Геостационарный разведспутник нового типа

S.I.> На Земле взор спутника захватит область площадью более 100 км2.

10 х 10 км, грубо говоря. Оперативное перенаведение при такой раскоряченной конструкции, как на рисунке, вряд ли возможно - замучаешься демпфировать колебания. Т.е. фактически получается система для непрерывного мониторинга одного позиционного района, лучше с шахтными ПУ - мобильные еще не дай бог уедут куда-нибудь из десятикилометровой зоны обзора. А для контроля других районов базирования нужны другие спутники. Каждый - по 500 млн. долларов (современный гражданский связник с 15-летним ресурсом того же порядка стоит, даже подешевле будет).
А уж как эта 20-метровая сверхлегкая мембрана будет вести себя под действием светового давления - это вообще песня...

Это точно. Они, по-моему, с такими вводными вместо спутника-шпиона первый в мире солнечный парусник построят.

С другой стороны - она же прозрачная. Т.е. сильно "парусить" может быть и не будет.

S.I.> Проект «мембранная оптическая система отображения для работы в реальном времени» (Membrane Optical Imager for Real-Time Exploitation — MOIRE) развивает исследовательское агентство Пентагона DARPA.

... ох, какую только фигню не финансировала DARPA за всё время своего существования Кажется, только вечных двигателей там не было.

S.I.> В качестве главной линзы такого телескопа американцы намерены применить очень тонкую и очень лёгкую мембрану диаметром 20 метров. На ней будет выгравирован дифракционный «муаровый узор», который и сфокусирует свет на объективе камеры.

Произведём элементарный расчёт: точность изготовления дифракционной решётки должна быть не хуже 1/4 длины волны, т.е. примерно 100 нм для оптики. Разделив 20 метров на эту величину получаем 200000000 (двести миллионов). То есть, вот с такой относительной точностью надо будет наносить штрихи — в одну двухсотмиллионную! Для сравнения, в микроэлектронике совсем недавно, ценой вложения триллионов долларов и тысяч человеколет исследований была достигнута точность ... на два порядка худшая. Всего-то.

Как говорят американцы, "эта свинья не взлетит".

PS: Собственно, можно сослаться на астрономов — дифракционная оптика у них применяется только в рентгеновских телескопах, где никакая другая попросту невозможна. От безысходности то есть. А в остальных диапазонах — изворачиваются, как могут, делают составные зеркала для удешевления — но по-прежнему используют зеркала на стеклянной основе, со всеми их заморочками в виде многолетнего охлаждения отливок и многолетней же шлифовки и полировки. И дифракционную оптику применять даже не думают.

AXT> Произведём элементарный расчёт: точность изготовления дифракционной решётки должна быть не хуже 1/4 длины волны, т.е. примерно 100 нм для оптики. Разделив 20 метров на эту величину получаем 200000000 (двести миллионов). То есть, вот с такой относительной точностью надо будет наносить штрихи — в одну двухсотмиллионную! Для сравнения, в микроэлектронике совсем недавно, ценой вложения триллионов долларов и тысяч человеколет исследований была достигнута точность ... на два порядка худшая.

Это некорректная оценка, методологически

AXT> PS: Собственно, можно сослаться на астрономов — дифракционная оптика у них применяется только в рентгеновских телескопах, где никакая другая попросту невозможна.

Кгхм...
Назвать дифракционной оптикой соотв. системы рентгеновских телескопов... Это ОЧЕНЬ круто
Вообще, не ощущаете некоторой некогерентности со своей же вышеприведенной оценкой?

ЗыСы Но даже если при правильной оценке изделие окажется в принципе возможным, то картинка, ИМХО, всё-таки лажа или деза.

Fakir> картинка, ИМХО, всё-таки лажа или деза.

artistic concept

Вот, кстати, описание программы от первоисточника:

(фрагмент)

The MOIRE program began in March 2010 and encompasses two phases. Phase 1 verified the proof of concept for the program design. Phase 2 seeks to reduce many of the risks involved in using diffractive optics for space imaging systems. Phase 2 plans to manufacture a section of a prototype five-meter primary optic, along with the required secondary optics, to demonstrate the optical sub-system in a ground-based experiment. As part of Phase 2 technology risk reduction, MOIRE plans to perform an on-orbit experiment of optical membrane imaging technologies through the United States Air Force Academy’s FalconSAT-7 program. The MOIRE program completed Phase 1 in September 2011 and is currently in Phase 2.

