DARPA запустит на геостационарную орбиту 20-метровый мембранный телескоп

Современные военные и коммерческие спутники, занимающиеся фотосъемкой Земли, летают на орбитах высотой в несколько сотен километров. При этом их разрешающая способность достигает 50 см на пиксель. Размещение на низких орбитах создаёт массу неудобств — спутник не может вести непрерывную съёмку одной точки, более того, над нужным местом в нужный момент может вообще не оказаться ни одного спутника. Геостационарная орбита лишена этих недостатков, но с высоты 35 786 км над уровнем моря невозможно получить снимки приемлемого разрешения. Чем выше требования к разрешению, тем больше должен быть диаметр линзы или зеркала телескопа. Настолько больше, что вывести такой громоздкий телескоп на геостационарную орбиту пока что экономически нецелесообразно.

Проект DARPA MOIRE (Membrane Optical Imager for Real-Time Exploitation) призван решить эту проблему с помощью принципиально новой конструкции телескопа. Вместо линз или зеркал в нем используются тонкие прозрачные мембраны с микроскопическими бороздками концентрической формы, которые фокусируют лучи света с помощью дифракции. Эффективный диаметр такой дифракционной линзы составит 20 метров. В сложенном виде телескоп достаточно компактен, чтобы его можно было поднять на орбиту ракетой-носителем класса Атлас-5. Разрешение мембранного телескопа составит 2,5 метра на пиксель при поле зрения 10 на 10 км. Телескоп будет передавать картинку на землю в реальном времени с частотой 1 кадр в секунду. Его можно будет направить почти на любую видимую с орбиты точку Земли, то есть несколько таких телескопов практически полностью накроют всю поверхность планеты.



Одна из секций прототипа телескопа MOIRE

Хотя качество изображения мембранного телескопа меньше, чем у рефрактора или рефлектора такого же размера, это компенсируется его маленькой массой. Телескоп традиционной конструкции с аналогичными характеристиками весил бы примерно в семь раз больше. Телескоп MOIRE станет самым большим в мире оптическим телескопом. Диаметр телескопа Хаббл — 2,4 метра, телескоп Джеймс Уэбб, который должен быть выведен на орбиту в 2015 году, будет иметь диаметр зеркала в 6,5 метров. Даже крупнейшие наземные телескопы имеют меньший диаметр. Только в 2020 году планируется ввод в эксплуатацию Гигантского Магелланова телескопа с диаметром зеркала 24,5 метра.



Сравнение размеров MOIRE с крупнейшими космическими и наземными телескопами.

Главными подрядчиками проекта MOIRE являются Академия ВВС США и корпорация Ball Aerospace & Technologies. На сегодняшний день успешно прошли наземные испытания 5-метрового прототипа телескопа. Хотя основное назначение MOIRE — военная разведка, не исключено, что опыт, полученный при его создании, будет использован и для постройки телескопов для астрономических наблюдений, ведь телескопы Кеплер и Джеймс Уэбб — тоже разработка Ball Aerospace & Technologies.



Источник: habrahabr.ru/company/nordavind/blog/205132/