Для астрономів і фізиків глибини космосу є скарбницею, яка може дати нам відповіді на деякі найбільш глибокі питання існування. Однак спостереження за глибинним космосом представляє свою частку викликів, не останньою з яких є візуальна точність.
У цьому випадку вчені використовують те, що відомо як "Активна оптика" для компенсації зовнішніх впливів. Ця методика була вперше розроблена в 1980-х роках і спиралася на те, щоб активно формувати дзеркала телескопа для запобігання деформації. Це необхідно для телескопів, які мають діаметр понад 8 метрів і мають сегментовані дзеркала.
Визначення:
Назва Active Optics відноситься до системи, яка підтримує дзеркало (як правило, первинне) в оптимальній формі проти всіх факторів навколишнього середовища. Методика виправляє фактори спотворення, такі як сила тяжіння (при різних нахилах телескопа), вітер, зміна температури, деформація осі телескопа та інші.
Адаптивна оптика активно формує дзеркала телескопа, щоб запобігти деформації внаслідок зовнішніх впливів (наприклад, вітру, температури та механічних навантажень), зберігаючи при цьому телескоп активно нерухомим і в його оптимальній формі. Методика дозволила побудувати 8-метрові телескопи та ті, що мають сегментовані дзеркала.
Використання в астрономії:
Історично дзеркала телескопа повинні були бути дуже товстими, щоб зберігати форму і забезпечувати точні спостереження під час пошуку по небу. Однак це незабаром стало нездійсненним, оскільки вимоги до розміру та ваги стали непрактичними. Нові покоління телескопів, побудовані з 1980-х років, покладаються на дуже тонкі дзеркала.
Але оскільки вони були занадто тонкими, щоб підтримувати правильну форму, для компенсації було введено два методи. Одне - використання приводів, які б утримували дзеркала жорсткими та в оптимальній формі, інше - використання невеликих сегментованих дзеркал, які запобігали б більшості гравітаційних спотворень, які виникають у великих, товстих дзеркалах.
Цю техніку використовують найбільші телескопи, побудовані за останнє десятиліття. Сюди належать телескопи Кек (Гаваї), Північний оптичний телескоп (Канарські острови), телескоп "Нова технологія" (Чилі) та телескопіо Назіонале Галілео (Канарські острови).
Інші програми:
Крім астрономії, Active Optics використовується також для ряду інших цілей. До них належать лазерні установки, де лінзи та дзеркала використовуються для управління ходом сфокусованого променя. Інтерферометри, пристрої, які використовуються для випромінювання перешкоджаючих електромагнітних хвиль, також покладаються на Active Optics.
Ці інфекціометри використовують для цілей астрономії, квантової механіки, ядерної фізики, волоконної оптики та інших галузей наукових досліджень. Активна оптика також досліджується для використання в рентгенівських знімках, де використовуються активно деформівні дзеркала падіння.
Адаптивна оптика:
Активну оптику не слід плутати з адаптивною оптикою, технікою, яка працює в набагато коротші часові рамки для компенсації атмосферних впливів. Впливи, які компенсує активна оптика (температура, сила тяжіння), суттєво повільніші і мають більшу амплітуду в аберації.
З іншого боку, Adaptive Optics виправляє атмосферні спотворення, які впливають на зображення. Ці виправлення повинні бути набагато швидшими, але також мати меншу амплітуду. Через це адаптивна оптика використовує менші коригуючі дзеркала (часто це друге, третє чи четверте дзеркало в телескопі).
Ми написали багато статей про оптику для Space Magazine. Ось фотонне сито може змінити оптику, що винайшов Galileo ?, що винайшов Ісаак Ньютон ?, які найбільші телескопи у світі?
Ми також записали цілий епізод Astronomy Cast про Адаптивну оптику. Слухайте тут, Епізод 89: Адаптивна оптика, Епізод 133: Оптична астрономія та Епізод 380: Межі оптики.
Джерела:
- Вікіпедія - Активна оптика
- Science Daily - активна оптика
- Європейська південна обсерваторія - активна оптика
- Австралійський національний фонд телескопа - активна оптика
