Aktív optika

The VLT mirrors use the active optics technologyAz optikai teleszkópok egy főtükör segítségével gyűjtik a fényt az Univerzumból. Nagyobb főtükörrel a csillagászok több fényt tudnak összegyűjteni, ezért a távcsövek fejlődése gyakran követte "számít a méret" elvet. Régebben a több méter átmérőjű tükröknek nagyon vastagnak kellett lenniük, hogy ne veszítsék el az alakjukat, miközben a távcső az eget pásztázza. Végül ezek a tükrök kezelhetetlenül súlyosak lettek, így új, az optikai pontosságot biztosító utakat kellett találni. 

Az ESO által kifejlesztett aktív optika technológia azáltal biztosítja az optikai kép minőségének megőrzését, hogy a deformálható tükröket úgynevezett aktuátorokkal párosítja, melyek aktívan alakítják a tükör alakját a megfigyelések közben

Az ESO Nagyon Nagy Távcsövének (VLT) mind a négy főteleszkópja 8,2 méter átmérőjű deformálható tükörrel van felszerelve. Amint a távcső különböző irányokba fordul, a hatalmas tükör alakja és pozíciója elkezd változni. Az aktív optika kijavítja ezeket a deformációkat azáltal, hogy a megfigyelés ideje alatt folyamatosan monitoroznak egy referenciacsillagot, és egy számítógép vezérelt képanalizáló berendezés az optimális képminőségtől való legkisebb eltérést is érzékeli. Az ebből a berendezésből jövő jelek alapján a távcsőtükör helyzetét és alakját rendszeres időközönként - tipikusan percenként egyszer - automatikusan korrigálják. Így a csillagok képe mindig tökéletesen kerek és éles marad. Ez az eljárás azonban nem korrigálja a légköri turbulenciát. Erre egy különálló, gyorsabb berendezést rendszeresítettek, amit adaptív optikának hívunk.

Először az ESO-ban fejlesztettek ki komputer-vezérelt aktív optikai rendszert a nyolcvanas években. Elsőként az ESO La Silla Obszervatóriumában található Új Technológiájú Teleszkóp (NTT) büszkélkedhetett a távcsőépítési forradalom eme termékével. Amióta csak 1990-ben elkezdett működni, a 3,58 méteres főtükör alatt található 75 állítható támasznak és a fejlett képanalizáló és vezérlő szoftvereknek köszönhetően az NTT-t a világ egyik legjobb távcsöveként tartják számon. Azóta az aktív optika technológiáját minden fontosabb távcsőnél alkalmazzák, beleértve az ESO VLT rendszerét is.  

A VLT mind a négy távcsöve a létező legjobb aktív optikai rendszerrel van felszerelve. A berendezés mind a 8,2 méteres Zerodur főtükröt, mind pedig az 1,1 méteres könnyített súlyú, a teleszkóp tetején elhelyezkedő berillium segédtükröt vezérli. A technológiának köszönhetően teljes mértékben kézben tartható az optikai minőség, ezáltal pedig a VLT maradéktalanul ki tudja használni a Paranal egyedülálló légköri viszonyait. A VLT-vel rutinszerűen kapott kiváló minőségű csillagászati megfigyelések visszaigazolják az aktív optikai rendszer sikerét. 

Ennek a technológiának köszönhetően a négy távcsőegység mindegyikének főtükre csupán 17 centiméter vastagságú, noha egy-egy tükör átmérője 8,2 méter, súlya pedig 22 tonna - mintha gigantikus palacsinta lenne! Mindegyik tükör 150 számítógép-vezérlésű támaszon (az aktuátorokon) nyugszik, amelyek egy rendkívül merev, kb. 11 tonna súlyú szerkezetben vannak elhelyezve. A VLT aktív optikai rendszere biztosítja, hogy e nagy méretű tükrök felülete mindig optimális alakú legyen, és csúcsminőségű képet szolgáltasson az Univerzumról.