Адаптивная оптика

Публикуется в разделе "Справочные материалы"

11.12.2014. Хотя благодаря активной оптике главное зеркало телескопа всегда сохраняет идеальную форму, турбулентность в земной атмосфере продолжает искажать астрономические изображения даже в лучших на земном шаре местах для астрономических наблюдений, таких, как гора Паранал в Чили, где установлен Очень Большой Телескоп ESO (VLT).

Это завихрения воздуха в атмосфере Земли заставляет звезды мерцать, что восхищает поэтов, но астрономов приводит в бешенство – ведь при этом размываются мелкие детали изображений космических объектов. Конечно, если вести наблюдения из космоса, эти неприятности исчезают, но высокая стоимость эксплуатации космического телескопа по сравнению с наземными инструментами ограничивает и размер, и область применения телескопов, которые выводятся за пределы атмосферы Земли.

Поэтому астрономы разработали метод, называемый адаптивной оптикой. Деформируемые зеркала сложной конструкции, управляемые компьютером, могут скорректировать искажения, вносимые турбулентностью атмосферы, в реальном времени. В результате мы получаем изображения почти столь же четкие, как при наблюдениях из космоса. Адаптивная оптика позволяет, таким образом, получать более детальные изображения более слабых объектов по сравнению с обычными телескопами.

Адаптивная оптика

Для того, чтобы адаптивная коррекция была возможна, требуется присутствие достаточно яркой опорной звезды вблизи исследуемого объекта. Анализируя изображение этой звезды, мы можем измерить деформации волнового фронта, вносимые данным участком атмосферы, и скорректировать его деформацией зеркала. Так как найти подходящую полевую звезду поблизости от объекта почти нереально, астрономы создают в поле зрения "искусственную звезду" – светящуюся точку в верхних слоях атмосферы, создаваемую мощным лазерным лучом. Благодаря таким опорным "звездам" методами адаптивной оптики можно наблюдать почти в любом участке неба.

Европейская Южная Обсерватория прокладывает путь в развитии адаптивной оптики и технологии лазерных опорных звезд с 1989. Первым устройством такого типа в южном полушарии стала установка VLT Laser Guide Star Facility. Много лет ESO сотрудничает с несколькими европейскими институтами и промышленными предприятиями, оставаясь мировым лидером в этой области. Сегодня в обсерватории Паранал действует самое большое количество самых совершенных в мире адаптивных оптических систем.

Телескопы ESO, оснащенные адаптивной оптикой, получили несколько первоклассных научных результатов. В их числе первые прямые наблюдения внесолнечной планеты рядом с яркой звездой и измерения параметров черной дыры в центре Млечного Пути.

И для VLT, и для будущего сверхгигантского телескопа E-ELT при финансовой поддержке Европейской Комиссии разрабатывается следующее поколение систем адаптивной оптики. Среди проектов, намеченных для VLT – одновременное использование нескольких лазерных опорных звезд, а также такие передовые адаптивно-оптические инструменты, как искатель планет SPHERE. Разрабатываются и специализированные адаптивные системы для 39-метрового E-ELT. Достигнутый в этой области прогресс проложил путь к расширению корректируемого поля зрения. Этот результат, несомненно, повлияет на конструкцию будущих адаптивных систем для VLT и E-ELT.

Хотите что-то добавить или возразить? Вы можете оставлять свои комментарии прямо здесь или вступить в наши группы ВКонтакте или в Facebook и участвовать в обсуждениях