Telescópio de reflexão ganham nova forma
Espelhos de telescópio tradicionais são basicamente de uma forma só: Encaixam-se perfeitamente dentro de um tubo. Mas isso pode mudar: uma tecnologia óptica emergente agora permite que estes dispositivos de captação de luz tomem quase qualquer forma, afim de melhorar a qualidade de imagem em um maior campo de visão – e tudo em um esquema reduzido.
Chamados de ‘óptica de forma livre’ (em uma tradução livre) esta emergente tecnologia de espelho, trazidas pelos avanços na fabricação e teste controlado por computador, provocou uma mudança radical na engenharia óptica. Vendo o benefício da óptica assimétrica, engenheiros ópticos da Nasa, no Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, movimentaram-se rapidamente para estabelecer um entendimento mais refinado nesta tecnologia emergente.
"O uso da óptica de forma livre pode reduzir significativamente o tamanho, bem como melhorar a qualidade da imagem", disse Joseph Howard, que está trabalhando com o engenheiro Garrett West para, finalmente, projetar, integrar e testar um de dois espelho do telescópio óptico de forma livre para geração de imagens e aplicações de espectroscopia .
De acordo com Howard e West, a tecnologia é uma grande promessa para os cientistas que querem desenvolver telescópios compactos para CubeSat e outros pequenos satélites - uma alternativa cada vez mais popular e de baixo custo para missões mais tradicionais que são mais caros de construir e lançar.
" Se você quiser colocar esses telescópios em uma caixa menor , você precisa deixar os espelhos dobrar como uma... batata frita ", explicou Howard.
Com telescópios de dois espelhos tradicionais consistindo de um espelho de captação de luz primária e espelhos menores , secundários, que retransmitem a luz recebida e a direciona para um detector, osespelhos devem ser alinhados ao longo do eixo do sistema para reduzir distorções ópticas que produzem imagens borradas.
Com a óptica de forma livre , no entanto , os espelhos assimétricos podem corrigir melhor as distorções para fornecer um campo de visão maior, bem como reduzir drasticamente o caminho da luz , ou o tamanho da imagem.
Como parte de seu esforço de pesquisa , Howard e West avaliaram recentemente o sistema óptico de um instrumento de medição costeira , originalmente equipados com nove espelhos simétricas. Ao substituir os espelhos com lentes de forma livre , eles foram capazes de reduzir o tamanho e o número de espelhos para seis, encolhendo o tamanho total do telescópio por mais de dez vezes!
Eles também escolheram um projeto de telescópio de dois espelho ópticos de forma livre, e agora estão aguardando a entrega dos dois espelhos com esse novo formato com a qual eles planejam montar um instrumento para testes. " Os nossos estudos de concepção sugerem uma redução consideravel no volume de instrumentação óptica pode ser alcançada por superfícies de forma livre , " disse Howard , acrescentando que a qualidade da imagem , também aumenta consideravelmente .
No próximo ano, a equipe planeja continuar testando o seu instrumento de dois espelhos, que inclui um espelho de forma livre fabricados com a impressão 3-D. Isso é uma extensão do trabalho da R&D, que desenvolveu os primeiros telescópios montados quase que exclusivamente com peças fabricadas em impressoras 3D. Com esta técnica , um laser controlado por computador derrete o material em locais precisos, tal como indicado por um modelo CAD em 3D. Uma vez que o espelho irá ser construído camada por camada , será possível construir um espelho com qualquer forma.
A equipe acredita que a tecnologia pode vir mudar o planejamento de missões futuras, incluindo instrumentos de imagem para exoplanetas. "A NASA irá bancar", disse Howard. " A óptica de forma livre será fundamental . Eles vão permitir maiores campos de visão e se encaixam em invólucros menores, como aqueles encontrados em CubeSats e pequenos satélites, ou em missões maiores, onde alocações de espaço estão apertadas " , disse Howard.
Para acelerar o aprendizado , Howard e seu colega, engenheiro Garrett West, criaram um grupo chamado o Endeavor Freeform Optics Research Group ( FORJA ) . O grupo supervisiona pesquisas sobre a forma livre de espelhos. O grupo já implementou práticas de design de forma livre.
Para acelerar o aprendizado , Howard e seu colega, engenheiro Garrett West, criaram um grupo chamado o Endeavor Freeform Optics Research Group ( FORJA ) . O grupo supervisiona pesquisas sobre a forma livre de espelhos. O grupo já implementou práticas de design de forma livre.
[Tradução: @difurlan1]
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