Грядет время пластмассовой оптики

[LeonidOS]

Легкие зеркала из тонких полимерных пленок могут прийти на смену традиционным стеклянным объективам космических телескопов, что позволит решать с их помощью принципиально новые, но уже назревшие задачи.
Американские ученые из национальных лабораторий Sandia разработали пьезоэлектрическую полимерную оптику, позволяющую создавать на ее основе огромные и легкие зеркала для космических телескопов немыслимого сегодня диаметра. В ближайшее время, сообщает Optics, опытные образцы новых зеркал отправятся на Международную космическую станцию.
«Традиционные зеркала уже достигли предельных массо-габаритных характеристик, - пояснил руководитель исследовательской группы Mat Celina.
– Полимерные пленки будут намного легче, что позволит создавать с их помощью объективы больших, чем ныне, размеров, а также фундаментально изменить характер использования адаптивной оптики.
Особую важность для астрономов представляет возможность создания зеркал возможно большего диаметра. Это позволит улучшить две важнейшие характеристики астрономического телескопа – его светосилу и предельное разрешение, которое улучшается с ростом диаметра объектива.
Впервые полимерным пленкам предстоит пройти испытания в условиях реального космоса. Пленки должны иметь оптически безупречную и контролируемую поверхность, а также должны быть свободны от вибраций».
Ученые разработали несколько видов полимерных пленок на базе поливинилиден флюорида (polyvinylidene fluoride, PVDF) – материала с высокими пьезоэлектрическими свойствами. Пьезоэффект открывает возможность управления свойствами оптической поверхности – формой, кривизной фокальным расстоянием объектива, а также позволит компенсировать возникающие искажения поверхности.
Пьезоэффект в полимерах известен давно, однако быстрая деградация свойств органических пленок в условиях открытого космоса не позволяла прежде рассматривать их в качестве кандидатов на роль зеркал для космических телескопов. Тем не менее, ученым из Sandia удалось создать модель, описывающую воздействие на материал различных неблагоприятных факторов, и разработать новые, долговечные образцы материалов. Теперь им предстоит выдержать экзамен в открытом космосе.
Образцы пленок, доставленные на МКС в начале 2007 года, будут установлены снаружи станции до конца 2007 или до 2008 года. По возвращении их на Землю ученые смогут изучить характер изменения пьезоэлектрических свойств материала, деградацию свойств его поверхности, изменения морфологии и комплексные повреждения.
Если предположения ученых окажутся верны и полимер подтвердит свои качества, уже в скором будущем в космосе появятся телескопы с объективами существенно большего, чем ныне, диаметра. Их масса будет сравнительно небольшой, что существенно снизит стоимость всего инструмента в целом.
Возможно, пластиковые зеркала найдут применение и в других сферах современной космонавтики – например, в создании широкоапертурных антенн для спутников. Возможно также, что с их помощью удастся создать огромные космические экраны, «зонтики» которых смогут защитить Землю от солнечных лучей и спасти тем самым от неконтролируемого роста температуры на планете. Однако все это станет реальностью лишь в том случае, если запланированный на МКС эксперимент увенчается успехом.

[Astron]

Вообще, пластмассовые линзы, давно стоят в дешевых китайских телескопах, но полимерный пленки - это действительно что-то новое.
Будем надеясться, то это произведет революцию в оптической астрономии.

[Jimmy]

Но, думаю, от дефектов обычных стеклянных линз никуда не деться.. законы оптики, так сказать..

[LeonidOS]

Вообще, пластмассовые линзы, давно стоят в дешевых китайских телескопах, но полимерный пленки - это действительно что-то новое.

Ну конечно здесь шла речь о телескопах, а не о китайских поделках. Они этот секрет уже давно открыли и освоили

[Heide]

Действительно перспективная разработка: насколько я осведомлен,подобную адаптивную оптику из полимерных пленок уже успешно использовали, правда, воздействуя на нее механическим образом. И - что самое главное для наблюдений с поверхности Земли - она позволяет устранить влияние атмосферы: ЭВМ, подключенная к такой оптической системе, способна контролировать состояние пленки, компенсируя различные флуктуации воздушной массы.

Но, думаю, от дефектов обычных стеклянных линз никуда не деться.. законы оптики, так сказать..

Это ты про какие законы?

[LeonidOS]

подобную адаптивную оптику из полимерных пленок уже успешно использовали, правда, воздействуя на нее механическим образом

По-моему, в настоящий момент полимеры не используют, в движение приводят отдельные сегменты, но созданные по классической технологии.

[Jimmy]

Это ты про какие законы?

Невозможно сделать полностью идеальную линзу. В любых приборах существует погрешность, пусть и очень малая. Но она есть везде.

[Astron]

Тонкость в использовании полимерных пленок, как правильно, было сказано выше, как раз и состоит в том чтобы создававть эти самые "дефекты", подстраивающиеся под состояние воздушных масс.
Это очень важное свойство, ребята!
И новость, эта действительно, достойна самого пристального внимания!
Похоже, и в любительских телескопах скоро появится "адаптивная" оптика, и любительские набюдения сделают качественный рывок вперед, ведь сделать небольшой полимерный объектив легче, чем линзу (зеркало) для гигантского телескопа.

[LeonidOS]

Адаптивно изменяемая оптика это не только подстройка самой оптической схемы, это еще и так называемая исскуственная звезда, а натриевый лазер, вещь с огромным энергопотреблением и очень дорогостоящая. Так что любительская адаптивная оптика дело не скорое. Кстати, скоро наверно опубликую статью на эту тему, там не все так просто как кажется на первый взгляд

[Astron]

Отстаем от жизни Леонид
О приципе работы такой оптики знают миллионы, а вот о новых разработках в этом направлении пока единицы
А статью пришли посмотреть, чтобы исключить оЧеПятки

[LeonidOS]

Ну если считать принципом что лазер светит, создает "исскуственную звезду", и по ней начинается настройка зеркал. То тогда да, но на самом деле не все так просто, об этом я выше написал. Уверен что совершенно четко принцип работы этой системы известен далеко не миллионам.

[Astron]

Разрабатываются системы адаптивной оптики без искусственной звезды и дорогостоящей системы ее создания. Вот и все что я имел ввиду.

[LeonidOS]

Вот об этом я ничего не слышал, есть разработки телескопа на основе "жидкого" зеркала, а вот чтобы отказаться от любого типа "исскуственной звезды"... Как тогда предпологается выявлять параметры атмосферы?