|
| Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела |   |
| Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) | |||
Навигация: => | На главную/ Изобретения /Занимательные изобретения/ |
|
ТЕЛЕСКОП НОВОГО ТИПА С ОГРОМНЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ
Идея
оптического телескопа без зеркала, новые
технические решения
Николай Редёга
Оставьте
комментарий 
В настоящий момент существуют телескопы «рефлекторы» и «рефракторы», у них один принцип работы: собрать как можно больше световой энергии и построить изображение с максимально возможным разрешением. Для этой цели, в основном, применяют огромные зеркала. Чем больше зеркало, тем возможно больше получить разрешение и с большей площади собрать световой поток, а следовательно увидеть более удаленную звезду, или различить более мелкие детали на ближайших планетах или Солнце.
Предлагаемая модель телескопа построена на совершенно других физических принципах. Для построения изображения удаленного объекта используются только параллельные лучи с приходящего светового потока. В существующих телескопах для этого используют зеркала или линзы.
Предлагаемый метод позволяет выделить параллельные лучи иным способом.
Для этого необходимо построить очень тонкую и длинную световую трубку. Одна трубка, это один элемент изображения удаленного объекта.
Разрешение такой трубки будет зависеть от ее диаметра и длины. Чем меньше диаметр и больше длина, тем больше разрешение. В приводимых ниже расчетах можно увидеть эту зависимость.
При длине трубки АС=10 метров, диаметре ВС= 1 микрон, или 0.000001 метра. Тогда если расстояние до объекта равно 400 000 км, или 400 000 000 метров, это расстояние примем за АЕ, т.е. АЕ=400 000 000 метров.
Исходя из подобия треугольников
АВС и АDE искомое разрешение DE на удалении в
400 000 км. будет равно:
DE = BC x AE / AC
Подставим значения:
DE = 0,000001 x 400 000 000 / 10 = 40 метров
Таким образом получим разрешение в 40 метров, но это только половинное разрешение, реально оно в 2 раза хуже т.е. 80 метров, т.к. световой конус будет симметричен относительно оси трубки.
Если разрешение выразить угловых единицах, то оно составит около 0,04” угловых секунды при длине трубки в 10 метров и 0.004” при длине в 100 метров.
Таким образом, при диаметре трубки в 1 микрон и длине 10 метров на расстоянии в 400 000 км. (это расстояние до Луны) мы сможем различать объекты размерами в 80 метров, а если длина такой трубки будет 100 метров, то разрешение составит 8 метров. Такое разрешение трудно даже представить.
Но изготовить такую длинную и идеально прямолинейную трубку невозможно.
Подобная идея с множеством таких нанотрубок предложена на http://ntpo.com/physics/studies/8.shtml.
Я же предлагаю реально возможную техническую конструкцию. Для реализации этой идеи необходимо взять металлическую трубу (например, диаметром 10 см.) необходимой длины 10 или 100 м. Эта труба внутри должна быть покрыта светопоглощающим слоем, и в идеале герметично запаяна, с откаченным воздухом внутри. С обоих торцов этой трубы необходимо установить светонепроницаемые экраны с одним прозрачным отверстием в 1 микрон (к примеру). Эту трубу необходимо закрепить на очень массивном фундаменте в горизонтальном положении, для устранения механических вибраций.
Таким образом, мы получим одну точку изображения удаленного объекта с необходимым нам разрешением. Так как труба расположена неподвижно и горизонтально, то для наведения на объект необходимо использовать управляемое поворачивающееся зеркало.
Но в этом случае мы имеем только одну точку изображения, для получения картинки нам необходимо применить развертку, подобно как в телевизоре, для этого вышеописанное зеркало нужно закрепить на пьезоэлементах, и с помощью генераторов осуществлять подобное сканирование.
Все вроде бы не плохо, кроме одного: светового потока у нас практически не будет, так как, вместо многометрового зеркала ( которое в основном применяется для сбора, как можно больше светового потока от объекта ), мы используем микронное отверстие, следовательно, во столько же раз уменьшится и световой поток. Но имеется выход: на другом конце трубы необходимо установить высокочувствительный фотоэлектронный умножитель. Сейчас существуют умножители способные регистрировать даже отдельные фотоны.
Тогда осталось только усилить сигнал с фотоумножителя и подать на монитор, и картинка с удаленного небесного объекта с невиданным разрешением у Вас на экране.
P.S. Подобный телескоп очень хорошо использовать для изучения Солнца, светового потока от него будет явно достаточно!
Различимые объекты на Солнце будут иметь размеры в 44 км. при 10 метровой трубе, и в 4,4 км – при 100 метровой!!!
Все это без учета дифракции, которую необходимо еще просчитать, ….реальное разрешение будет явно хуже, возможно необходимо будет увеличить входное отверстие для уменьшения дифракции… но все таки…!!!
Версия для печати
Автор: Николай Редёга
P.S. Материал защищён.
Дата публикации 21.08.2004гг
Created/Updated: 25.05.2018