Aktiv optik
En uppfinning som ändrar spelreglerna
Det nya konceptet testades med en tunn enmetersspegel med en aktiv support av 75 aktuatorer vid ESO:s huvudkontor. Aktuatorerna är motorer som rör sig med hög tillförlitlighet och som kan styras med hög precision. Genom att trycka på spegeln rättar de dess form och kompenserar för tyngdkraftens förvrängningar. Allt eftersom teleskopet rör sig håller det aktiva systemet spegelns korrekta form. Aktuatorerna räknar korrigeringarna i realtid med hjälp av en dator med mjukvara för bildanalys som kan känna av till och med de minsta avstegen från den spegelns ideala form. Den aktiva optiken utvecklades internt på ESO och blev efter framgångsrika prov en central del av teleskopet NTT (New Technology Telescope). Tack vare dess aktiva optik är NTT:s primärspegel på 3,58 meter endast 24 centimeter tjock och väger 6 ton.
Sedan NTT driftsattes 1990 har aktiv optik tillämpats i alla stora
teleskop, bland dem ESO:s Very Large Telescope (VLT). Wilson har fått ta emot ett flertal priser för sin
uppfinning, som visade sig ha ändrat spelreglerna för astronomin.
Vart och ett av enhetsteleskopen i VLT (unit telescopes, UT) utrustas med det bästa aktiva optiksystem som hittills byggts. Systemet styr både den 8,2-meters primärspegel, gjord av Zerodur, och de 1,1-meters sekundärspeglar av beryllium, längst upp på teleskopbygget. Teleskopets speglar justeras kontinuerligt enligt enhetens signaler.
Tack vare den här tekniken väger de fyra enhetsteleskopens speglar endast 22 ton trots att de är 8,2 meter tvärsöver men är bara 17 centimeter tjocka – med formen som en jättelik pannkaka.Varje spegel ligger på 150 datorstyrda stöd (aktuatorerna) inuti en oerhört rigitt skal som väger omkring 11 ton. VLT:s system för aktiv optik försäkrar att dessa stora speglar alltid har den bästa formen och alltid kan leverera de bästa möjliga bilderna av universum.
Nu står den aktiva optiken inför teknikens nästa stora utmaning: Extremely Large Telescope (ELT) och dess 39-meters primärspegel. ELT:s huvudspegel kommer att bestå av 798 enskilda segment. Vart och ett av dessa kan flyttas med hjälp av en pistong och en tip-tilt-mekanism som får denna mosaik att fungera som en enda jättelik spegel genom att kompensera för både temperaturförändringar och tyngdkraften.
Titta på vårt ESOcast om bland annat aktiv optik: Seeing Sharp — Special 50th anniversary episode #3.
Vetenskapliga höjdpunkter
Spännande upptäckter har kunnat göras med hjälp av systemen för aktiv optik som finns på flera ESO-teleskop.