ВВС США нужны мощные натриевые лазеры для создания искусственных звезд / маяков

Исследователи адаптивной оптики ВВС США, используя натриевый лазер, готовы приблизить отрасль к созданию искусственной звезды для различных оптических исследований в ВВС США (Air Force Starfire Optical Range at Kirtland Air Force Base, N.M.).

В начале января 2019 года официальные лица научно-исследовательской лаборатории ВВС США, Энергетического управления, направили на базу ВВС Киртланда (FA9451-19-9-0001_Presolicitation) проект создания более яркого Маяка на основе натриевого лазера.

Этот проект предлагает промышленности создать натриевый лазер мощностью более 75 Ватт - для генерации искусственных звезд. По словам официальных представителей ВВС, исследователи должны представить официальный запрос на участие в этом проекте до конца марта 2019 года.

Мощный натриевый лазер будет проецировать изображение в атмосфере, которое выглядит как яркая искусственная звезда в оптическом диапазоне (см.рисунок) и находится в поле зрения космического 3.5-метрового телескопа. Этот телескоп будет обнаруживать любое изменение формы искусственной звезды из-за атмосферной турбулентности. Затем телескоп компенсирует любую турбулентность с помощью адаптивной оптики.

Возмущения в атмосфере Земли вызывают некоторые искажения в пучках света. Это явление вызывает то, что кажется человеческому глазу мерцанием звезд ночью. Наземные астрономические обсерватории компенсируют атмосферную турбулентность с помощью адаптивной оптики, которая действует как гибкие зеркала для противодействия эффектам атмосферной турбулентности.

Тем не менее, адаптивная оптика нуждается в надежной очень яркой звезде для измерения атмосферной турбулентности. Большинство естественных звезд недостаточно яркие для этой работы или не находятся в поле зрения Starfire Optical Range. Поэтому нужны искусственные звезды – проекция от натриевых лазеров.

Адаптивная оптика использует этот вид направляющей звезды в качестве опорного источника света. Натриевый лазер создает искусственную звезду – МАЯК, освещая земную атмосферу. Свет от луча отражается от компонентов в верхней атмосфере и возвращается назад в телескоп.

Натриевые лазеры для этой цели настроены на 589,2 нм для питания атомов в натриевом слое мезосферы на высоте около 56 миль над поверхностью земли. Затем атомы натрия вновь испускают фотоны / свет, создавая светящуюся искусственную звезду.

Air Force's Starfire Optical Range помогает ученым совершенствовать адаптивную оптику не только для астрономических наблюдений, но и для усиления фокуса мощных лазеров (с высоким разрешением) для спутниковой визуализации. А также - для противоспутникового оружия и релейных зеркальных систем.

В мае 2018 года исследовательская Лаборатория ВВС США опубликовала запрос на информацию о прорывных исследованиях в натриевых лазерах - маяках с мощностью более 50 Вт. С тех пор, они увеличили желаемую мощность лазера до 75 Ватт и более.

Рисунок - Мощные натриевые лазеры будут проецировать изображение в атмосфере, которое выглядит как яркая искусственная звезда © KIRTLAND AIR FORCE BASE, N.M. – U.S. Air

Подробнее см.: https://www.fbo.gov/spg/USAF/AFMC/AFRLPLDED/FA9451-19-9-0001_Presolicitation/listing.html.

Источник: Air Force to ask industry for 75-Watt sodium laser to create artificial stars for adaptive optics / John Keller // https://www.militaryaerospace.com/articles/2019/01/sodium-laser-artificial-stars-adaptive-optics.html?cmpid=enl_mae_defense_executive_2019-02-05&pwhid=faaefc33bfc7f79fa744508baa2ae2577c1d5af697871251a3c1ab77b05cd2ce24b36fbd579d3e69c246472c18183959bfa392b76b0c46b517d1af9e3ba51ab8&eid=324695413&bid=2360681