Pentru astronomi și fizicieni deopotrivă, adâncimile spațiului sunt un tezaur care ne poate oferi răspunsurile la unele dintre cele mai profunde întrebări ale existenței. Cu toate acestea, respectarea spațiului profund prezintă o parte a provocărilor sale, nu cea mai mică dintre acestea fiind exactitatea vizuală.
În acest caz, oamenii de știință folosesc ceea ce este cunoscut sub numele de Optică activă pentru a compensa influențele externe. Tehnica a fost dezvoltată pentru prima dată în anii 1980 și s-a bazat pe modelarea activă a oglinzilor unui telescop pentru a preveni deformarea. Acest lucru este necesar pentru telescoape care depășesc 8 metri în diametru și au oglinzi segmentate.
Definiție:
Denumirea Active Optics se referă la un sistem care păstrează o oglindă (de obicei cea primară) în forma sa optimă împotriva tuturor factorilor de mediu. Tehnica corectează factorii de distorsiune, cum ar fi gravitația (la diferite înclinații ale telescopului), vântul, schimbările de temperatură, deformarea axei telescopului și altele.
Optica adaptivă modelează în mod activ oglinzile unui telescop pentru a preveni deformarea din cauza influențelor externe (cum ar fi vântul, temperatura și stresul mecanic), păstrând în mod activ telescopul și în forma optimă. Tehnica a permis construirea de telescoape de 8 metri și a celor cu oglinzi segmentate.
Utilizare în astronomie:
Istoric, oglinzile unui telescop au trebuit să fie foarte groase pentru a-și păstra forma și pentru a asigura observații exacte în timp ce căutau pe cer. Cu toate acestea, acest lucru a devenit curând imposibil, deoarece dimensiunile și greutatea au devenit impracticabile. Noile generații de telescoape construite începând cu anii 1980 s-au bazat pe oglinzi foarte subțiri.
Dar, deoarece acestea erau prea subțiri pentru a se menține în forma corectă, au fost introduse două metode pentru a compensa. Unul a fost utilizarea de actuatoare care să țină oglinzile rigide și într-o formă optimă, cealaltă a fost folosirea unor oglinzi mici, segmentate, care să împiedice cea mai mare parte a distorsiunilor gravitaționale care apar în oglinzi mari și groase.
Această tehnică este folosită de cele mai mari telescoape construite în ultimul deceniu. Acestea includ Telescopii Keck (Hawaii), Telescopul Optic Nordic (Insulele Canare), Telescopul Tehnologiei Noi (Chile) și Telescopio Nazionale Galileo (Insulele Canare), printre altele.
Alte aplicații:
Pe lângă astronomie, Optica activă este folosită și pentru alte alte scopuri. Acestea includ setări laser, unde lentilele și oglinzile sunt utilizate pentru a direcționa cursul unui fascicul focalizat. Interferometrele, dispozitive care sunt utilizate pentru a emite unde electromagnetice interferențe, se bazează, de asemenea, pe Optica activă.
Aceste inferometre sunt utilizate în scopuri de astronomie, mecanică cuantică, fizică nucleară, fibră optică și alte domenii ale cercetării științifice. Optica activă este, de asemenea, cercetată pentru utilizarea în imagini cu raze X, unde ar fi folosite oglinzi de incidență activă deformabile.
Optică adaptivă:
Optica activă nu trebuie confundată cu Optica adaptivă, o tehnică care operează pe o perioadă de timp mult mai scurtă pentru a compensa efectele atmosferice. Influențele pe care le compensează optica activă (temperatura, gravitația) sunt intrinsec mai lente și au o amplitudine mai mare în aberații.
Pe de altă parte, Optica adaptivă corectează distorsiunile atmosferice care afectează imaginea. Aceste corecții trebuie să fie mult mai rapide, dar au și o amplitudine mai mică. Din această cauză, optica adaptivă utilizează oglinzi corective mai mici (adesea a doua, a treia sau a patra oglindă la un telescop).
Am scris multe articole despre optică pentru Space Magazine. Iată Cronica Photon S-ar putea Revoluționa Optica, Ce a inventat Galileo? Ce a inventat Isaac Newton? Care sunt cele mai mari telescoape din lume?
Am înregistrat, de asemenea, un întreg episod al distribuției Astronomie despre Optica Adaptivă. Ascultați aici, episodul 89: Optică adaptivă, episodul 133: astronomie optică și episodul 380: limitele opticii.
surse:
- Wikipedia - Optică activă
- Science Daily - Optică activă
- European Southern Observatory - Optica activă
- Facilitatea Națională a Telescopului din Australia - Optică activă