 

К описанию прилагаются две картинки. Помимо изображения, приведенного выше, есть еще вот такое:


(что хотели этим сказать дарпавцы - понять затруднительно)

Dio69> Три метра идут лесом.
Вполне достаточно что бы выделить "Тополь" на дороге из другой техники.

Fakir> Это некорректная оценка, методологически

Эээ... а какие претензии к методу? Признаюсь, я в запале как-то забыл, что не для всех дифракционных систем нужна такая точность, привык к нашим местным развлекухам типа OPC. Но тем не менее, дифракционной системы с сопоставимыми характеристиками я просто вспомнить не могу.

Fakir> Назвать дифракционной оптикой соотв. системы рентгеновских телескопов... Это ОЧЕНЬ круто

А что, Френелева пластина теперь не дифракционная оптика? Ну вот с которой Коронас-Фотон 3 года назад взлетел, например? Да, справедливости ради, наиболее известный рентгеновский телескоп — "Чандра" — таки "зеркальный", но вот другого такого я что-то не помню. Видать, одного раза хватило.

Fakir> Вообще, не ощущаете некоторой некогерентности со своей же вышеприведенной оценкой?

Ну занесло чуток

Fakir> ЗыСы Но даже если при правильной оценке изделие окажется в принципе возможным, то картинка, ИМХО, всё-таки лажа или деза.

Картинка на линзе подозрительно напоминает дифракционную картину от объектива с двумя пластинами Френеля. Видать, художнику её показали, а он не понял, где именно в приборе имеются такие рисунки.

Dio69>> Три метра идут лесом.
S.I.> Вполне достаточно что бы выделить "Тополь" на дороге из другой техники.

Не попробуешь разделить позиционный район "Тополя" на квадратики 10х10км?

S.I.> Вполне достаточно что бы выделить "Тополь" на дороге из другой техники.

Это если он одноцветный. А если он будет полосатый? При правильном камуфляже для оптики с такими характеристиками и автоматическим опознаванием "Тополь" в принципе и за "Жигуль" сойти может Это если он вообще будет обнаружен

U235> Это если он одноцветный. А если он будет полосатый? При правильном камуфляже для оптики с такими характеристиками и автоматическим опознаванием "Тополь" в принципе и за "Жигуль" сойти может Это если он вообще будет обнаружен

Ну камуфляж вообще запрещен договорами. Помехи национальным средствам контроля нельзя чинить.
Да и не так много Тополей, чтоб на каждого по оператору не посадить..
Надо делать малогабаритную ракету и выходить из договоров - всё идёт к тому.

Wyvern-2> Не попробуешь разделить позиционный район "Тополя" на квадратики 10х10км?
В лом перечитывать протоколы к договорам ОСВ. Не удивлюсь если там это дело учтено
Да и мы не знаем время перенацеливания сего девайса с квадратика на квадратик - если пара минут - уже не убежишь.

S.I.> Ну камуфляж вообще запрещен договорами. Помехи национальным средствам контроля нельзя чинить.

Этот пункт договора никто кроме форумных троллей так не понимает. В сети имеется достаточно много фото Тополей в камуфляже и с маскировочными сетями. А то иначе бы комплексы в ярко-оранжевый цвет красили: ведь окраска защитного цвета это тоже помеха средствам контроля, причем, при грамотном подборе краски, помеха очень существенная. Кстати что характерно, в открытых источниках нет фото несущих боевое дежурство комплексов сверху. Может быть там есть что секретить, например действующую на данный момент схему камуфлирующей и искажающей силуэт окраски.

S.I.> Да и не так много Тополей, чтоб на каждого по оператору не посадить..

Больше сотни вообще-то. Если их будут искать так, как того разбившегося в пустыне миллионера, то не то что операторов - населения США не хватит

S.I.> В лом перечитывать протоколы к договорам ОСВ. Не удивлюсь если там это дело учтено

Нынешняя версия ОСВ это по сути джентельменское соглашение не превышать определенные договором количественные лимиты стратегических вооружений. Остальное - декорация, которую можно легко и безнаказанно нарушать. Инспекций все равно больше нет.

S.I.> Да и мы не знаем время перенацеливания сего девайса с квадратика на квадратик - если пара минут - уже не убежишь.

