Активна оптика

The VLT mirrors use the active optics technologyОптичні телескопи збирають світло від космічних об’єктів, використовуючи свої головні дзеркала. Великі первинні дзеркала дозволяють астрономам захопити більше світла, а тому еволюція телескопа часто слідує "мантрі" на тему: "Більше - то краще!". У минулому дзеркала, більші кількох метрів у перетині, мали бути зробленими дуже товстими, щоб запобігти втратам форм їх робочих поверхонь, коли телескопи спостерігають небо. Зрештою такі дзеркала стали непомірно важкими, а тому виникла потреба знайти нове технологічне рішення, щоб забезпечити необхідну оптичну точність.

Технологія, розроблена в ESO, відома як активна оптика, яка зберігає оптимальну якість зображення шляхом поєднання відносно тонкого, а тому доволі гнучкого дзеркала, зі спеціальними соленоїдами, які активно регулюють форму його робочої поверхні під час спостережень.

Кожен із чотирьох окремих телескопів групи Дуже Великого Телескопа (VLT) ESO має відносно гнучке первинне дзеркало діаметром 8.2 м. Коли телескоп повертається, щоб спостерігати в іншому напрямоку, форма та положення його гігантського дзеркала коливаються. Активна оптика коригує ці спотворення завдяки постійному моніторингу опорної зорі під час спостережень, а комп'ютеризований аналізатор зображень виявляє навіть найменші відхилення від оптимальної якості зображення. На підставі сигналів від цього пристрою, форма поверхні та положення дзеркала телескопа потім автоматично регулюються через певні проміжки часу, котрі, як правило, десь один на хвилину. Таким чином, зоряні зображення завжди залишаються круглими та чіткими, наскільки це можливо. Однак, це не вирішує проблем, котрі спричинює тремтіння атмосфери - то робиться за допомогою окремої швидкої адаптивної оптичної системи.

Система активної оптики із комп'ютерним управлінням вперше була розроблена в ESO у 1980-х роках. Першим великим телескопом, котрий отримав вигоду від цієї революції телескопічних технологій, був та залишається Телескоп Нової Технологія (NTT) в обсерваторії ESO Ла Сілла. Від початку своєї роботи у 1990 році, 75 регульованих опор головного 3.58 м дзеркала NTT у поєднанні з вдосконаленим алгоритмом аналізу якості прийнятих зображень та програмного забезпечення для управління, зробили цей телескоп один із кращих у світі. Наразі технології активної оптики застосовуються до всіх сучасних великих телескопів, в числі яких VLT ESO.

Кожен з чотирьох окремих телескопів групи VLT оснащений найкращими активними оптичними системами, побудованими на сьогоднішній день. Присутні системи контролю первинного 8.2 м дзеркала із церодура, а також вторинного 1.1 м дзеркала із легкого берилію, котре знаходиться у верхній частині конструкції телескопа. Ця технологія пропонує повний контроль оптичної якості, що дозволяє VLT повною мірою скористатися винятковими атмосферними умовами на Параналі. Чудова якість астрономічних спостережень, які зараз виконуються у плановому порядку на VLT, підтверджує успішність поточної системи активної оптики.

Завдяки цій технології, первинні дзеркала чотирьох окремих телескопів можуть важити по 22 тонни, маючи по 8.2 м у перетині, і все ж бути товщиною всього по 17 см. То форма гігантського млинця! Кожне з дзеркал опирається на 150 спеціальних соленоїдів із комп'ютерним керуванням, які встановлені у надзвичайно жорсткі комірки, котрі важать близько 11 тонн. Система активної оптики VLT гарантує, що ці великі дзеркала завжди є оптимальних форм, а тому завжди будуть надавати першокласні образи Всесвіту.