A csillagászok és a fizikusok számára egyaránt a tér mélysége kincspálya, amely választ adhat a létezés legmélyebb kérdéseire. A mély tér megfigyelése azonban bemutatja a kihívások részét, nem utolsósorban a látás pontosságát.
Ebben az esetben a tudósok úgynevezett aktív optikát használnak a külső hatások ellensúlyozására. A technikát először az 1980-as években fejlesztették ki, és támaszkodtak a távcső tükrök aktív alakítására, hogy megakadályozzák a deformációt. Ez olyan teleszkópok esetén szükséges, amelyek átmérője meghaladja a 8 métert, és szegmentált tükrökkel rendelkeznek.
Meghatározás:
Az Active Optics név olyan rendszert jelent, amely a tükör (általában az elsődleges) optimális alakjában tartja az összes környezeti tényezőt. A technika korrigálja a torzítási tényezőket, például a gravitációt (különböző távcső-dőléseknél), a szél, a hőmérséklet-változások, a távcső tengelyének deformációját és mások.
Az adaptív optika aktívan formálja a távcső tükröit, hogy megakadályozza a külső behatások (mint például a szél, a hőmérséklet és a mechanikai stressz) okozta deformációt, miközben a távcsövet aktívan állja és optimális formájában tartja. A technika lehetővé tette 8 méteres és szegmentált tükrökkel felszerelt távcsövek felépítését.
Használat csillagászatban:
A távcső tükröknek a történelem során nagyon vastagnak kellett lenniük, hogy megőrizhessék alakjukat és biztosítsák a pontos megfigyeléseket, amint az égen át kerestek. Ez azonban hamarosan lehetetlenné vált, mivel a méretre és a súlyra vonatkozó követelmények gyakorlatiassá váltak. Az 1980-as évek óta épített távcsövek új generációi ehelyett nagyon vékony tükrökre támaszkodtak.
Mivel ezek azonban túl vékonyak voltak ahhoz, hogy megfelelő formában maradjanak, két módszer került bevezetésre a kompenzáció érdekében. Az egyik olyan hajtóművek használata volt, amelyek a tükröket mereven és optimális alakban tartják, a másik pedig egy apró, szegmentált tükrök használata, amelyek megakadályozzák a gravitációs torzítások nagy részét, amelyek a nagy, vastag tükröknél fordulnak elő.
Ezt a technikát az elmúlt évtizedben épített legnagyobb távcsövek használják. Ide tartoznak többek között a Keck távcsövek (Hawaii), a skandináv optikai távcsövek (Kanári-szigetek), az Új technológiai távcsövek (Chile) és a Telescopio Nazionale Galileo (Kanári-szigetek).
Egyéb alkalmazások:
A csillagászat mellett az aktív optikát számos más célra is felhasználják. Ide tartoznak a lézerbeállítások, ahol lencséket és tükröket használnak a fókuszált sugár irányításához. Az interferométerek, amelyek zavaró elektromágneses hullámok kibocsátására szolgálnak, az Active Optics-ra is támaszkodnak.
Ezeket az inferométereket csillagászat, kvantummechanika, nukleáris fizika, száloptika és más tudományos kutatási területeken használják. Az aktív optikát a röntgen képalkotásban való alkalmazás szempontjából is vizsgálják, ahol aktívan deformálódó legeltetéses bekötési tükrök kerülnének alkalmazásra.
Adaptív optika:
Az aktív optikát nem szabad összetéveszteni az adaptív optikával, amely a légköri hatások kompenzálására jóval rövidebb időtartamon működik. Az aktív optika által kompenzált hatások (hőmérséklet, gravitáció) lényegében lassabbak, és nagyobb amplitúdójúak az aberráció.
Másrészt az adaptív optika korrigálja a képet befolyásoló légköri torzulásokat. Ezeknek a korrekcióknak sokkal gyorsabbaknak, de kisebb amplitúdójúaknak is kell lenniük. Emiatt az adaptív optika kisebb korrekciós tükröket használ (gyakran a távcső második, harmadik vagy negyedik tükrét).
Számos cikket írtunk az optikáról a Space Magazine számára. Itt van a Photon Sieve, amely forradalmasíthatja az optikát, mit készített a Galileo ?, mit készített Isaac Newton ?, mik a világ legnagyobb távcsövei?
A csillagászat teljes epizódját felvettük az Adaptív Optikaról is. Hallgassa meg itt: 89. epizód: adaptív optika, 133. epizód: optikai csillagászat és 380. epizód: Az optika korlátai.
Forrás:
- Wikipedia - Aktív optika
- Science Daily - Aktív optika
- Európai Déli Megfigyelőközpont - Aktív optika
- Ausztráliai távcső nemzeti eszköz - aktív optika
