Aktiv optik

The VLT mirrors use the active optics technologyTeleskop som observerar synligt ljus samlar in ljuset från kosmos med hjälp av en primärspegel. Större primärspeglar låter astronomer samla in mer ljus, så genom teleskopens historia har man ofta följt mantrat "större är bättre". Förr var man tvungen att göra speglar med en diameter på flera meter extremt tjocka för att undvika att deras form förändras när de manövreras för att riktas mot olika delar av himlen. Allt eftersom speglarna blev större blev sådana speglar till slut alldeles för tunga och man var tvungen att komma på ett nytt sätt att säkerställa optisk noggrannhet.

En metod som har utvecklats av ESO kallas aktiv optik och bevarar bildkvaliteten genom att kombinera en flexibel spegel med manövermotorer som aktivt justerar spegelns form medan observationerna pågår.

De fyra enhetsteleskopen vid Very Large Telescope (VLT) har varsin halv-flexibel primärspegel med en diameter på 8,2 meter. När teleskopet vrids för att observera åt ett annat håll påverkas den enorma spegelns form och läge. Aktiv optik korrigerar för dessa distortioner genom att man kontinuerligt mäter på en referensstjärna medan observationerna pågår. Ett datoriserat bildanalysprogram känner av även de minsta avvikelserna från optimal bildkvalitet, och signalerna från denna utrustning gör att teleskopspegelns form och läge automatiskt kan korrigeras med jämna mellanrum, oftast omkring en gång per minut. På så sätt blir bilder av stjärnor alltid så runda och skarpa som är möjligt. Metoden kan dock inte korrigera för atmosfärens turbulens, utan detta görs med ett separat och mycket snabbare system som bygger på adaptiv optik.

Ett datorstyrt system för aktiv optik utvecklades först på ESO under 1980-talet. Det första större teleskop som använde sig av denna revolution inom teleskopteknologi var ESO:s New Technology Telescope (NTT) vid La Silla-observatoriet. Sedan NTT började användas 1990 har de 75 justerbara stödpunkterna under dess 3,58-metersspegel sammankopplade med avancerad mjukvara för bildanalys och styrning gjort teleskopet till ett av de bästa i världen. Aktiv optik används nu på alla moderna större teleskop, inklusive ESO:s VLT.

De fyra enhetsteleskopen vid VLT är utrustade med de bästa systemen för aktiv optik som hittills utvecklats. Systemen kontrollerar de 8,2 meter stora primärspeglarna av Zerodur och de 1,1 meter stora sekundärspeglarna av lättviktigt beryllium högst upp i teleskopens konstruktion. Tekniken ger total kontroll över den optiska kvaliteten, och gör att VLT helt kan utnyttja de exceptionella astronomiska förhållandena vid Paranal. Den höga kvaliteten på de astronomiska observationer som nu rutinmässigt utförst med VLT bekräftar framgången för detta system för aktiv optik.

Tack vare den här teknologin kan de fyra enhetsteleskopens primärspeglar väga 22 ton, mäta 8,2 meter tvärs över, men ändå bara vara 17 cm tjocka – som en enorm pannkaka! Varje spegel vilar på 150 datorkontrollerade stödpunkter som installerats i en ytterst stabil form som väger omkring 11 ton. VLT:s aktiva optiksystem säkerställer att dessa enorma speglar alltid har optimal form och alltid kommer att leverera toppklassbilder av universum.