Pre astronómov a fyzikov sú hĺbky vesmíru pokladom, ktorý nám môže poskytnúť odpovede na niektoré z najhlbších otázok existencie. Pozorovanie hlbokého vesmíru však predstavuje svoj podiel výziev, v neposlednom rade vizuálnu presnosť.
V tomto prípade vedci používajú to, čo je známe ako aktívna optika, aby kompenzovali vonkajšie vplyvy. Táto technika bola prvýkrát vyvinutá v 80-tych rokoch a spoliehala sa na aktívne tvarovanie zrkadiel ďalekohľadu, aby sa zabránilo deformácii. Je to potrebné v prípade ďalekohľadov s priemerom nad 8 metrov, ktoré majú segmentované zrkadlá.
Definícia:
Názov Active Optics sa vzťahuje na systém, ktorý udržuje zrkadlo (zvyčajne primárne) v optimálnom tvare proti všetkým environmentálnym faktorom. Táto technika koriguje faktory deformácie, ako sú gravitácia (pri rôznych sklonoch ďalekohľadu), vietor, zmeny teploty, deformácia osí ďalekohľadu a ďalšie.
Adaptive Optics aktívne tvaruje zrkadlá ďalekohľadu, aby zabránil deformácii spôsobenej vonkajšími vplyvmi (ako je vietor, teplota a mechanické namáhanie), zatiaľ čo teleskop udržuje aktívne v optimálnom stave. Táto technika umožnila konštrukciu 8-metrových ďalekohľadov a segmentov so segmentovanými zrkadlami.
Použitie v astronómii:
Z historického hľadiska museli byť zrkadlá ďalekohľadu veľmi silné, aby držali svoj tvar a zabezpečovali presné pozorovanie, keď hľadali po oblohe. To sa však čoskoro stalo nemožným, pretože požiadavky na veľkosť a hmotnosť sa stali nepraktickými. Nové generácie ďalekohľadov postavených od 80. rokov sa namiesto toho spoliehali na veľmi tenké zrkadlá.
Keďže však boli príliš tenké na to, aby sa udržali v správnom stave, zaviedli sa dve metódy na kompenzáciu. Jedným z nich bolo použitie ovládačov, ktoré držia zrkadlá tuhé a v optimálnom tvare, druhým bolo použitie malých segmentových zrkadiel, ktoré by zabránili väčšine gravitačného skreslenia, ktoré sa vyskytuje vo veľkých hustých zrkadlách.
Túto techniku používajú najväčšie ďalekohľady, ktoré boli vybudované v poslednom desaťročí. Patria sem okrem iného Kecke ďalekohľady (Havaj), nordický optický ďalekohľad (Kanárske ostrovy), nový technologický ďalekohľad (Čile) a Telescopio Nazionale Galileo (Kanárske ostrovy).
Ďalšie aplikácie:
Okrem astronómie sa aktívna optika používa aj na mnohé iné účely. Patria sem laserové zostavy, pri ktorých sa šošovky a zrkadlá používajú na riadenie priebehu zaostreného lúča. Interferometre, zariadenia, ktoré sa používajú na vyžarovanie rušivých elektromagnetických vĺn, sa tiež spoliehajú na aktívnu optiku.
Tieto inferometre sa používajú na účely astronómie, kvantovej mechaniky, jadrovej fyziky, optických vlákien a ďalších oblastí vedeckého výskumu. Skúma sa aj aktívna optika na použitie pri röntgenovom zobrazovaní, kde by sa použili aktívne deformovateľné zrkadlá na výskyt pasenia.
Adaptívna optika:
Aktívna optika sa nesmie zamieňať s adaptívnou optikou, technikou, ktorá pracuje s oveľa kratším časovým harmonogramom na kompenzáciu atmosférických efektov. Vplyvy, ktoré aktívna optika kompenzuje (teplota, gravitácia), sú prirodzene pomalšie a majú väčšiu aberáciu.
Na druhej strane, Adaptive Optics koriguje atmosférické skreslenie, ktoré ovplyvňuje obraz. Tieto korekcie musia byť omnoho rýchlejšie, ale musia mať aj menšiu amplitúdu. Z tohto dôvodu používa adaptívna optika menšie korekčné zrkadlá (často druhé, tretie alebo štvrté zrkadlo v ďalekohľadu).
Napísali sme veľa článkov o optike pre časopis Space. Tu je fotonické sito, ktoré môže revolúciu v optike, čo urobil Galileo Invent ?, Čo urobil Isaac Newton ?, Aké sú najväčšie teleskopy na svete?
Zaznamenali sme tiež celú epizódu Obsadenia astronómie o adaptívnej optike. Počúvajte tu, Epizóda 89: Adaptívna optika, Episode 133: Optical Astronomy a Episode 380: The Limits of Optics.
zdroj:
- Wikipedia -Active Optics
- Veda denne - aktívna optika
- Európske južné observatórium - aktívna optika
- National Telescope National Facility - aktívna optika
