Накопичення фаз фур’є-компонентів при спостереженні об’єкта за допомогою орбітального інструмента

Корнієнко, ЮВ, Ляшенко, І, Пугач, ВВ, Скуратовський, СІ
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2020, 36(1):68-84
Start Page: Інструменти та прилади
Мова: українська
Анотація: 

При проведенні астрономічних спостережень з поверхні Землі отримання зображень з високим розділенням ускладнене спотвореннями, викликаними земною атмосферою. Є дві групи методів для подолання її впливу. Перші не втручаються у процес формування зображення та пов’язані з обробкою вже зареєстрованих результатів спостережень. Другі — це конструювання особливих спостережних інструментів. Винесення інструменту за межі атмосфери також можна умовно віднести до цієї групи. У цьому випадку впливу атмосфери немає, тому робиться припущення, що отримання зображення з дифракційним розділенням можливе без додаткових зусиль. У даній роботі розглянуто фактори, що можуть привести до виникнення фазових спотворень про проведені спостережень за допомогою орбі- тального багатодзеркального телескопа. Як метод боротьби з ними запропоновано використати метод накопичення повних фаз. Його розроблено для компенсації спотворення фаз фур’є-компонентів, викликане впливом земної атмосфери. Припущення щодо статистики фазових спотворень, зроблені при його розробці, є досить загальними та не перешкоджають його застосуванню до результатів космічних спостережень. Демонстрацію його ефективності та дослідження можливостей при обробці зображень, отриманих космічним багатодзеркальним телескопом, виконано за допомогою комп’ютерного моделювання. Необхідність застосування моделювання як інструмент дослідження викликана високою вартістю реального експерименту, а також необхідністю інформації щодо істинного зображення об’єкта для оцінки похибки методу. Для моделювання використано конфігурацію апертури телескопа ім. Джеймса Уебба, що будується. За допомогою моделювання показано різницю характерів фазових спотворень при земних та космічних спостереженнях. Продемонстровано необхідність накопичувати повні фази, а не їхні головні значення, в умовах космічних спостережень. Показана ефективність такого накопичення. Виявлено немонотонний характер залежності похибки реконструкції від числа накопичених зображень.

Ключові слова: багатодзеркальний телескоп, космічні спостереження, накопичення повних фаз, обробка зображень, фазові спотворення