Публичная обсерватория Алгау
лежит среди живописного пейзажа южной Германии.
С приходом ночи
команда ученых и инженеров
готовится к полевым испытаниям очень крутой технологии
– лазерной звезды для гидирования
– устройства, которое скоро поедет в обсерваторию Паранал.
Это ИСОКаст!
Передовая наука и жизнь за кулисами
Европейской Южной Обсерватории.
Исследуя дальние рубежи Вселенной с нашим ведущим доктором Джей ака доктором Джо Лиске.
Привет и добро пожаловать в ИСОКаст.
Сегодня мы на публичной обсерватории Алгау в южной Германии
– там, где команда ученых и инженеров Европейской Южной
тестирует совершенно новое устройство лазерная звезда гидирования.
Вы спросите – а что это такое?
Давайте объясню
Когда мы смотрим на звезды, мы всегда видим, что они мерцают.
Конечно, сами по себе звезды не мерцают,
мерцание вызывается турбуленциями в атмосфере Земли.
Лучи звезды проходят
через разные слои воздуха атмосферы
с разной температурой и давлением,
что искривляет свет по-разному,
вызывая его искажения.
В действительности вы можете видеть этот эффект даже днем,
когда смотрите на далекий объект у горизонта
в жаркий день.
Мерцание звезд, конечно, очень мило и романтично,
но для нас, астрономов, это действительно проблема
потому, что это значит, что наши снимки размыты,
не такие резкие, как должны были быть,
если бы не было атмосферы.
Но что мы можем поделать?
Ну вообще-то нам нужен метод, чтобы убрать эти искажения,
чтобы звезды перестали мерцать.
Это можно сделать, если свет отражается зеркалом,
которое само слегка искажается – так, как нам надо,
чтобы убрать атмосферные искажения.
Но как можно деформировать наше зеркало?
Пока Очень Большой Телескоп Европейской Южной наблюдает небо,
специальный компьютер может подобрать яркую звезду
и постоянно следить за тем, как она мерцает
– вычисляя атмосферные условия над телескопом
много сотен раз в секунду.
Затем компьютер посылает команду
целой серии устройств, прикрепленных к зераклу телескопа,
изгибая и растягивая его точно так, как требует атмосферная турбуленция,
убирая это искажение изображений.
Для работы всего процесса коррекции
нужна действительно яркая звезда
в поле зрения вашего телескопа.
Но таких звезд немного и они находятся довольно далеко друг от друга на небе.
Кроме того, ОБТ предназначен
для того, чтобы делать снимки очень маленькой области неба.
Поэтому, в большинстве случаев
в его поле зрения не будет яркой звезды.
И что нам теперь делать?
Значит,
теперь мы сделаем свою звезду!
На высоте 90 км над нашими головами,
в верхних слоях атмосферы,
находится относительно тонкий слой натрия.
Если посветить в небо мощным лазерным лучом,
то можно заставить атомы этого натрия светиться,
тем самым создавая искусственную звезду
для компьютера.
В 2006 году
Европейская Южная Обсверватория установила на ОБТ первую лазерную звезду для гидирования в южном полушарии.
Эта система значительно улучшает мощь телескопа,
давая ОБТ возможность делать даже более резкие изображения, чем космический телескоп Хаббл
для некоторых типов наблюдений.
Но у этой системы есть ограничения.
Она может делать только одну искусственную звезду,
что значит, что она может корректировать зрение телескопа
в одной маленькой области за один раз
Кроме этого, она еще очень громоздкая
– для нее нужно держать целую отдельную лабораторию,
подавая лазерный пучок через оптоволокно на телескоп.
На основе своего опыта, полученного с первой системой,
инженеры ИСО разработали новое, значительно улучшенное устройство
с лазерной звездой гидирования.
Итак, Доменик, вот он лазер.
Очень маленький,
крепится сзади этого маленького телескопа,
и это замечательно.
Да. Вот над чем мы работали все эти пять лет
– сделать 20 ваттный лазер, очень компактный
и легкий,
чтобы его можно было прикрепить сзади телескопа.
Нам надо было разработать сначала волоконные лазеры
и также лазерные головки для этого типа.
Как вы только что сказали, это 20-ваттный лазер.
Это немного, не так ли?
Да. Этой мощности должно хватать
для нового поколения систем лазерного гидирования.
В Паранал, например,
у нас работает 5-ваттный лазер,
так что это большой скачок в мощности.
А не будет ли опасным такой лазерный луч, выходящий из этого телескопа?
Что будет, если я поднесу свою руку?
Если поднести туда свою руку, вы почувствуете тепло.
Но никогда не смотрите вдоль пучка лазера.
OK, так оно не сожгет мне руку.
Но как насчет самолетов,
не будет ли лазер опасным для них?
Он не опасен для оборудования самолетов или для самолетов.
Лазер опасен для глаз пассажиров.
И этот лазер превышает максимальные разрешенные значения,
так что нам надо избегать попадания самолетов в его луч.
Но в действительности там, где мы сейчас,
устроена бесполетная зона,
так что никакого риска повредить самолет нет.
Новый прибор более надежный,
им проще пользоваться, он значительно меньше.
Как мы только что видели,
все устройство находится в одном модуле,
которое так просто прикрепить к телескопу.
И потому, что оно значительно меньше,
на телескопе можно установить до 4 таких лазеров,
что позволит корректировать изображение в значительно большем поле зрения.
То, что происходит здесь, в Германии
– тестирование нового прототипа,
чтобы убедиться, что он работает прежде чем отправлять его в Паранал.
Публичная обсерватория в Алгау
замечательно подходит для этого,
и, что еще важно,
она находится очень близко к штаб-квартире Европейской Южной.
Для строящегося сейчас Европейского Сверхбольшого телескопа
такие устройства будут очень важны,
поскольку на нем адаптивная оптика будет использоваться постоянно.
Этот телескоп будет во много раз больше самых больших телескопов настоящего,
и это должно означать значительно более резкое изображение.
Но качество изображений зависит от того, как хорошо будут работать адаптивная оптика
и лазерные звезды гидирования.
Опробование новых технологий - таких, как эта
сделают лучшие обсерватории мира – особенно Сверхбольшой Телескоп
- значительно отличащимися от современных.
Это д-р Джей и я завершаю ИСОКаст.
Присоединяйтесь ко мне в новом космическом приключении.
А пока мы снимали этот эпизод,
мы получили хорошее объеснение тому, почему телескопы Европейской Южной Обсерватории
находятся на вершинах гор в северном Чили,
а не здесь, в холмах Южной Германии.
Слава богу, бури вы никогда не увидите в Паранал.
ИСОКаст производится Европейской Южной Обсерваторией
Европейская Южная Обсерватория является выдающейся межправительственной научной и технологической организацией в области астрономии
разработки, строительства и работы с самыми передовыми наземными телескопами мира.
Сценарий Европейской Южной, перевод д-ра Майкла, © www.nebulacast.com, 2011
Теперь, когда вы увидели, как дела в ИСО
отправьтесь "за пределы этого мира" вместе с Хабблом
Хабблкаст показывает новейшие открытия этой самой известной и почитаемой космической обсерватории в мире.
Космический телескоп НАСА/ЕКА Хаббл