Gan astronomiem, gan fiziķiem kosmosa dziļums ir dārgumu krātuve, kas mums var sniegt atbildes uz dažiem visdziļākajiem eksistences jautājumiem. Tomēr dziļā kosmosa novērošana parāda savu daļu izaicinājumu, starp kuriem ne mazāk svarīga ir vizuālā precizitāte.
Šajā gadījumā zinātnieki izmanto tā dēvēto aktīvo optiku, lai kompensētu ārējo ietekmi. Metode pirmo reizi tika izstrādāta 1980. gados un paļāvās uz aktīvu teleskopa spoguļu veidošanu, lai novērstu deformāciju. Tas ir nepieciešams ar teleskopiem, kuru diametrs pārsniedz 8 metrus un kuriem ir segmentēti spoguļi.
Definīcija:
Nosaukums Active Optics attiecas uz sistēmu, kas spoguli (parasti primāro) uztur optimālā formā pret visiem vides faktoriem. Metode koriģē tādus kropļojumu faktorus kā gravitācija (dažādos teleskopa slīpumos), vējš, temperatūras izmaiņas, teleskopa ass deformācija un citi.
Adaptīvā optika aktīvi veido teleskopa spoguļus, lai novērstu deformāciju ārēju ietekmju (piemēram, vēja, temperatūras un mehāniskās spriedzes) dēļ, saglabājot teleskopu aktīvi nekustīgā un optimālā formā. Šī tehnika ļāva būvēt 8 metru teleskopus un tos, kuriem ir segmentēti spoguļi.
Izmantošana astronomijā:
Vēsturiski teleskopa spoguļiem bija jābūt ļoti bieziem, lai saglabātu savu formu un nodrošinātu precīzus novērojumus, kad tie meklēja debesīs. Tomēr tas drīz kļuva neiespējami, jo lieluma un svara prasības kļuva nepraktiskas. Jaunās teleskopu paaudzes, kas būvētas kopš pagājušā gadsimta 80. gadiem, ir paļāvušās uz ļoti plāniem spoguļiem.
Bet, tā kā tie bija pārāk plāni, lai uzturētu sevi pareizajā formā, kompensēšanai tika ieviestas divas metodes. Viens no tiem bija pievadu izmantošana, kas spogulus notur stingrus un optimālas formas, otra bija mazu, segmentētu spoguļu izmantošana, kas novērstu lielāko daļu gravitācijas kropļojumu, kas rodas lielos, biezos spoguļos.
Šo paņēmienu izmanto lielākie teleskopi, kas ir būvēti pēdējā desmitgadē. Tas ietver Keka teleskopus (Havajas), Ziemeļvalstu optisko teleskopu (Kanāriju salas), Jauno tehnoloģiju teleskopu (Čīle) un Telescopio Nazionale Galileo (Kanāriju salas).
Citas lietojumprogrammas:
Papildus astronomijai aktīvo optiku izmanto arī vairākiem citiem mērķiem. Tajos ietilpst lāzera iestatījumi, kad objektīvus un spoguļus izmanto, lai vadītu fokusēta staru kūli. Interferometri, ierīces, kuras izmanto traucējošu elektromagnētisko viļņu izstarošanai, ir atkarīgas arī no aktīvās optikas.
Šie inferometri tiek izmantoti astronomijas, kvantu mehānikas, kodolfizikas, optiskās šķiedras un citās zinātniskās pētniecības jomās. Aktīvā optika tiek pētīta arī izmantošanai rentgena attēlveidošanā, kur tiktu izmantoti aktīvi deformējami ganību sastopamības spoguļi.
Adaptīvā optika:
Aktīvo optiku nedrīkst sajaukt ar adaptīvo optiku - paņēmienu, kas darbojas daudz īsākā laika posmā, lai kompensētu atmosfēras iedarbību. Ietekme, ko aktīvā optika kompensē (temperatūra, smagums), ir būtībā lēnāka, un tai ir lielāka aberācijas amplitūda.
No otras puses, adaptīvā optika koriģē atmosfēras traucējumus, kas ietekmē attēlu. Šīm korekcijām jābūt daudz ātrākām, bet arī ar mazāku amplitūdu. Sakarā ar to adaptīvajā optikā tiek izmantoti mazāki koriģējošie spoguļi (bieži otrais, trešais vai ceturtais spogulis teleskopā).
Mēs esam uzrakstījuši daudzus rakstus par žurnāla Space optiku. Šeit ir fotonu siets, kas varētu revolucionizēt optiku. Ko darīja Galileo izgudrojums? Ko darīja Īzaks Ņūtons izgudrojums ?, kas ir lielākie teleskopi pasaulē?
Mēs esam ierakstījuši arī visu epizodi no astronomijas dalībniekiem, kas stāsta par adaptīvo optiku. Klausieties šeit: 89. epizode: adaptīvā optika, 139. epizode: optiskā astronomija un 380. epizode: Optikas robežas.
Avoti:
- Wikipedia -Aktīvā optika
- Science Daily - aktīvā optika
- Eiropas Dienvidu observatorija - aktīvā optika
- Austrālijas teleskopa nacionālais aprīkojums - aktīvā optika
