Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Jen se tak tiše adaptivně koukat ...

Docela jistě už vás někdy někdo chlácholil slovy: Nic si z toho nedělej, jsou věci mezi nebem a zemí, se kterými prostě nehneš!“ Pro astronomy je jednou z těch věcí mezi nebem a zemí atmosféra. V posledních letech se však ukazuje, že nebude třeba vždy opouštět zemský povrch, abychom se jejího špatného vlivu na pozorování zbavili. Technický zázrak, který to dokáže, si říká adaptivní optika.

Ilustrační foto...Rozlišovací schopnost dalekohledu závisí na jeho průměru. Teoretické rozlišení dalekohledu o průměru 13 centimetrů činí zhruba jednu úhlovou vteřinu, pro 130cm teleskop pak 0,1 úhlové vteřiny atd. Takže pro každé z "Keckových dvojčat" o průměru deset metrů by plynula úžasná hodnota 0,013 úhlové vteřiny. Jenže skutečnost je jiná. Turbulence atmosféry vede k praktické maximální hodnotě úhlového rozlišení na úrovni 0,5 úhlové vteřiny.

Jistě již mnoho staletí vrtala technikům hlavou otázka, jak se vlivu turbulence atmosféry zbavit. Myšlenka adaptivní optiky v podobě, jak ji známe dnes, se zrodila v USA již v 50. letech 20. století (H. Babcock, Hale Observatory, California). Realizace tohoto principu však byla zcela mimo technické možnosti doby. Až na sklonku osmdesátých let dvacátého století byl prototyp adaptivní optiky instalován na dalekohled o průměru 3,6 metrů na Evropské jižní observatoři v Chile. Paralelně existovala celá řada tajných vojenských projektů adaptivní optiky. Po roce 1991 však Spojené státy uvolnily některé technologie pro civilní sektor a nastal tak i rychlý rozvoj jejich použití v astronomii.

Princip adaptivní optiky je podobný kódování a dekódování televizního signálu. Systém musí být schopen zjistit všechna zkreslení vlnoplochy v každém okamžiku, a poté vložit zkreslení "opačná" do cesty světlu jdoucímu k ohnisku. Oba úkoly jsou snazší v blízké infračervené oblasti (teoretická rozlišovací schopnost dalekohledu je totiž úměrná vlnové délce přijímaného záření). Takový zásah provede speciální korekční zrcadlo, což je tenké skleněné zrcadlo deformovatelné stovkami piezoelektrických krystalů.

Je několik možností, jak se dá popsaný princip adaptivní optiky realizovat:

1. Metoda fixace vlnoplochy
Tato metoda je použitelná jen pro jasné hvězdy (u Keckova dalekohledu jen pro objekty do 13 mag). Dělič světla odvede část na detektor vlnoplochy. Tím je matice tenkých čoček, každá vybavená vlastním detektorem. Zatímco ideální vlnoplocha se zobrazí v každém detektoru přesně ve středu, deformovaná nikoliv. Odchylka od středu se tedy stává mírou deformace a lze z ní vypočítat údaje pro korekční člen. Pro slabší objekty je metoda použitelná, je-li v okolí několika úhlových vteřin nějaká dostatečně jasná hvězda. Ta poslouží ke stanovení deformace vlnoplochy a stejně je pak opraven i obraz slabého objektu.

Ilustrační foto...

2. Metoda umělé hvězdy
Pokud není v okolí objektu žádná jasná hvězda, je nutné použít tzv. "umělou hvězdu". Ta se vytváří silným laserovým svazkem (o vlnové délce 589 nm, tj. sodík) tak, že je nabuzen sodík v atmosféře ve výšce asi 90 kilometrů. Tím je vytvořena umělá hvězda žluto -- oranžové barvy. Protože se adaptivní optiky užívá v blízké infračervené oblasti, nedochází k rušení laserovým svazkem, ten je ve viditelné oblasti. Stavba takového laseru (výkon 20 W) je však nákladná a obtížná. Navíc takový laser ohrožuje piloty letadel a vojenské satelity. Umělá hvězda sice umožní získat informace o deformaci vlnoplochy, ale nikoliv o změně polohy objektu ("přeskakování ze strany na stranu"). K tomu je nutné použít skutečnou hvězdu. Naštěstí už nemusí být tak jasná, jako to požadujeme u metody fixace vlnoplochy.

3. Systémy měřící zakřivení vlnoplochy
Je to vlastně jiná varianta první metody. Hodnocení tvaru vlnoplochy je provedeno pouze jedním "senzorem křivosti vlnoplochy". Je snímán neostrý obraz hvězdy ve stejné vzdálenosti před a za ohniskem. V případě ideální vlnoplochy jsou oba obrazy shodné. V praxi jsou však oba obrazy rozdílné, jejich porovnáním lze rekonstruovat skutečný tvar vlnoplochy. Protože nedochází k dělení svazku, může být referenční hvězda slabší než v případě metody fixace vlnoplochy, limitní hodnota je prozatím 16 magnitud.

Ilustrační foto...

Metoda atmosférické tomografie
Při konstrukci obřích dalekohledů s průměrem složeného zrcadla nad 20 metrů už nebude klasická adaptivní optika fungovat, astronomové budou muset použít technologie MCAO (Multi-Conjugate Adaptive Optics), které se v současné době teprve vyvíjejí. Asi nejlépe je přirovnat takový postup k lékařské tomografii, s tím rozdílem, že MCAO bude schopna sestavit trojrozměrný obraz aktuálního stavu atmosféry, nikoliv lidského těla. Takový systém bude vybaven několika senzory tvaru vlnoplochy a také několika "laserovými hvězdami". Správná funkce MCAO klade extrémní nároky na výpočetní techniku.

Ilustrační foto...Patrně "nejmocnější" nástroj pozemské pozorovací astronomie, čtveřice dalekohledů VLT (Paranal, Chile), byla na podzim vybavena prvním systémem adaptivní optiky ( zařízení bylo instalováno na čtvrtou jednotku nazývanou Yepun). Systém je označován zkratkou NAOS (Nasmyth AO System) a CONIKA (COudé Near-Infrared CAmera), neboli NACO. Byl poprvé úspěšně vyzkoušen 25. listopadu 2001. Vývoj je výsledkem dlouhodobé tradice používání adaptivní optiky na observatořích ESO (průkopníkem byl systém ADONIS na 3,6 m dalekohledu na La Silla). Rozlišovací schopnost dalekohledu je systémem NACO vylepšena až 15krát, tedy na hranici teoretické hodnoty, která pro 8 m dalekohled činí asi 0,06 úhlové vteřiny (v infračerveném oboru K).

Vědecké cíle týmu NACO lze rozdělit do skupiny galaktické a extragalaktické astronomie. Mezi prioritní otázky první skupiny patří výzkum výtrysků a disků kolem mladých hvězd, hledání málo hmotných průvodců blízkých hvězd, zkoumání struktury centra Galaxie a také obálek červených obrů. Stěžejním zájmem druhé oblasti pozorování se pak stanou kvasary, černé díry v centech galaxií a měření vzdáleností extragalaktických objektů.

Tomáš Gráf

| Zdroj: S&T 10/2001 a The Messenger No. 107  IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Malá ZOO a zvídavý průzkumník
Ilustrační foto...
Formulář k přihlášení alertů
Ilustrační foto...
Instantní galerie 2
Ilustrační foto...
Protoplanetární disk za galaktickými humny
Ilustrační foto...
Pořádně velký měsíční puchýř
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691