「ポテトチップのように」曲げられたミラーにより、宇宙望遠鏡をより小さく、より広い視野にできるのはなぜですか？

私はNASAの特集アイテムを閲覧していて、これに出くわしました- 古いものと一緒に、新しいものと一緒に：望遠鏡の鏡は新しい形になります

フリーフォームオプティクスと呼ばれるこの新しいミラーテクノロジーは、コンピューター制御の製造とテストの進歩によってもたらされ、光学工学の大きな変化を引き起こしました...衛星—構築と打ち上げがより高価な従来のミッションに代わる、ますます人気があり、費用対効果の高い代替手段。

キューブサット用の望遠鏡？！

記事にはこの図がありましたが、それが歪みのない鮮明な画像に変換される方法と、なぜ望遠鏡がはるかにコンパクトになるのかを理解しようとしています。

これを説明することすらしなかった短い記事で、専門家以外のトピックに関する他の記事を探しに行ったときにzipを見つけました。これを説明するのは非常に難しいかもしれませんが、とにかく質問したいと思いました。ほんの数週間前、熱狂的な若者に、キューブサット上で有用なものに対応できる望遠鏡を発射することは不可能だと話しました。おっとっと...

フリーフォーム光学系は、限られたスペースに望遠鏡を詰め込むという特定の課題への対応です。従来の機器では、すべての光学系が対称であり、同じ軸上に配置されていました。キューブサット内の多くのスペースを無駄にします。また、従来のデザインは幅が広いよりもはるかに長い傾向があります。それらは立方体にうまく収まりません。幅が短いほどクラシックな楽器を作るのは非常に困難です。

しかし、フリーフォームの光学系を使用すると、キューブ内のいくつかの方向に光を反射できます。あなたはまだまともな焦点距離を達成し、利用可能なすべてのボリュームを使用します。

光は通常とは異なる角度でミラーから反射されるため、放物線や球面などの従来の対称形状を使用することはできません。ミラー（簡略化しています）ですが、反射角は、たとえば45度です。

このような機器では、上の図のように、複数の「ポテトチップ」ミラーを使用できます。機器全体を設計する必要があります。コンピューターシミュレーションは、機器全体の性能がクラシックなストレートデザインに近くなるまで、各ミラーの形状を調整します。

私の知る限り、製造精度は、自由形式の光学系は赤外線などの長波長でしか使用できないため、精度の低い光学系を使用できます。しかし、技術は常に向上しています。また、画像内で許容できる収差の量にも依存します。

地上からの使用では、何らかの理由で非常に小さなフォームファクターの望遠鏡が絶対に必要でない限り、これはあまり有用ではありません。空間と形状が制限されていない場合は、従来の光学系が依然として好ましい。