美國用折疊技術(shù)制造最大太空望遠(yuǎn)鏡2013年12月5日,美國國防部先進(jìn)研究項目局(DARPA)展示了基于塑料研制的可折疊軌道望遠(yuǎn)鏡鏡片,其聚合物薄膜材質(zhì)只有玻璃的七分之一重,將用于“薄膜光學(xué)成像儀實時利用”(MOIRE)或簡稱為“云紋”項目,是利用地球同步軌道成像衛(wèi)星提供持續(xù)監(jiān)視能力,預(yù)計2014年發(fā)射,DARPA稱最終版本使用薄膜成像陣列直徑將達(dá)到68英尺(20米),搭載此種鏡頭的衛(wèi)星每臺造價5億美元。 ![]() “云紋”項目自2010年3月啟動,2011年9月MOIRE結(jié)束了第一階段的研究,已經(jīng)試驗了0.6米口徑的衍射光學(xué)薄膜,傳統(tǒng)上光學(xué)薄膜作為光學(xué)望遠(yuǎn)鏡使用一直過于低效!霸萍y”則將效率從30%提高到了55%,達(dá)到將近一倍的效率,實現(xiàn)薄膜首次用于光學(xué)元件的技術(shù)。并通過薄膜光學(xué)器件第一次采集到了圖像。 ![]() 目前已經(jīng)進(jìn)入第二和最后階段,由波爾航太公司(Ball Aerospace)負(fù)責(zé)設(shè)計一座口徑5公尺的望遠(yuǎn)鏡,2012年夏,空軍學(xué)院在“波音727”飛機(jī)微重力飛行期間驗證了“獵鷹衛(wèi)星7”薄膜部署系統(tǒng)。此外,“云紋”項目將通過美國空軍學(xué)院的“獵鷹衛(wèi)星7”進(jìn)行小型薄膜光學(xué)系統(tǒng)在軌試驗!矮C鷹衛(wèi)星7”計劃 2014年發(fā)射。 ![]() DARPA表示,該項目將能展現(xiàn)其制造大型薄膜與可撐開薄膜的大型結(jié)構(gòu)的能力,同時展示用以將衍射光學(xué)儀器轉(zhuǎn)換成寬頻成像設(shè)備的次級光學(xué)元件。 ![]() 第三階段是選擇性的系統(tǒng)展示,將發(fā)射一座口徑10公尺的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)入太空中進(jìn)行飛行測試,最終完成的望遠(yuǎn)鏡口徑將達(dá)20米,同現(xiàn)有的斯必澤太空望遠(yuǎn)鏡、哈勃太空望遠(yuǎn)鏡、韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(口徑6.5米,將是有史以來最大的太空望遠(yuǎn)鏡)、凱克望遠(yuǎn)鏡(當(dāng)前世界上已投入工作的最大口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,口徑10米,被安放在夏威夷)的鏡頭進(jìn)行比較,薄膜制造的光學(xué)元件的效率比玻璃制造的低90%,但是受益于輕量化的材料,可以通過使用更大尺寸的鏡頭予以彌補(bǔ),通過原型機(jī)的測試,使用“云紋”的新型光學(xué)系統(tǒng)將可以實現(xiàn)同現(xiàn)有系統(tǒng)一樣的分辨率的成像質(zhì)量,而重量只有現(xiàn)有系統(tǒng)的七分之一。圖為“云紋”項目望遠(yuǎn)鏡在太空中工作的動畫。 “云紋”使用衍射薄膜技術(shù),入軌后展開直徑20米的大型光學(xué)薄膜,厚度同家用保鮮膜大致相同,可藉由蝕刻出來的衍射圖形將光線聚焦在感應(yīng)器上,使其能“看見”物體。據(jù)DARPA的合約指出,此種望遠(yuǎn)鏡可以偵測移動速度低于每小時60英里(96公里)的飛彈發(fā)射器,將在靜止軌道上實現(xiàn)優(yōu)于2.5米的高分辨率。圖為模擬動畫中望遠(yuǎn)鏡展開。 而更高的運行軌道也增加了敵方進(jìn)行反衛(wèi)星作戰(zhàn)的難度,DARPA要求衛(wèi)星可以通過一次發(fā)射就能完成部署,DARPA的項目經(jīng)理中校拉里·岡恩稱:“光學(xué)薄膜可以使我們能夠使用更小,更輕的裝置攜帶更大,分辨率更高的望遠(yuǎn)鏡,并且突破傳統(tǒng)材料制造的光學(xué)設(shè)計的限制。大大降低整體成本,并采用更小,更便宜的運載火箭能夠更及時部署。圖為模擬動畫中望遠(yuǎn)鏡的一端逐漸展開。 如果“云紋”項目在DARPA手中走完研制過程,并在不太遙遠(yuǎn)的未來成功轉(zhuǎn)化為實際偵察衛(wèi)星項目并投入使用的話,美國將獲得空前的偵察能力。雖然“云紋”只明確提到了“飛毛腿”導(dǎo)彈,似乎只是為了克服歷次戰(zhàn)爭中對“飛毛腿“偵察的漏洞,但從“云紋”的指標(biāo)看,高達(dá)2.5米的分辨率不僅可以對”飛毛腿“導(dǎo)彈的發(fā)射車和導(dǎo)彈發(fā)射進(jìn)行實時精確探測,對體積更大的中程彈道導(dǎo)彈發(fā)射車的實時探測效果只會更好。在美國提出”空海一體戰(zhàn)”戰(zhàn)略,試圖打擊我國內(nèi)陸彈道導(dǎo)彈機(jī)動發(fā)射車的形勢下,“云紋”如果最后轉(zhuǎn)換為實際偵察衛(wèi)星項目投入使用,將完全填補(bǔ)美國無力遠(yuǎn)距離定位我國內(nèi)陸目標(biāo)的偵察缺口,其戰(zhàn)略意義怎么說也不過分。圖為模擬動畫中望遠(yuǎn)鏡的一端逐漸展開。 ![]() |
最新評論
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robing 2013-12-26 09:56很強(qiáng)大、、
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iris_1017 2013-12-26 10:09完全填補(bǔ)美國無力遠(yuǎn)距離定位我國內(nèi)陸目標(biāo)的偵察缺口,其戰(zhàn)略意義怎么說也不過分!!!!
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1170872407 2013-12-26 10:14牛逼!非常牛逼
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tomryo 2013-12-26 11:45不錯的想法啊
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s840470025 2013-12-26 12:21似乎不錯!!!
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hlb973123 2013-12-26 12:22美國就是牛啊
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best900 2013-12-26 13:00薄膜技術(shù)發(fā)力了
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lvoq7 2013-12-26 13:10xing sssss
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歟孓偕栳★§ 2013-12-26 13:53好厲害
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歟孓偕栳★§ 2013-12-26 13:54
好厲害,嘿嘿