Както за астрономите, така и за физиците дълбините на космоса са съкровищница, която може да ни даде отговори на някои от най-дълбоките въпроси на съществуването. Наблюдаването на дълбокото пространство обаче представлява своя дял от предизвикателствата, не на последно място е визуалната точност.
В този случай учените използват това, което е известно като Active Optics, за да компенсират външните влияния. Техниката е разработена за първи път през 80-те години и разчита на активното оформяне на огледалата на телескопа, за да се предотврати деформация. Това е необходимо при телескопи, които са с диаметър над 8 метра и имат сегментирани огледала.
Определение:
Името Active Optics се отнася до система, която поддържа огледалото (обикновено основното) в оптималната си форма спрямо всички фактори на околната среда. Техниката коригира фактори на изкривяване, като гравитация (при различни наклони на телескопа), вятър, температурни промени, деформация на оста на телескопа и други.
Адаптивната оптика активно оформя огледалата на телескопа, за да предотврати деформация поради външни влияния (като вятър, температура и механично напрежение), като същевременно поддържа телескопа активно неподвижен и в оптималната си форма. Техниката е позволила изграждането на 8-метрови телескопи и такива със сегментирани огледала.
Използване в астрономията:
В исторически план огледалата на телескопа трябваше да са много дебели, за да поддържат формата си и да осигуряват точни наблюдения, докато търсят по небето. Това обаче скоро стана невъзможно, тъй като изискванията за размер и тегло станаха непрактични. Новите поколения телескопи, изградени от 80-те години, разчитат на много тънки огледала.
Но тъй като те бяха твърде тънки, за да поддържат правилната си форма, бяха въведени два метода за компенсиране. Единият беше използването на задвижващи механизми, които ще поддържат огледалата твърди и в оптимална форма, а другият беше използването на малки, сегментирани огледала, които биха предотвратили по-голямата част от гравитационните изкривявания, които се срещат в големи, дебели огледала.
Тази техника се използва от най-големите телескопи, построени през последното десетилетие. Това включва телекопите Keck (Хавай), Северния оптичен телескоп (Канарските острови), Телескопа за нови технологии (Чили) и Telescopio Nazionale Galileo (Канарските острови).
Други приложения:
В допълнение към астрономията, Active Optics се използва и за редица други цели. Те включват лазерни настройки, при които лещите и огледалата се използват за управление на хода на фокусиран лъч. Интерферометрите, устройства, които се използват за излъчване на смущаващи електромагнитни вълни, също разчитат на активната оптика.
Тези инфекрометри се използват за целите на астрономията, квантовата механика, ядрената физика, оптичните влакна и други области на научните изследвания. Активната оптика също се изследва за използване при рентгенови изображения, където ще се използват активно деформиращи се огледала за паша.
Адаптивна оптика:
Active Optics не трябва да се бърка с Adaptive Optics, техника, която работи в много по-кратък времеви диапазон, за да компенсира атмосферните ефекти. Влиянията, които активната оптика компенсира (температура, гравитация) са присъщо по-бавни и имат по-голяма амплитуда при аберация.
От друга страна, Adaptive Optics коригира атмосферните изкривявания, които влияят на изображението. Тези корекции трябва да бъдат много по-бързи, но и да имат по-малка амплитуда. Поради това адаптивната оптика използва по-малки коригиращи огледала (често второто, третото или четвъртото огледало в телескоп).
Написахме много статии за оптиката за списание Space. Ето фотонното сито може да революционизира оптиката, какво изобретява Галилео? Какво изобретява Исак Нютон? Кои са най-големите телескопи в света?
Записахме и цял епизод на Astronomy Cast, свързан с адаптивната оптика. Чуйте тук, Епизод 89: Адаптивна оптика, Епизод 133: Оптична астрономия и Епизод 380: Границите на оптиката.
Източници:
- Уикипедия - Активна оптика
- Science Daily - активна оптика
- Европейска южна обсерватория - активна оптика
- Австралийски телескоп Национално съоръжение - Активна оптика
