世界首顆“龍蝦眼X射線探測衛星”發射升空,“龍蝦眼”有何講究
2022-04-12由 科普大世界 發表于 林業
單眼和複眼各有何視覺功能
仿生學在生活和科技中的應用數不勝數。“龍蝦眼X射線探測衛星”就是天文觀測科技領域對仿生學的一個巧妙利用。
2020年7月25日11時,在我國山西太原衛星發射中心,由南京大學天文與空間科學學院領銜,聯合了香港大學太空研究實驗室、中國航天集團有限公司五院508所,以及八院805所下屬相關單位等團隊,歷時五年研製成功的“龍蝦眼X射線探測衛星”,隨資源三號03星被我國長征四號乙型運載火箭推送併成功發射入軌。
這臺衛星的就是模仿龍蝦眼睛的結構和視覺原理製造的。那麼龍蝦的眼睛有什麼特殊的地方呢?
原來龍蝦眼睛是反射式複眼,靠反射視物,而不是折射,其眼睛長在觸角根部,由上千個單眼組成,每個單眼呈空心四稜臺結構,形狀如同平面和直角,可以將透進來的光反射出去,在光線比較暗的水中,這樣的構造具有較強的聚光能力。當龍蝦查某個物體時,其發出的反光和所有入射光線的反射角度保持一致,光線可以聚集在焦點上,這種神奇的視覺系統可以助其在混濁水體中看清東西。
依照龍蝦眼結構做成的光學系統,也可以實現較強的聚光和大視場的成像功能,龍蝦眼X射線探測衛星就發揮了龍蝦眼仿生學方面的這種功能,相比以前的X射線衛星,其視場更大,也更加輕便。
不過龍蝦眼成像裝置接收的多是物體反射回裝置的X射線,感光系統收集這些反射射線並聚焦點成像,省去了收集各方位散射光線的麻煩,提高了感應精確度。這樣的“龍蝦眼”成像裝置可以輕鬆“看透”混凝土牆壁,木材和7。5釐米厚的鋼板,醫療方面的人體掃描成像的應用也較為廣泛,而且安全性較高。
龍蝦眼X射線探測衛星也屬於X射線觀測裝置,上面的龍蝦眼聚焦X射線探測器可以在兩三度的視場範圍內探測宇宙中的高能X射線,可大幅提升探測效率。此外還有高精度小型載荷平臺,在太空中執行時,它們將驗證X射線能段的大視場聚焦成像技術,並完成一些空間X射線探測實驗,特別是X射線能段開展深度探測暗物質訊號的研究工作。
該衛星專案組成員、南京大學天文與空間科學學院教授李志遠介紹,稱“龍蝦眼X射線探測衛星”將成為國際上首顆在軌工作的應用了龍蝦眼聚焦X射線技術的空間探測衛星。
參考資料:
《科技日報》7月25日文章《國際首顆!今天升空的這顆衛星擁有“龍蝦眼”,探究宇宙奧秘》
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