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美国空军要求工业界用75瓦钠激光为自适应光学望远镜制造人造导星
2019-01-22


[据军事宇航网站2019117日报道]  美国空军自适应光学系统的研究人员已经准备好与工业界接触,研制一种新型高功率钠激光器,从而为位于新墨西哥州科特兰空军基地的美国空军星火光学靶场提供人造导星,用于多种光学研究。



位于科特兰空军基地的美国空军研究实验室定向能源局官员上周发布了一份关于“更亮的钠信标”项目的征集公告(FA9451-19-9-0001_Presolicitation)。



该项目将要求工业界开发一种功率超过75瓦的钠信标激光器,以制造人造导星。美国空军官员说,从现在起到20193月底之间,研究人员将对这个项目进行正式的提案征集。



强大的钠激光能够在大气中投射出一幅图像,它看起来像一颗明亮的人造恒星,且位于星火光学靶场的3.5米口径望远镜的视野之内。这台望远镜将探测到由于大气湍流而造成的人造导星形状的任何变化。然后,该望远镜系统将使用自适应光学系统对这一湍流的影响进行补偿。



地球大气中的扰动会使光束发生轻微的扭曲。这就是夜晚人眼看星星在闪烁的原因。地面天文台可以利用自适应光学系统来补偿大气湍流,这种自适应光学系统就像可弯曲的镜子一样,抵消大气湍流的影响。



然而,自适应光学系统需要一个可靠的、非常明亮的参考星来测量大气湍流。大多数自然恒星要么亮度不足以胜任这项工作,要么不在星火光学靶场的视野内。这就是钠激光投射人造导星的用途。



自适应光学系统利用这种导星作为波前参考光源。钠激光器通过向大气中发射激光来制造人造导星。激光光束的光线经由上层大气的反射,被望远镜观测到。



这种钠激光器所发射的光波长为589.2纳米,能够激发地表高度56英里的大气层的钠层中的原子。然后,钠原子重新发射激光,制造出一颗发光的人造导星。



美国空军的星火光学靶场可以帮助科学家们完善自适应光学系统,这一系统不仅可以应用于天文观测,还可以增强高分辨率卫星成像、反卫星武器和中继镜系统的强激光聚焦能力。



20185月,美国空军研究实验室发布了一份关于钠信标激光器功率突破50瓦研究的提案征集。从那时起,项目规划人员就已经将预期的激光功率提高到75瓦以上。(工业和信息化部电子第一研究所  李婕敏)



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