Duyuru

ESO teknolojisine dayanan güçlü yeni lazer saha testini geçti

31 Ağustos 2021

ESO teknolojisine dayanan kuvvetli deneysel lazer, geçtiğimiz ay Almanya’daki Allgäuer VolksSternwarte Ottobeuren gözlemevinde temel bir testi geçti.  Endüstri iş birliğiyle geliştirilmiş bu uyarlanabilir optik lazer, var olan sistemlerde olmayan önemli ek kabiliyetlere sahip. ESO-ESA Araştırma & Geliştirme iş birliği çerçevesinde, Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) İspanya, Tenerife’deki Optik Yer İstasyonu’nda kurulması planlanan CaNaPy Lazer Kılavuz Yıldız Uyarlanabilir Optik sisteminin bir parçası olacak. Şu anki sistemlerin neredeyse üç katı olan lazer gücü hem lazer uydu iletişiminde gelişmelere hem de yer temelli teleskoplarla yakalanan astronomik görüntülerin keskinliğinde ciddi iyileşmelere imkân yaratıyor.

Gökbilimsel uyarlanabilir optik, yer temelli teleskoplarda görülen Dünya’nın atmosferindeki türbülanstan kaynaklı bulanıklıkları düzelten sistemlere verilen isim — Dünya’dan görülen yıldızların yanıp sönmesine sebep olan da yine bu bulanıklıklar. Bu sistemler, bahsettiğimiz bozulmaları ortadan kaldırmak için incelenen cisme yakın parlak bir referans yıldızına ihtiyaç duyarlar. Bu tür yıldızlar her zaman rahatlıkla gökyüzünde görülmediği için astronomlar lazerler aracılığıyla Dünya’nın atmosferinde 90 km rakımdaki sodyum atomlarını uyararak ilgilenilen alanın yakınında oluşturdukları yapay yıldızlarla atmosferdeki türbülansı saptayıp düzeltiyorlar.

Yeni deneysel lazer, başta ESO’nun Şili’deki Çok Büyük Teleskop’unda olmak üzere Dünya’nın çoğu büyük gözlemevlerinde başarıyla çalışan Dört Lazer Kılavuz Yıldız Tesisi’nin temelini oluşturan ESO teknolojisine dayanıyor. Ancak o lazerler 22 Wattlık bir güce sahipken, bu yeni lazer 63 Watt ile onların gücünün neredeyse üç katına ulaşarak gök bilimsel lazer teknolojisinde görünür dalga boylarındaki uyarlanabilir optik görüntülerin keskinliğini artırmak başta olmak üzere pek çok alanda iyileşmelere olanak sağlayacak devasa bir adım atıyor. ESO’yla olan Ar-Ge işbirliği sayesinde ESO’nun endüstri ortaklarında biri olan Kanadalı firma MPB Communications, kızılötesi “fiber Raman yükselteç” kaynaklarınının gücünü artırabildi. ESO’nun CaNaPy lazerinin bu denli yüksek güce ulaşabilmesinin kaynağı işte bu dönüm noktası [1].

Ek olarak yine ESO’nun endüstri ortaklarından Alman TOPTICA Photonics AG firması ESO’yla ortak bir Ar-Ge anlaşması çerçevesinde, CaNaPy lazer üzerinde bu yeni lazer sınıfına yönelik bir frekans chirping sistemi geliştirdi ve uyguladı. Chirping, lazerin ayarlı olduğu frekansın hızla değiştirilmesinde görülür. Bu, lazerin uyardığı sodyum atomlarının sayısını çoğaltarak yapay yıldızın parlaklığını artırır ve dolayısıyla türbülans düzeltmesinde iyileşme gözlemlenir. TOPTICA, chirping prototipini 63 Wattlık lazere kurdu ve ESO’yla birlikte, gökte hem lazeri hem de yepyeni chirping sistemini hizmete sokmuş oldu.

Bu yeni deneysel CaNaPy lazeri, endüstri iş birliğiyle ESO’da kurum içi geliştirildikten sonra yeni alanlara uygulanmak üzere tekrardan endüstriyel kullanıma aktarılmış, dolayısıyla asıl amacı haricinde pratiklere de uyarlanarak toplumun tamamına fayda sağlamış bir gök bilimsel teknoloji örneği. CaNaPy tesisinin bu aracı Tenerife’deki ESA - ESO ortak projesi [2] olan ESA Optik Yer İstasyonu’na kurulduğunda her iki kuruluşa da lazer kılavuz yıldız uyarlanabilir optik teknolojilerinin kullanımında ilerleme olanakları sağlayacak — yalnızca gök bilim alanında değil, aynı zamanda uydu optik iletişiminde. ESA’nın da araştırmakta olduğu optik lazer iletişimi, yapay uydular ve Dünya arasında ultra-hızlı bant genişliğinde sinyal alışverişine izin veriyor. Optik lazer sinyalleri, radyo sinyallerinin taşıdığından çok daha fazla bilgiyi aktarabilir ancak atmosfer türbülansından aynı derecede etkilenir. Dolayısıyla, lazer kılavuz yıldızı uyarlanabilir optik, yapay uydular ve yer istasyonları arasındaki optik bağlantıları oldukça iyileştirme potansiyeline sahip.

Notlar

[1] MPB Communications kızılötesinde 1178 nm’de çalışan fiber Raman yükselteçlerinin gücünü, ticari sodyum kılavuz yıldız lazerlerinde normalde kullanılan 36 Watttan daha önce görülmemiş bir seviye olan 100 Watta çıkardı. Bu da CaNaPy’nin görünür dalga boyunda, 589 nm’de çalışırken 63 Watt’lık sürekli-dalga gücüne ulaşmasına izin veriyor.

[2] Bu iş birliği ESO üye ülkelerindeki çeşitli enstitüleri kapsıyor: İtalya’daki Istituto Nazionale di Astrofisica, Birleşmiş Krallık’taki Durham Üniversitesi ve İspanya’daki Instituto de Astrofísica de Canarias.

Bağlantılar

İletişim

Estel Haliloğlu
Orta Doğu Teknik Üniversitesi - Bilgisayar Mühendisliği
İstanbul
Email: estel.haliloglu@gmail.com

Duyuru Hakkında

Kimlik:ann21011

Görüntüler

CaNaPy laser undergoing commissioning
CaNaPy laser undergoing commissioning
sadece İngilizce
CaNaPy laser during field test in Germany
CaNaPy laser during field test in Germany
sadece İngilizce
CaNaPy laser
CaNaPy laser
sadece İngilizce