Ну перенацелишь ты телескоп с базы на комплекс, а в это время с оставшейся без присмотра базы еще несколько комплексов уйдет. Тебе сколько спутников придется вешать с учетом того, что в каждом позиционном районе есть несколько пунктов постоянного базирования и с каждого могут уйти в разных направлениях несколько комплексов? Это даже американцев разорит.

Единственная задача, которую я вижу для данного спутника - постоянно смотреть на базу и считать ушедшие на дежурство комплексы, чтобы знать хотя бы число находящихся на дежурстве комплексов и исходя из этого контролировать эффективность средств поиска комплексов в позиционных районах. А то сейчас они и этого достоверно не знают.

U235> Кстати что характерно, в открытых источниках нет фото несущих боевое дежурство комплексов сверху. Может быть там есть что секретить, например действующую на данный момент схему камуфлирующей и искажающей силуэт окраски.

Подскажите как сделать такую фотку - я сниму Но ничего такого сверху на ТПК нет...

Не, мужики, но с чего вы вообще решили, что речь идёт об отслеживании мобильных комплексов в риал-тайм в видимом диапазоне?

Вон в первом посте по первоисточнику сказано русским по белому:

Согласно заданию, финальный вариант MOIRE должен обеспечить фиксирование пуска тактической ракеты с вероятностью 0,99 при числе ложных тревог менее одной в месяц.

 

Пуска! Фиксирование! То есть уже состоявшегося!
И как раз, казалось бы, логично предположить, что линза будет рассчитана если не на инфракрасный диапазон, то на максимально к нему близкий (что несколько упрощает задачу создания линзы).

Опять-таки, если резонно предполагать, что истинные цели могут не афишироваться - зачем зацикливаться на сухопутке? А если это морская разведка, например? Там достаточно еще меньшего разрешения. Или всё же сухопутка, но основной упор не мобильные БР, а что-то иное, но требующее высокой оперативности, что-нибудь тактического уровня.

S.I.>> Ну камуфляж вообще запрещен договорами. Помехи национальным средствам контроля нельзя чинить.
U235> Этот пункт договора никто кроме форумных троллей так не понимает. В сети имеется достаточно много фото Тополей в камуфляже и с маскировочными сетями. А то иначе бы комплексы в ярко-оранжевый цвет красили: ведь окраска защитного цвета это тоже помеха средствам контроля, причем, при грамотном подборе краски, помеха очень существенная. Кстати что характерно, в открытых источниках нет фото несущих боевое дежурство комплексов сверху. Может быть там есть что секретить, например действующую на данный момент схему камуфлирующей и искажающей силуэт окраски.
S.I.>> Да и не так много Тополей, чтоб на каждого по оператору не посадить..
U235> Больше сотни вообще-то. Если их будут искать так, как того разбившегося в пустыне миллионера, то не то что операторов - населения США не хватит
Как там понимают форумные тролли тебе виднее
Но МБР по всей РФ искать совсем не нужно:

http://www.snariad.ru/2010/04/.../
Статья IV
1. Каждая из Сторон базирует:
а) развернутые пусковые установки МБР только на базах МБР;
3. Каждая из Сторон размещает:
а) неразвернутые пусковые установки МБР только на базах МБР, объектах по производству, в местах загрузки МБР, в местах ремонта, местах складского хранения, местах переоборудования или ликвидации, местах обучения, на испытательных полигонах и в местах запуска космических объектов.
Статья VII
6. Географические координаты, относящиеся к данным, предусмотренным в Главе второй Протокола к настоящему Договору, собственные опознавательные знаки, схемы объектов, предоставленные Сторонами согласно настоящему Договору, а также схемы береговых линий и акваторий, предоставленные Сторонами согласно настоящему Договору, не предаются огласке, если только Сторонами не согласовано иное в рамках Двусторонней консультативной комиссии.
Статья Х
1. В целях обеспечения контроля за соблюдением положений настоящего Договора каждая из Сторон обязуется:
b) не чинить помех национальным техническим средствам контроля другой Стороны, выполняющим свои функции в соответствии с настоящей Статьей; и

