Лазерный мир

Ученые Самарского университета готовят к испытаниям прототип первой в мире сверхлегкой оптической системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) для наноспутников, говорится в сообщении университета.

«Миниатюрные оптические системы наноспутников по своей разрешающей способности будут уступать специализированной оптике, устанавливаемой на больших аппаратах ДЗЗ. Однако на основе низкобюджетных наноспутников с компактной оптикой можно будет создавать масштабные орбитальные группировки из сотен подобных космических аппаратов, что позволит вести мониторинг Земли в режиме практически реального времени»,- говорится в сообщении.

Отмечается, получаемая за счет таких спутников информация будет важна для оперативного отслеживания, например, ситуации с распространением природных пожаров, паводков, для наблюдения за сельскохозяйственными посевами и в других целях.

В основе оптической системы — разработанная в университете плоская дифракционная линза, обладающая уникальными характеристиками.

«Это первый в мире объектив с дифракционной оптикой, который отправится в космос. Для объектива разработан инновационный корпус бионической формы, рассчитанный по оптимальной технологии, чтобы минимизировать вес при сохранении прочностных характеристик. Это будет достаточно легкая система, вместе с оптической частью общий вес составит менее 100 граммов», — цитируется в сообщении слова профессора кафедры суперкомпьютеров и общей информатики университета Артем Никоноров.

Благодаря применению аддитивных технологий удалось снизить вес детали примерно на 40%.

Прежде чем отправиться в космос, собранный объектив пройдет цикл различных вибрационных и прочностных испытаний в Москве на базе изготовителя космического аппарата — компании «Спутникс». Ожидается, что наноспутник будет готов к запуску в конце 2020 года. Аппарат будет работать на орбите высотой 430 км. Предполагаемый срок службы на орбите — от года до трех лет.

«Летные испытания в космосе должны будут показать возможности этой системы, насколько нам нужно дорабатывать технологию. Характеристики объектива достаточно хорошие, мы планируем получать с помощью ДЗЗ разрешение снимков земной поверхности менее ста метров. Стоимость же оптической системы, думаю, будет на порядок ниже, чем у аналогичных решений», — подчеркнул Никоноров.

В основе оптической системы — созданная ранее в Самарском университете плоская дифракционная линза, заменяющая систему линз и зеркал современных телеобъективов.

«При производстве такой линзы на поверхность кварцевого стекла наносится резист — фоточувствительное вещество толщиной 10 микрометров. На резисте с помощью лазерного луча создается 256-уровневый микрорельеф. С его помощью происходит «приближение» объекта, а компенсацию искажений обеспечивает компьютерная обработка на основе нейронных сетей глубокого обучения», — говорится в сообщении.

Работы по созданию сверхлегкой оптической системы для дистанционного зондирования Земли ведутся в рамках полученного учеными гранта Фонда содействия инновациям при поддержке правительства и министерства экономического развития и инвестиций Самарской области.

Источник: https://academia.interfax.ru/ru/news/articles/4799/