Een team van onderzoekers van het Centre Spatial de Liège (CSL) van de Universiteit van Luik heeft zojuist een methode ontwikkeld om de bijdragers en oorsprong van strooilicht op ruimtetelescopen te identificeren. Dit is een belangrijke vooruitgang op het gebied van ruimtevaarttechniek die zal helpen bij het verkrijgen van nog fijnere ruimtebeelden en de ontwikkeling van steeds efficiëntere ruimte-instrumenten. Deze studie is zojuist gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .

Ruimtetelescopen worden steeds krachtiger. De technologische ontwikkelingen van de afgelopen jaren hebben het mogelijk gemaakt, bijvoorbeeld, om objecten steeds verder het heelal in te observeren of om de samenstelling van de aardatmosfeer met steeds grotere precisie te meten. Echter, er is nog steeds één factor die de prestaties van deze telescopen beperkt:strooilicht. Een fenomeen dat al lang bekend is, strooilicht resulteert in lichtreflecties (spookreflecties tussen lenzen, verstrooiing, enz.) die de kwaliteit van afbeeldingen aantasten en vaak leiden tot wazige afbeeldingen. Tot nu, de methoden voor het controleren en karakteriseren van dit strooilicht tijdens de ontwikkelingsfase van de telescopen zijn zeer beperkt geweest, het mogelijk maken om 'gewoon te weten' of het instrument al dan niet gevoelig was voor het fenomeen, ingenieurs dwingen om al hun berekeningen in positieve gevallen te herzien, leiden tot aanzienlijke vertragingen bij de ingebruikname van deze geavanceerde tools.

Onderzoekers van het Centre Spatial de Liège (CSL), in samenwerking met de Universiteit van Straatsburg, hebben zojuist een revolutionaire methode ontwikkeld om dit probleem op te lossen door een femto-seconde gepulseerde laser te gebruiken om lichtstralen te sturen om de telescoop te verlichten. "Verdwaalde lichtstralen nemen (in de telescoop) verschillende optische paden van de stralen die het beeld vormen, " legt Lionel Clermont uit, een expert in optische ruimtesystemen en strooilicht bij CSL. Dankzij dit, en met behulp van een ultrasnelle detector (in de orde van 10 ^-9 seconden resolutie, d.w.z. een duizendste van een miljoenste van een seconde), we meten het beeld en de verschillende strooilichteffecten op verschillende tijdstippen. Naast deze ontbinding, we kunnen elk van de bijdragers identificeren aan de hand van hun aankomsttijden, die direct verband houden met het optische pad, en zo de oorsprong van het probleem kennen."

De CSL-ingenieurs hebben nu de effectiviteit van deze methode aangetoond in een paper, net gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten , waarin ze de eerste film presenteren die spookreflecties toont in een refractieve telescoop die op verschillende tijdstippen arriveert. "We hebben deze metingen ook kunnen gebruiken om theoretische modellen te reverse-engineeren, " zegt Lionel Clermont, "wat het mogelijk zal maken, bijvoorbeeld, om in de toekomst betere beeldverwerkingsmodellen te bouwen." Door deze metingen te correleren met numerieke modellen, de wetenschappers kunnen nu precies de oorsprong van het strooilicht bepalen en dienovereenkomstig handelen om het systeem te verbeteren, zowel door het verbeteren van de hardware als door het ontwikkelen van correctiealgoritmen.

Meer dan alleen een wetenschappelijke curiositeit, deze bij de CSL ontwikkelde methode zou wel eens kunnen leiden tot een kleine revolutie op het gebied van hoogwaardige ruimte-instrumenten. "We hebben al veel belangstelling gekregen van de ESA (European Space Agency) en van industriëlen in de ruimtevaartsector, " zegt Marc Georges, een expert in metrologie en lasers bij CSL en co-auteur van de studie. Deze methode speelt in op een urgent probleem dat tot nu toe niet is opgelost." CSL-onderzoekers zijn van plan de ontwikkeling van deze methode voort te zetten, om zijn TRL (Technology Readiness Level) te verhogen en naar een industrieel niveau te brengen. Voor het FLEX-project (Fluorescence Explorer) is al een industriële toepassing gepland, een aardobservatietelescoop die deel uitmaakt van ESA's Living Planet Program. De onderzoekers hopen het ook op wetenschappelijke instrumenten toe te kunnen passen.