c) не применять меры маскировки, затрудняющие осуществление контроля за соблюдением положений настоящего Договора национальными техническими средствами контроля.
2. Обязательство не применять меры маскировки включает обязательство не применять их на испытательных полигонах, включая меры, приводящие к сокрытию МБР, БРПЛ, пусковых установок МБР или взаимосвязи между МБР или БРПЛ и их пусковыми установками при проведении испытаний. Обязательство не применять меры маскировки не распространяется на практику укрытия или маскировки на базах МБР или на применение укрытий для защиты стратегических наступательных вооружений от воздействия атмосферных явлений.
Статья XI
2. Каждая из Сторон имеет право проводить инспекции на базах МБР, базах подводных лодок и на авиационных базах. Целью таких инспекций является подтверждение точности заявленных данных о количествах и типах развернутых и неразвернутых стратегических наступательных вооружений, подпадающих под действие настоящего Договора; количестве боезарядов, размещенных на развернутых МБР и развернутых БРПЛ; а также количестве ядерных вооружений, размещенных на развернутых тяжелых бомбардировщиках. Такие инспекции ниже именуются инспекциями первого типа.

S.I.> Как там понимают форумные тролли тебе виднее
S.I.> Но МБР по всей РФ искать совсем не нужно:
S.I.> http://www.snariad.ru/2010/04/.../

А теперь найди, где тут хоть что-то сказано про обязательства не маскировать мобильные пусковые установки находящиеся на боевом патрулировании вне баз. В договоре лишь запрещено маскировать мобильные комплексы на базах, да и то есть лазейка позволяющая, как тут уже сказали, заниматься наперсточничеством с оппонентом, скрывая таким образом количество находящихся на базе, а соответственно и на патрулировании установок.

То же самое касается и опознавательных знаков. Никто не запрещает закрывать эти знаки на боевом патрулировании.

U235> То же самое касается и опознавательных знаков. Никто не запрещает закрывать эти знаки на боевом патрулировании.

Кстати что это за знаки? Мне их пока никто не смог показать...

Eyeglass is a new type of space telescope consisting of two cooperating spacecraft separated in space by a few kilometers. A large-aperture primary lens (magnifying glass) collects light and a secondary lens (eyepiece) moves along the focal surface for imaging. Eyeglass uses diffractive optics (also called Fresnel lenses, flat on one side and
ridged on the other – see below) instead of mirrors or conventional glass lenses.

Diffractive telescopes with Fresnel lenses fabricated on thin membranes offer several advantages over telescopes that use mirrors: thin-membrane lenses are lightweight, packageable, and space-deployable. Transmissive diffractive lenses are significantly less sensitive to surface deformations than mirrors, and the chromatic effects of the diffractive primary can be completely compensated for.

As a first step in developing the Eyeglass technology, LLNL scientists built and tested a small-aperture (20-cm), color-corrected diffractive telescope and obtained a broadband image of the lunar surface. Next, they built and demonstrated an 80-cm-aperture segmented, foldable lens.

In 2002, the researchers constructed a 5-m, f/50 Fresnel lens – comprising 72 segments patterned with binary Fresnel arcs in photoresist – and secured it to a 750-μm-thick sheet of glass with UV-curable cement and metal tabs. The assembled lens was mounted in a frame and the focal spot of a white-light source mounted at the opposite focus was imaged. This demonstration lens was not made to give diffraction-limited performance, but to demonstrate assembly and deployment at a scale large enough to be of interest for imaging.

 

AXT> PS: Собственно, можно сослаться на астрономов...

23.07.2008

---

...

Речь идет о телескопе-дифракторе — его идею уже пять лет развивает во Франции Лоран Кёклен (Laurent Koechlin).
http://www.ast.obs-mip.fr/users/lkoechli/w3/images/LKchapeau.jpg [can't download]
...

Зонная пластинка Френеля–Соре с успехом применяется в оптике с конца XIX, но пластинка, которой должен быть оснащен телескоп Кёклена имеет свои особенности: чередующиеся прозрачные и непрозрачные отверстия в ней имеют не кольцевую, а строго прямоугольную форму.
Фото: L Koechlin et al/OMP
http://www.vokrugsveta.ru/img/cmn/2008/07/22/019.jpg [can't download]
...Проблема, как говорилось, заключается в том, что для разной длины волны зоны Френеля должны находиться в разных местах.

