技术 | 光电技术加持,这款望远镜可以看见外太空

超薄光电侦查型望远镜,可轻松接入无人机,也能帮助更多人看见太空。

近日,加利福尼亚州的Lockheed Martin公司宣布开发了一款超薄型光电侦查望远镜SPIDER,该望远镜可装载到军用飞机、无人机、汽车等多种装备上。

据悉,SPIDER源于美国国防部先进研究项目局的一个项目,它最初由Lockheed在加州大学戴维斯分校的研究合作伙伴Davis研制,后交由Lockheed先进技术中心(ATC)独立开发。

光电侦查,就是通过光电设备,利用目标与背景的外形、颜色等差异来识别出所需要的特定目标。在军事领域,尤其是空中作战,首要做的就是防侦查,而光电侦查就是侦查手段中的重头戏。

传统的望远镜,就是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器,它的功用就是帮助肉眼看见远处的物体或景象。

与由透镜或镜子制成的传统望远镜不同,SPIDER用一组昆虫般大小的透镜阵列代替主镜头,其中每一个透镜都将光波传送到硅芯片光子集成电路(PIC)上,因此望远镜本质上就类似一组照相机。也正因这样的构造,该技术支持接入光子传感器阵列,从而可以装载到任何电子设备上。

如图所示,这些照片是Lockheed Martin公布的一款SPIDER合成图像的过程。

首先,依据干涉测量原理,来自阵列的光波在光子电路上发生相互干扰形成图案,随后PIC中的处理器分析干涉图案的幅度和相位,从而合成更高分辨率的最终图像。

Lockheed公布的这组图像,是由一组30个镜头的阵列构造的SPIDER提供的。其中每个镜头都小于一毫米。研究人员将该阵列放置在4英尺(1.2米)镜头组件的光学系统中,以识别280英里(450公里)距离之外的目标物体。

Lockheed提出,当技术成熟时,可以将SPIDER的分辨率提升到太空望远镜级别,且与现有的天文望远镜相比,重量将大大降低。

据了解,SPIDER的大小只有同等分辨率下传统望远镜大小的10%,其中用于光电侦查的超薄分段平面成像检测器具有其十倍大小检测器的分辨率,且因该款望远镜配备了平面光学传感器,可用于接入无人机或其他应用设备。其中具体实现方式就是将传感器安装在机翼下方或散热器格栅中。

Lockheed表示,下一个发展阶段将集中在组装更高分辨率和更广泛视野的仪器上。

对此,ATC副总裁斯科特·福斯(Scott Fouse)表示道:“我们的目标是制造大约一英寸厚的太空望远镜,这是从来没有过的。我们也正在努力让空间成像成为一种低成本的功能,这样我们的客户可以看到更多、探索更多、学习更多。”

原文发布于微信公众号 - 镁客网(im2maker)

原文发表时间:2017-08-05

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