Новости космоса и технологий. » Космос и астрономия » Искусственный интеллект и фотоника объединяют усилия, чтобы упростить поиск «новых земель»

Искусственный интеллект и фотоника объединяют усилия, чтобы упростить поиск «новых земель»

Опубликовал: Admin, 22-10-2020, 01:01, Космос и астрономия, 37, 0

Искусственный интеллект и фотоника объединяют усилия, чтобы упростить поиск «новых земель»

Австралийские ученые разработали датчик нового типа для измерения и коррекции искажения звездного света, вызванного просмотром сквозь атмосферу Земли, что должно облегчить изучение возможности существования жизни на далеких планетах.

Использование искусственный интеллект и машинное обучение Ученые-оптики Сиднейского университета разработали датчик, который может нейтрализовать «мерцание» звезд, вызванное колебаниями температуры в атмосфере Земли. Это сделает открытие и изучение планеты в далеких солнечных системах легче с оптических телескопов на Земле.

«Основной способ определения планет, вращающихся вокруг далеких звезд, - это измерение регулярных провалов в звездном свете, вызванных тем, что планеты блокируют солнечные лучи», - сказал ведущий автор доктор Барнаби Норрис, занимающий совместную должность научного сотрудника в Сиднейском университете. Лаборатория астрофотонных приборов и узел австралийской астрономической оптики в Школе физики Сиднейского университета.

«Это действительно сложно с земли, поэтому нам нужно было разработать новый способ смотреть на звезды. Мы также хотели найти способ напрямую наблюдать за этими планетами с Земли», - сказал он.

Изобретение команды теперь будет размещено в одном из крупнейших оптические телескопы в мире - 82-метровый телескоп Subaru на Гавайях, управляемый Национальной астрономической обсерваторией Японии.

«При наблюдении с Земли действительно сложно отделить« мерцание »звезды от провалов света, вызванных планетами», - сказал доктор Норрис. «Большинство наблюдений за экзопланетами было получено с орбитальных телескопов, таких как Кеплер НАСА. С нашим изобретением мы надеемся начать возрождение наблюдений за экзопланетами с земли».

Исследование опубликовано сегодня в Nature Communications .

Новые методы

Использование нового «датчика фотонного волнового фронта» поможет астрономам получать прямые снимки экзопланет вокруг далеких звезд с Земли.

За последние два десятилетия были обнаружены тысячи планет за пределами нашей солнечной системы, но лишь небольшая горстка была получена непосредственно с Земли. Это серьезно ограничивает научное исследование этих экзопланет.

Создание изображения планеты дает гораздо больше информации, чем косвенные методы обнаружения, такие как измерение провалов звездного света. Планеты земного типа могут казаться в миллиард раз слабее, чем их родительская звезда. А наблюдать за планетой отдельно от звезды - все равно что смотреть на 10-центовую монету, хранящуюся в Сиднее, если смотреть из Мельбурна.

Чтобы решить эту проблему, научная группа из Физического факультета разработала «датчик фотонного волнового фронта», новый способ, позволяющий точно измерить искажения, вызванные атмосферой, чтобы затем их можно было исправить с помощью систем адаптивной оптики телескопа. раз в секунду.

«Этот новый датчик объединяет передовые фотонные устройства с методами глубокого обучения и нейронных сетей, чтобы получить беспрецедентный тип датчика волнового фронта для больших телескопов», - сказал д-р Норрис. . »В отличие от обычных датчиков волнового фронта, он может быть размещен в том же месте в оптическом приборе, где формируется изображение. Это означает, что он чувствителен к искажениям, невидимым для других датчиков волнового фронта, которые в настоящее время используются в крупных обсерваториях », - сказал он.

Профессор Оливье Гийон из телескопа Subaru и Университета Аризоны является одним из ведущих мировых экспертов в области адаптивных технологий optics. Он сказал: «Это, несомненно, очень новаторский подход, который сильно отличается от всех существующих методов. Это потенциально могло бы устранить несколько основных ограничений текущей технологии. В настоящее время мы работаем в сотрудничестве с командой Сиднейского университета над тестированием этой концепции на Subaru совместно с SCExAO, которая является одной из самых передовых систем адаптивной оптики в мире ».

Application Beyond Astronomy

.

Ученые достигли этого замечательного результата, опираясь на новый метод измерения (и корректировки) волнового фронта света, который проходит через атмосферную турбулентность непосредственно в фокальной плоскости прибора для визуализации. Это достигается с помощью усовершенствованного преобразователя света. известный как фотонный фонарь, связанный с процессом логического вывода нейронной сети.

«Это радикально другой подход к существующим методам и устраняет несколько основных ограничений текущих подходов», - сказал соавтор Джин (Фиона) Вэй, аспирантка студент Сиднейской лаборатории астрофотонических приборов.

Директор Сиднейской лаборатории астрофотонических приборов в школе. l) из физики Сиднейского университета, доцент Серджио Леон-Саваль, сказал: «Хотя мы подошли к этой проблеме, чтобы решить проблему в астрономии, предлагаемая техника чрезвычайно актуальна для широкого круга областей. Он может применяться в оптической связи, дистанционном зондировании, визуализации in vivo и в любой другой области, которая включает прием или передачу точных волновых фронтов через турбулентную или мутную среду, такую ​​как вода, кровь или воздух ».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии