For både astronomer og fysikere er rumdybderne en skattekiste, der kan give os svarene på nogle af de mest dybe eksistensspørgsmål. Dog observerer dyb rummet sin andel af udfordringer, ikke mindst den visuelle nøjagtighed.
I dette tilfælde bruger forskere det, der kaldes Active Optics, for at kompensere for eksterne påvirkninger. Teknikken blev først udviklet i 1980'erne og var afhængig af aktivt at forme et teleskops spejle for at forhindre deformation. Dette er nødvendigt med teleskoper, der er over 8 meter i diameter og har segmenterede spejle.
Definition:
Navnet Aktiv optik refererer til et system, der holder et spejl (normalt det primære) i sin optimale form mod alle miljøfaktorer. Teknikken korrigerer for forvrængningsfaktorer, såsom tyngdekraft (ved forskellige teleskophældninger), vind, temperaturændringer, deformation af teleskopakse og andre.
Adaptiv optik former aktivt et teleskops spejle for at forhindre deformation på grund af ydre påvirkninger (som vind, temperatur og mekanisk belastning), mens teleskopet holder aktivt stille og i sin optimale form. Teknikken har gjort det muligt for konstruktion af 8-meters teleskoper og dem med segmenterede spejle.
Brug i astronomi:
Historisk set har et teleskops spejle været nødt til at være meget tykke for at holde deres form og for at sikre nøjagtige observationer, da de søgte på tværs af himlen. Dette blev dog hurtigt umuligt, da kravene til størrelse og vægt blev upraktiske. Nye generationer af teleskoper, der er bygget siden 1980'erne, har i stedet været afhængige af meget tynde spejle.
Men da disse var for tynde til at holde sig i den rigtige form, blev der indført to metoder til at kompensere. Den ene var brugen af aktuatorer, der ville holde spejlerne stive og i en optimal form, den anden var brugen af små, segmenterede spejle, som ville forhindre det meste af den tyngdeforvrængning, der forekommer i store, tykke spejle.
Denne teknik bruges af de største teleskoper, der er blevet bygget i det sidste årti. Dette inkluderer Keck-teleskoper (Hawaii), det nordiske optiske teleskop (De Kanariske Øer), det nye teknologi-teleskop (Chile) og Telescopio Nazionale Galileo (De Kanariske Øer), blandt andre.
Andre applikationer:
Foruden astronomi bruges Active Optics også til en række andre formål. Disse inkluderer laseropsætninger, hvor linser og spejle bruges til at styre løbet af en fokuseret stråle. Interferometre, enheder, der bruges til at udsende interfererende elektromagnetiske bølger, er også afhængige af Active Optics.
Disse inferometre bruges til astronomi, kvantemekanik, nukleær fysik, fiberoptik og andre videnskabelige forskningsområder. Aktiv optik undersøges også til brug i røntgenafbildning, hvor der vil blive anvendt aktivt deformerbare græsningsforekomstspejle.
Adaptiv optik:
Aktiv optik skal ikke forveksles med Adaptive Optics, en teknik, der fungerer på en meget kortere tidsplan for at kompensere for atmosfæriske effekter. De påvirkninger, som aktiv optik kompenserer for (temperatur, tyngdekraft) er i sig selv langsommere og har en større amplitude i afvigelse.
På den anden side korrigerer adaptiv optik for atmosfæriske forvrængninger, der påvirker billedet. Disse korrektioner skal være meget hurtigere, men har også mindre amplitude. På grund af dette bruger adaptiv optik mindre korrigerende spejle (ofte det andet, tredje eller fjerde spejl i et teleskop).
Vi har skrevet mange artikler om optik til Space Magazine. Her er Photon Sieve kunne revolutionere optikken, hvad opfandt Galileo ?, Hvad opfandt Isaac Newton ?, Hvad er de største teleskoper i verden?
Vi har også optaget en hel episode af Astronomy Cast alt om adaptiv optik. Lyt her, Afsnit 89: Adaptiv optik, Afsnit 133: Optisk astronomi og Afsnit 380: The Limits of Optics.
Kilder:
- Wikipedia-Aktiv optik
- Science Daily - Aktiv optik
- European Southern Observatory - Aktiv optik
- National Telescope National Facility - Aktiv optik
