光電技術(shù)加持，這款望遠鏡可以看見(jiàn)外太空

超薄光電偵查型望遠鏡，可輕松接入無(wú)人機，也能幫助更多人看見(jiàn)太空。

近日，加利福尼亞州的Lockheed Martin公司宣布開(kāi)發(fā)了一款超薄型光電偵查望遠鏡SPIDER，該望遠鏡可裝載到軍用飛機、無(wú)人機、汽車(chē)等多種裝備上。

據悉，SPIDER源于美國國防部先進(jìn)研究項目局的一個(gè)項目，它最初由Lockheed在加州大學(xué)戴維斯分校的研究合作伙伴Davis研制，后交由Lockheed先進(jìn)技術(shù)中心（ATC）獨立開(kāi)發(fā)。

光電偵查，就是通過(guò)光電設備，利用目標與背景的外形、顏色等差異來(lái)識別出所需要的特定目標。在軍事領(lǐng)域，尤其是空中作戰，首要做的就是防偵查，而光電偵查就是偵查手段中的重頭戲。

傳統的望遠鏡，就是一種利用透鏡或反射鏡以及其他光學(xué)器件觀(guān)測遙遠物體的光學(xué)儀器，它的功用就是幫助肉眼看見(jiàn)遠處的物體或景象。

與由透鏡或鏡子制成的傳統望遠鏡不同，SPIDER用一組昆蟲(chóng)般大小的透鏡陣列代替主鏡頭，其中每一個(gè)透鏡都將光波傳送到硅芯片光子集成電路（PIC）上，因此望遠鏡本質(zhì)上就類(lèi)似一組照相機。也正因這樣的構造，該技術(shù)支持接入光子傳感器陣列，從而可以裝載到任何電子設備上。

如圖所示，這些照片是Lockheed Martin公布的一款SPIDER合成圖像的過(guò)程。

首先，依據干涉測量原理，來(lái)自陣列的光波在光子電路上發(fā)生相互干擾形成圖案，隨后PIC中的處理器分析干涉圖案的幅度和相位，從而合成更高分辨率的最終圖像。

Lockheed公布的這組圖像，是由一組30個(gè)鏡頭的陣列構造的SPIDER提供的。其中每個(gè)鏡頭都小于一毫米。研究人員將該陣列放置在4英尺（1.2米）鏡頭組件的光學(xué)系統中，以識別280英里（450公里）距離之外的目標物體。

Lockheed提出，當技術(shù)成熟時(shí)，可以將SPIDER的分辨率提升到太空望遠鏡級別，且與現有的天文望遠鏡相比，重量將大大降低。

據了解，SPIDER的大小只有同等分辨率下傳統望遠鏡大小的10%，其中用于光電偵查的超薄分段平面成像檢測器具有其十倍大小檢測器的分辨率，且因該款望遠鏡配備了平面光學(xué)傳感器，可用于接入無(wú)人機或其他應用設備。其中具體實(shí)現方式就是將傳感器安裝在機翼下方或散熱器格柵中。

Lockheed表示，下一個(gè)發(fā)展階段將集中在組裝更高分辨率和更廣泛視野的儀器上。

對此，ATC副總裁斯科特·福斯（Scott Fouse）表示道：“我們的目標是制造大約一英寸厚的太空望遠鏡，這是從來(lái)沒(méi)有過(guò)的。我們也正在努力讓空間成像成為一種低成本的功能，這樣我們的客戶(hù)可以看到更多、探索更多、學(xué)習更多。”

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