Может ли плоский объектив революционизировать астрофотографию?

На протяжении веков оптические линзы изготавливались из изогнутого стекла или пластика, что позволяло преломлять свет для создания четких изображений. Однако рост преломляющей силы традиционных линз требует утолщения их структуры, что приводит к увеличению веса и габаритов – существенное ограничение для улавливания слабого света далеких галактик.
Может ли плоский объектив революционизировать астрофотографию?
Изображение носит иллюстративный характер

Для астрономических задач часто применяют массивные изогнутые зеркала, позволяющие уменьшить толщину оптической системы, а альтернативные решения, например, френелевы зонные пластины, обеспечивают компактность, но страдают от хроматической аберрации из-за различного угла дифракции длин волн.

Исследовательская группа под руководством профессора Раджеша Менона из Университета Юты в сотрудничестве с Price College of Engineering разработала первый в своем роде плоский объектив, способный фиксировать полноцветное изображение. В команду вошли Александр Инголд и Монжурул Мим из лаборатории Менона, Таннер Обрей и Пол Рикетт из департамента физики и астрономии, а также Николь Бримхолл, представляющая Oblate Optics.

Разработка описана в исследовании «Color astrophotography with a 100 mm-diameter f/2 polymer flat lens», опубликованном в журнале Applied Physics Letters. Новая конструкция основана на микроструктурном паттернировании концентрическими кольцами на полимерном субстрате, что позволяет минимизировать рассеивание света и избежать цветовых искажений, характерных для предыдущих легких дизайнов.

Передовые вычислительные методы позволили смоделировать работу объектива в широком диапазоне – от видимого до ближнего инфракрасного излучения. Оптимизация микроструктуры, решающая задачи с огромными объемами данных, затем воплощалась посредством строгого контроля производственного процесса в условиях стабильной экосистемы Utah Nanofab.

Прототип демонстрирует высокую эффективность именно в астрофотографии, где компактность и снижение веса играют ключевую роль для установки оборудования на воздушных и космических платформах. Тестовые снимки Солнца и Луны убедительно подтверждают способность объектива точно передавать цвета даже при минимальных габаритах системы.

Новая технология сочетает большую преломляющую силу традиционных линз с преимуществами легкости и миниатюризации. Такой объектив способен кардинально изменить подход к созданию оптических приборов, позволяя получать высокоточные изображения при значительном сокращении массы и размеров.

Демонстрационная модель открывает перспективы для разработки светособирательных систем с очень большим апертурным размером и полноцветной передачей. Как отметил Апратим Маджумдер, «Наша демонстрация является важным шагом на пути создания очень больших по апертуре легких плоских объективов, способных захватывать полноценные цветные изображения для использования в воздушных и космических телескопах».

Инновация в области оптики позволяет преодолеть статус-кво традиционных методов и задает новый вектор развития компактных систем, что имеет решающее значение для космических исследований и высокоточной астрофотографии.


Новое на сайте

19857Острова как политический побег: от Атлантиды до плавучих государств Питера Тиля 19856Яйца, которые спасли предков млекопитающих от худшего апокалипсиса на Земле? 19855Могут ли омары чувствовать боль, и почему учёные требуют запретить варить их живыми? 19854Премия в $3 млн за первое CRISPR-лечение серповидноклеточной анемии 19853Почему сотрудники игнорируют корпоративное обучение и как это исправить 19852Тинтагель: место силы Артура или красивая легенда? 19851Голоса в голове сказали правду: что происходит, когда галлюцинации ставят диагноз точнее... 19850Куда исчезает информация из чёрных дыр, если они вообще исчезают? 19849Чёрная дыра лебедь Х-1 бросает джеты со скоростью света — но кто ими управляет? 19848Что увидели фотографы над замком Линдисфарн — и почему они закричали? 19847Почему антисептики в больницах могут создавать устойчивых к ним микробов? 19846Правда ли, что курица может жить без головы? 19845Как Оскар Уайльд использовал причёску как оружие против викторианской морали? 19844Назальный спрей против всех вирусов: как далеко зашла наука 19843«Я ещё не осознал, что мы только что сделали»: первая пресс-конференция экипажа Artemis II
Ссылка