Способ обойти эту трудность и придумали Кёклен и его коллеги из Обсерватории южных Пиренеев (Observatoire Midi Pyrenees). Смысл их затеи в том, что каждая из зон Френеля делается не сплошь прозрачной или непрозрачной, а строится из череды прозрачных и непрозрачных прямоугольников. Такая пластинка даже при относительно небольшой массе может иметь несколько тысяч отверстий, образующих несколько десятков зон. Пластинка может быть, к примеру, изготовлена из листа фольги. По этой причине телескоп с зонной пластинкой Френеля будет иметь существенно меньший — по сравнению с рефлекторами — вес, а потому существенно меньшими будут и расходы на доставку такого телескопа на орбиту. Несмотря на то, что в фокус зонной пластинки попадает всего десять процентов падающего на нее светового потока, изображения, получаемые с её помощью, отличаются не меньшей, чем в случае телескопа-рефлектора, контрастностью.

Изображения, получаемые с помощью зонной пластинки, отличает также высокая разрешающая способность, что делает возможным наблюдение слабо освещенного объекта в непосредственной близости от ярко освещенного. Последнее обстоятельство весьма существенно; благодаря ему у астрономов появляется принципиальная возможность наблюдать и получать изображения экзопланет. В настоящее время сделать это чрезвычайно трудно, поскольку экзопланеты, являющиеся слабыми источниками света, практически неразличимы на фоне своих «родительских» звезд.

По имеющимся расчетам, орбитальный телескоп на основе 30-метровой зонной пластинки обладал бы достаточными возможностями для поиска планет «земного размера», находящихся на расстоянии 30 световых лет от нашей планеты. С его помощью можно было бы также исследовать спектр отражаемого планетами света для поиска признаков жизни на этих планетах — к примеру, атмосферного кислорода. В то же время развернуть на околоземной орбите 30-метровый лист фольги будет весьма непросто.

По-видимому, именно по этой причине авторы телескопа-дифрактора пока предлагают более скромные варианты. Так, проект создания телескопа с зонной пластинкой из листа фольги размером в 3,6 м был представлен на конкурс, который Европейское Космическое Агентство (European Cosmic Agency) объявило в рамках разработки программы «Cosmic Vision» на 2015–2025 годы.

Проект, однако, не вошел даже в число финалистов, что вызвано, в частности, очевидными проблемами на заключительной стадии монтажа телескопа-дифрактора. Действительно, фокусное расстояние у зонной пластинки получается слишком большим — изображение формируется на расстоянии порядка километров от нее, а потому комплект инструментов для исследования изображения должен доставляться на орбиту отдельно. При этом пространственное положение спутника с зонной пластиной и спутника, фиксирующего изображение, должно поддерживаться постоянным с точностью до миллиметров.

Главная сложность на пути создания орбитального телескопа-дифрактора носит сугубо технический характер. Зонная пластина должна располагаться на одном спутнике, а изображение будет формироваться на другом — в нескольких километрах от первого. Иллюстрация: L Koechlin et al/OMP
http://www.vokrugsveta.ru/img/cmn/2008/07/22/020.jpg [can't download]
Пытаясь обойти эти проблемы, Кёклен предлагает поместить оба аппарата в одну из так называемых точек Лагранжа, в которой силы гравитации со стороны Солнца и Земли уравновешены. В окрестности этой точки поддерживать аппараты на постоянном удалении будет существенно проще.

Бен Оппенгеймер (Ben Oppenheimer), специалист по поиску планет из Американского музея естественной истории в Нью-Йорке (American Museum of Natural History), говорит о телескопе на основе зонной пластинки: «Идея, вне всякого сомнения, интересна и ею стоит заниматься, но на данный момент уровень её проработки явно недостаточен для того, чтобы стать основой крупных космических проектов».

Пока же астроном из Тулузы Лоран Кёклен проводит демонстрационные эксперименты, показывая реализуемость своего проекта. Ему и его коллегам удалось, в частности, получить изображения небольших объектов с помощью зонных пластинок, изготовленных из стали и размером не превышающих пластиковую карточку. В течение этого года группа Кёклена планирует сконструировать и продемонстрировать научному сообществу небольшой телескоп на основе уже 20-сантиметровой зонной пластинки.

---

Блин, я как раз два года назад чуток задумался практически на эту тему Некоторые оценочные прикидки сделал, и типа этих прямоугольников приём буквально на языке вертелся - хоть и не совсем в таком виде.
А тут мало того, что сосчитали до цифры, так еще и на пять лет раньше, и до искперимента довели