Vana idee annab teleskoopidele uue keerdkäigu

eksoplaneedid, difraktsioonivõre, teleskoop, päikesevälised planeedid, tähed, tähevalgus, leiutis, innovatsioon

(Pildikrediit: Tom Ditto)





Uuele pöördele vana idee peale pani leiutaja välja teleskoobi instrumendi, mis võib dramaatiliselt suurendada astronoomide võimet leida kosmosest objekte, isegi võõraid maailmu.

Seda nimetatakse dittoskoobiks ja kuigi see kõlab nagu 1970ndate kopeerimistehnoloogia, on see osa tinistaja ja kunstniku Tom Ditto aastakümnepikkusest pingutusest.

Dittoskoop on sisuliselt tohutu difraktsioonivõre: tasane pind, mis on soonitud korrapärase mustriga. (Läbilõige näeks välja nagu tavaliste lainete seeria.) Astronoomid on difraktsioonivõresid kasutanud sajandeid. Kui rest tabab valgust, põrkavad lained võre pinnaga peaaegu paralleelse nurga all maha. Valguslained segavad üksteist ja valguses on võimalik näha erinevaid värve. See on põhjus, miks CD -d ja isegi vinüülplaadid annavad teatud nurga all kallutades vikerkaare.



Dittoskoobi teeb erinevaks see, et võre ühte otsa üles seatud paraboolne kogumispeegel kogub valgust kokku ja suunab selle läbi pilu, mis viib detektorini. Pilu läbiv valgus lööb pildi loomiseks teise difraktsioonivõre.

Sellel pildil on näha tähti, mille kohal on värviriba. Vaadates neid värviribasid või spektreid, saavad astronoomid öelda, millest tähed koosnevad, ja otsustada, kas need liiguvad Maa poole või sellest eemale.

'Ma mõtlesin selle välja rohkem oma teadmatusest kui koolitusest,' ütles 68-aastane New Yorgi põliselanik Ditto TechNewsDaily'le. Ta märkis, et sellise idee nagu dittoskoop, mis pärineb sajandist, kohta oli lühike käsitlus. '19thsajandil oli esmane objektiivvõre teleskoop - okulaaris näeksite spektrijooni, selgitas ta. Kuid te ei suutnud neid iseloomustada, nad olid liiga jämedad. See oli veelgi hullem, kui tähed olid lähestikku. '



Ditto lahendus oli lisada pilu, et valgus läbiks pärast seda, kui see on sattunud sekundaarsesse kollektorisse, antud juhul paraboolsesse peeglisse.

[Miks on kosmoseteleskoobid paremad kui maapealsed teleskoobid?]

Pole siiani võimalik



Kuna difraktsioonivõre on põhimõtteliselt lame tasapind, ei vaja see tugistruktuuri. See ei pea isegi nii tasane olema. See eemaldab paljud tavaliste teleskoopide suurusepiirangud, millest suurimad kasutavad hiiglaslikke konstruktsioone peeglite hoidmiseks, mis võivad kaaluda mitu tonni.

Lehtedena välja trükitavate difraktsioonivõrede valmistamiseks vajalik tehnoloogia ei olnud nende leiutamisel saadaval, kuid täna on see olemas. Ühes oma varases prototüübis kasutas Ditto läikivat materjali, mis läheb tööstusliku tarnija pakenditele. 'See ei olnud väga hea difraktsioonivõre, kuid see töötas,' ütles ta.

Dittoskoop pakub ka laiemat vaatevälja. Tüüpiline teleskoop näeb välja mõne kraadi või vähem; Dittoskoop näeb 40 -kraadist välja, jäädvustades antud ööl palju suurema taevaosa.

Erinevalt tavalisest teleskoobist ei peaks Dittoskoop jälgima üksikuid objekte. Kui täht läks üle võre, muutuks selle spekter erinevate lainepikkuste nähtavaks muutumisel. Arvutiprogramm saaks siis kogu spektri saamiseks pilte integreerida.

