КОСМИЧЕСКИЙ ТЕЛЕСКОП

Заявляемый объект относится к астрономической технике и предназначен для регистрации потока космических электронов в режиме орбитального полета или при свободном движении в космическом пространстве. Выброс космических электронов происходит при солнечных вспышках, при взрыве сверхновых, в джетах квазаров и радиогалактик.
Известен телескоп, содержащий неподвижную трубу, установленную параллельно оси мира, следящую систему - полярный сидеростат с центральным отверстием, зеркальный объектив и линзу поля, строящие однородное по спектральному составу изображение внутри интерференционно-поляризационного фильтра, линзовый объектив, перестраивающий изображение на регистрирующее устройство (Патент RU 2152064 С1 от 30.07.1998 [1]).
Телескоп [1] предназначен для наблюдения хромосферы Солнца.
Известен также телескоп, содержащий зеркальный объектив-параболоид, линзу поля, интерференционно - поляризационный фильтр (ИПФ), установленный под углом к оптической оси телескопа так, что его оптическая ось совпадает с центральным отраженным лучом, зеркало - проекционный объектив, перестраивающее изображение хромосферы на фотоприемник. Фокусное расстояние линзы поля равняется расстоянию до входного зрачка объектива (Патент RU 2143126 С1 от 28.08.1997 [2]).
Телескоп [2] предназначен для наблюдения хромосферы Солнца в широком диапазоне спектра.
Известен также космический телескоп, объектив которого содержит зеркальные компоненты - главное и вторичное зеркала, преобразователь фокусного расстояния, проецирующий промежуточное изображение в плоскость фоточувствительных элементов оптико-электронных преобразователей; преобразователь фокусного расстояния содержит сферическое или плоское зеркало и установленный перед ним линзовый компонент, включающий коллектив. Между тыльной стороной главного зеркала и зеркалом преобразователя фокусного расстояния установлен отклоняющий оптическую ось телескопа элемент (Патент RU 2154293 С1 от 01.02.1999 [3]).
Космический телескоп [3] предназначен для дистанционного зондирования Земли при достаточно большом угловом поле наблюдения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является космический телескоп, содержащий дистанционный пульт управления, детектор космического излучения с механизмом ориентации в пространстве, подключенный через схему обработки сигнала к радиопередатчику (Космический телескоп «Галекс» - Galaxy Evolution Explorer (GALEX)  [4]), который был выбран нами в качестве прототипа.
Недостатком прототипа [4], как и всех известных аналогов, является то, что их конструкция не обеспечивает регистрации космических электронов.
Целью настоящей работы является создание космического телескопа, обеспечивающего возможность регистрации потока космических электронов, возникающего, например, при вспышках на Солнце.
Технический результат заявляемой полезной модели выражается в регистрации и определении интенсивности потока космических электронов и в определении положения источника космических электронов. Он достигается тем, что в космическом телескопе, содержащем дистанционный пульт управления, детектор космического излучения с механизмом ориентации в пространстве, подключенный через схему обработки сигнала к радиопередатчику, детектор космического излучения имеет матричную конструкцию, каждый элемент которой содержит сцинтиллятор, представляющий собой люминофор, нанесенный на сверхтонкий (80-100 нм) светопрозрачный металлический слой, напыленный на плоскость входного окна оптоволоконной шайбы, оптический выход которой примыкает к оптическому входу фотоэлектронного умножителя, причем сверхтонкий металлический слой электрически соединен с положительным полюсом источника постоянного напряжения величиной 50-80 кВ.
Далее описание сопровождается иллюстрациями и пояснениями к ним.
На фиг.1 схематически представлена конструкция матричного детектора космического телескопа, а на фиг.2 - положение космического телескопа на борту орбитальной обсерватории.
Космический телескоп имеет матричный детектор 1, каждый элемент 2 которого (ячейка) содержит сцинтиллятор, представляющий собой слой люминофора 3 толщиной 5-7 мкм, изготовленный, например, на основе соединений гадолиния (Gd), имеющего высокую светоотдачу. Люминофор 3 нанесен на сверхтонкий (80-100 нм) светопрозрачный металлический слой 4, например серебряный, напыленный на плоскость входного окна оптоволоконной шайбы 5, оптический выход которой примыкает к оптическому входу фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) 6. Сверхтонкий металлический слой 4 электрически соединен токопроводом 7 с положительным полюсом (+) источника 8 постоянного напряжения величиной 50-80 кВ. Отрицательный полюс (-) источника 8 соединен токопроводом 9 с корпусом 10 телескопа. ФЭУ 6 подключен к источнику электропитания 11. Сигнал с выхода ФЭУ 6 поступает в электрическую схему 12 обработки сигнала, содержащую усилитель и аналого-цифровой преобразователь. С выхода схемы 12 электрический сигнал приходит на токовой сумматор 13, где происходит суммирование электрических сигналов от всех элементарных ячеек 2 матричного детектора 1. Корпус 14 элементарной ячейки 2 изготовлен из диэлектрика, например углепластика. С выхода токового сумматора 13 электрический сигнал приходит на передатчик, содержащий электронный блок 15 и антенну 16.
Ионосфера Земли поглощает космические электроны, поэтому электронный телескоп должен быть установлен на борту орбитальной обсерватории 17 (фиг.2).
Матричный детектор 1 закреплен на механическом приводе 18, обеспечивающем разворот плоскости детектора 1 вокруг поперечной оси i на углы ±30° и вокруг вертикальной оси h на 360°. Механический привод 18 управляется дистанционно по команде с Земли по радиосигналу, который поступает на приемную антенну 19.
Космический электронный телескоп работает следующим образом
Под действием высокого электрического потенциала от источника 8 между матричным детектором и корпусом телескопа возникает электрическое поле напряженностью 50-80 кВ, под действием которого космические электроны е устремляются к матричному детектору 1 (фиг.1). Под действием их бомбардировки вспыхивают кристаллы гадолиния f, входящие в состав люминофора 3 сцинтиллятора. Эти вспышки f передаются оптоволоконной шайбой 5 на оптический вход ФЭУ 6. После усиления и аналого-цифрового преобразования 12 электрический сигнал поступает на цифровой сумматор 13, где происходит суммирование электрических сигналов от всех элементарных ячеек 2 матричного детектора 1. Результирующий сигнал передается через передатчик, содержащий электронный блок 15 и антенну 16, на Землю.
По команде с Земли можно изменить положение матричного детектора 1 с помощью механического привода 18. Этой операцией добиваются получения максимального сигнала с выхода электронного телескопа для определения направления на источник космических электронов.
Заявляемый объект открывает новый класс телескопов - электронных телескопов, которые позволят астрофизикам получать важную дополнительную информацию из ближнего и дальнего космоса.