¿Pueden los nuevos 'sistemas de nanosatélites' obtener mejores imágenes a menor costo?

Investigadores de la Universidad Ben-Gurion han desarrollado un nuevo sistema de imágenes satelitales que podría revolucionar la economía y las imágenes proporcionadas por cámaras espaciales e incluso telescopios terrestres. Angika Bulbul, estudiante de doctorado bajo la supervisión de Joseph Rosen, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de BGU, dijo: Este invento revoluciona los costos de la exploración espacial, la astronomía, la fotografía aérea y otros campos. En un artículo publicado en la revista Optics, los investigadores demuestran que los nanosatélites esféricos (en forma de anillo) del tamaño de cartones de leche pueden capturar imágenes con la misma resolución que los sistemas de espejo cóncavo, de lente o de fotograma completo utilizados en los telescopios actuales.

Algunas suposiciones previas sobre la fotografía de larga distancia eran incorrectas y se descubrió que solo se necesitaba una pequeña porción de la lente de un telescopio para obtener imágenes de alta calidad. Incluso utilizando aperturas periféricas de lentes tan bajas como 0,43, es posible obtener resoluciones de imagen similares al área de apertura completa de los sistemas de imágenes basados ​​en espejos/lentes. Esto puede reducir el enorme costo, tiempo y materiales necesarios para los voluminosos telescopios espaciales ópticos tradicionales y los grandes espejos curvos. Para demostrar la capacidad del sistema de telescopio giratorio (SMART) para sintetizar aperturas marginales, el equipo de investigación construyó un modelo de microlaboratorio con una matriz de subapertura circular, estudió la resolución de la imagen y la comparó con imágenes de lente completa.

Introducción a la investigación:

La resolución de imágenes de los telescopios espaciales y terrestres a menudo está limitada por la apertura limitada del sistema óptico. Se propone un nuevo sistema de imágenes basado en apertura sintética. Las dos subaperturas físicas del sistema de imágenes están distribuidas únicamente alrededor de la apertura sintética. Se ha demostrado que el área mínima de subapertura sólo representa el 0,43 del área total de apertura sintética. La estructura óptica propuesta se inspiró en una configuración en la que dos satélites geoestacionarios se mueven sólo a lo largo de los límites de una apertura sintética, capturando algunos patrones de luz de la escena observada. La luz reflejada por los dos satélites interfiere con el sensor de imagen ubicado en el tercer satélite. Después de procesar la suma de todos los patrones de interferencia, la calidad de imagen de la escena es comparable a la obtenida con una apertura sintética completa.

El sistema se basa en una holografía de apertura codificada incoherente, que utiliza una máscara de fase codificada pseudoaleatoria para modular la luz difractada del objetivo. La luz modulada se registra y procesa digitalmente para producir una imagen tridimensional del objeto. Este artículo propone un modelo experimental para imágenes de subapertura dual síncrona. Los resultados experimentales muestran que el muestreo a lo largo del límite de apertura sintética es suficiente para producir imágenes con resolución de apertura sintética completa. A diferencia de otros esquemas de apertura sintética, no es necesario muestrear ninguna otra porción fuera del límite de apertura. Por lo tanto, se pueden lograr ahorros significativos en tiempo y/o equipo durante el proceso de recolección de datos.

Boko Park-Popular Science|Investigación/De: Universidad Ben Gurion

Revistas bibliográficas referenciadas: "Optics"

Paper doi: 10.1364/optica. .

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