Сычев Виктор Васильевич

С. 269-285

С. 101-113

С. 521-533

Увеличение диаметра главного зеркала оптического телескопа свыше 8-и метров неизбежно приводит к необходимости использования принципа составного зеркала. Составные элементы этого зеркала (сегменты) по размеру выбираются исходя из компромиссных соображений. С одной стороны они должны быть как можно большими, чтобы уменьшить их число в составе главного зеркала. А с другой стороны – обеспечить достаточную глубину адаптивной коррекции изображения и приемлемый вес управляемого в реальном времени оптического элемента (сегмента). В статье предложен метод расчета таких облегченных оптических элементов. На основании этих расчетов и экспериментальных данных показано, что деформация каркаса оптических элементов на основе тетраэдрических структур находятся в допустимых пределах, а именно, в диапазоне от 0,1 ... 0,01 микрометров. Ключевые слова: облегченные оптические элементы (сегменты), адаптивная компенсация, сегментированное главное зеркало телескопа.

Рассмотрены некоторые концептуальные соображения по разработке и созданию адаптивных оптических систем (АОС) в сложных приемо-передающих оптических комплексах. Впервые сформулированы и предложены основные постулаты адаптивной коррекции искажений волнового фронта (ВФ) в этих комплексах. Проведено обсуждение результатов экспериментальных исследований на комплексном стенде в натурных условиях. Показаны эффективность использования предложенных постулатов адаптивной коррекции в крупногабаритных оптических системах, а также пути и возможности снижения энергетических потерь в передающих оптических комплексах с использованием методов и средств адаптивной оптики.

Атмосфера является одним из основных факторов, влияющих на ухудшение качества оптических систем. Атмосфера как среда, через которую распространяется излучение, проявляет свое искажающее влияние через способность поглощать, рассеивать, отклонять (атмосферная рефракция) это излучение, непрерывно менять свои свойства (атмосферная турбулентность), а также вызывать в зависимости от состояния атмосферы различные электромагнитные эффекты (электрические пробои, ионизация и т.д.). В статье предложен новый подход к рассмотрению влияния атмосферы на качество изображения. Показано, что это влияние имеет геометрические и пространственно временные особенности. Предложены рекомендации по эффективному снижению этого влияния.

Наиболее сложной и дорогостоящей частью современного телескопа является главное зеркало. Его поверхность должна сохранять свою форму с точностью до малых долей длины волны при любых рабочих наклонах зеркала во всем рабочем диапазоне температур. При этом его необходимо максимально облегчить, чтобы обеспечить приемлемые требования к несущей конструкции телескопа.Сегодня, пожалуй, ни у кого не вызывает сомнения, что в качестве главных зеркал телескопов пятого поколения будут использоваться исключительно составные зеркала, у которых взаимное пространственное положение отдельных элементов во время работы будет непрерывно корректироваться с целью поддержания заданной формы и с целью адаптивной компенсации искажений волнового фронта формируемого телескопом излучения.В статье предложен оригинальный метод изготовления облегченных оптических элементов. На основе расчетов и экспериментальных данных показано, что погрешности в изготовлении оптических элементов находятся в допустимых пределах.Приведен пример методики изготовления облегченного зеркала.Ключевые слова: облегченные оптические зеркала (сегменты), адаптивная компенсация, главное зеркало телескопа.

Предложен метод определения информационной емкости визуального, фотографического и ТВ – изображений в телескопе, учитывающей влияние различных искажающих факторов (физических, технологических, инструментальных). На примере атмосферной турбулентности показано, что наличие искажающих факторов (фактора) приводит к существенному снижению контраста изображений и, как следствие, к снижению разрешения, уменьшению градаций яркости и падению информационной емкости фиксируемых изображений. Предложены формулы, которые позволяют, задаваясь значениями диаметра главного зеркала телескопа (переменная величина) при заданных угловых размерах реального изображения объекта (постоянная величина), определить информационную емкость изображения телескопа в предполагаемых условиях эксплуатации. Расчеты показали, что увеличение диаметра главного зеркала при заданной угловой величине кружка размытия изображения ведет в реальных условиях к снижению информационной емкости изображения. Поэтому при рассмотрении вопроса о создании телескопов с увеличенным диаметром главного зеркала необходимо одновременно решать задачу повышения качества изображения как за счет минимизации влияния искажающих факторов собственно телескопа, так и средствами адаптивной коррекции этого влияния. Предложенный метод позволяет, задаваясь конкретным значением информационной емкости и угловыми размерами изображения точки, определить максимально допустимые размеры главного зеркала телескопа и, соответственно, возможную цену всей работы по созданию и установке телескопа. Метод применим как для классических, так и адаптивных телескопов.