Адаптивна оптика

Хоча активна оптика може гарантувати, що головне дзеркало телескопа завжди зберігає ідеальну форму, тремтіння атмосфери Землі спотворює зображення, отримані навіть на найкращих у світі астрономічних місцях, в числі яких гора Паранал в Чилі - домівка Дуже Великого Телескопа (VLT) ESO. Це тремтіння спричинює мерехтіння зірок, що захоплює поетів, але засмучує астрономів, оскільки розмиває найдрібніші деталі космосу. Спостерення безпосередньо із космосу дозволяють уникнути цього впливу атмосферного розмиття, але високі витрати на орбітальні космічні телескопи, у порівнянні із наземними обсерваторіями, обмежують розміри та можливості телескопів, котрі ми можемо розмістити поза Землею.

Астрономи звернулиcь до технології адаптивної оптики. Складні гнучкі дзеркала, керовані комп'ютерами, здатні в реальному часі часі виправляти спотворення зображень, викликані турбулентністю атмосфери Землі, що робить останні майже настільки різким, як ті, котрі прийняті космічними телескопами. Адаптивна оптика дозволяє коригувати оптичну систему для спостереження дрібних деталей набагато слабкіших астрономічних об'єктів, ніж в іншому випадку їх можна спостерігати з поверхні землі.

Адаптивна оптика вимагає досить яскравої опорної зорі, яка повинна бути дуже близько до спостережуваного об'єкта. Ця опорна зоря використовується для вимірювання розмитості, викликаної поточним станом атмосфери, щоб потім виправити зображення через деформацію дзеркала. Оскільки придатні зорі не завжди знайти на нічному небі, замість них астрономи можуть створювати штучні "зорі", котрі виникають в результаті іонізації потужним лазерним променем верхніх шарів атмосфери Землі. Завдяки цим лазерним опорним "зорям", із адаптивною оптикою тепер можна спостерігати майже все небо.

Від 1989 року Європейська Південна Обсерваторія лідирує у розвитку систем адаптивної оптики та технологій лазерних опорних зірок. Блок створення опорної лазерної зорі на VLT був першим у своєму роді у південній півкулі. Протягом багатьох років ESO співпрацювала з кількома європейськими інститутами та підприємствами, котрі є світовими лідерами у даних розробках. На сьогодні, обсерваторія Паранал використовує найпередовіші системи та найбільшу кількість адаптивної оптики.

Завдяки системам адаптивної оптики, ESO отримала першокласні наукові результати. До них відносяться перші прямі спостереження позасонячної планети поблизу яскравої зорі, а також отримання основних даних про чорну діру у центрі Чумацького Шляху.

Наступне покоління адаптивної оптики, як для VLT, так і для майбутнього Європейського Надзвичайно Великого Телескопа (E-ELT), знаходиться на шляху досліджень із люб’язною підтримкою Європейської Комісії, що фінансує контракти. Проекти щодо VLT вміщують одночасне використання кількох лазерних опорних зірок, а також передові адаптивні оптичні інструменти, такі як шукач позасонячних планет SPHERE. Також на стадії розробки знаходяться передові системи, зумисно розроблені для задоволення технічних потреб E-ELT -  нового революційного телескопа із головним дзеркалом 39 метрів. Недавній значний прогрес також відкрив шлях для досягнення більш широкого виправленого поля зору, що буде впливати на конструювання майбутніх систем адаптивної оптики для VLT та E-ELT.