Arvuteid on veel 20thsajandi tehnoloogia, mis muutis Ditto idee teostatavaks. Enne nende leiutamist oleks kõigi spektriandmete koondamine olnud võimatu, kuna see hõlmab tuhandeid lainepikkusi ja tuhandeid objektid ühelgi pildil.

Seade-suur taevalaotus ja kõrge eraldusvõime-võimaldaksid astronoomidel saada korraga rohkemate objektide spektreid. Sloani digitaalse taeva uuring Apache Pointis, N.M., on ühe öö jooksul täheldanud umbes 6000 objekti spektrit, rohkem kui ükski teine ​​vaatluskeskus. Suur dittoskoop võib seda suurendada kolme suurusjärgu võrra.

Ditto kirjutas oma esimesed kujundused 2002. aastal ja käis SPIE konverentsil, mis oli iga -aastane optikale ja fotoonikale pühendatud kohtumine. 'Ma läksin nende väheste inimeste juurde, kes vastutasid teleskoopide eest aastas 2 miljardi dollari kulutamise eest, ja tegin oma sammu,' ütles ta. 2006. aastal sai ta NASA toetuse 75 000 dollari eest ja ehitas väikese prototüübi, seejärel suurema. Nüüd plaanib ta 2013. aastal oma idee uuesti kosmoseagentuurile esitada, kus ta konkureerib kahe aasta jooksul 500 000 dollari suuruse toetuse saamiseks.

NASA täiustatud kontseptsioonide instituudi teadusnõunik Ron Turner ütles, et Ditto ideed on hoolikalt läbi mõeldud, mistõttu NASA kiitis heaks esimese rahastamisvooru ja oli valmis tema ettepanekuid kaaluma. 'Ta on kindlasti väljamõeldud mõtleja, ütles Turner, ja väga hea uurija ... väga hoolikas ja ettevaatlik.'

Tulnukate maailma leidja

Ditto arvab, et tema leiutis võib aidata NASA -l teiste tähtede ümber planeete leida. Kosmoseagentuuri Kepleri teleskoop märkab võõraid maailmu, kui nad oma tähtedest läbi sõidavad (st mööduvad), luues heleduse. Kuid kõiki planeete, mis ei ole juhuslikult vaateväljas, ei korjata. Teine meetod on näha, kas tähed võnguvad suurte lähedal asuvate planeetide gravitatsioonijõu tõttu.

Kõikumised tuvastatakse tavaliselt Doppleri spektrinihkega, kuid astronoom peab otsustama, millist tähte vaadata, ja saama võrdluspildi, seejärel kontrollima, kas see ei muutu aja jooksul.

Dittoskoop säästaks sammu, pakkudes võrdlusspektri ühe korraga.

Ditto arvab omalt poolt, et tema idee võiks kehtestada omamoodi Moore'i astronoomiaseaduse. Mõned tehnoloogiad, näiteks arvutikiibid, muutuvad ajaga kiiremini, kuid teleskoobid mitte. 200-tolline teleskoop Palomari mäel ehitati 1948. aastal ja esimene teleskoop, mis selle kahekordistas, oli 1993. aastal ehitatud Keck, mille vahe oli 45 aastat. Ditto ütles, et teleskoopide suuruste kahekordistumine on aeglustunud ja põhikavandid on sellised, mida Isaac Newton tunneks.

Seda seetõttu, et tohutu esmase peegli ehitamine on nii hiiglaslik projekt. 'Mulle meeldib kasutada vaalade ja elevantide metafoori,' ütles ta. „Vees elavatel loomadel on ujuvus. Maaloomad saavad olla ainult nii suured. ' Sama kehtib ka peeglite tegemise kohta, kuid mitte difraktsioonivõre kohta. 'Meie peamine [võre] võib olla kilomeetri pikkune.'

Selle loo pakkus TechNewsDaily , guesswhozoo.com sõsarsait.