ESO приймає перший 22 Вт натрієвий лазер для адаптивної оптики телескопів
Наразі було користувацьке випробовування нового 22 Вт лазеру, наданого TOPTICA та його партнером MPB, чому передувало майже п'ять років стійкого співробітництва та зусиль (див. ann1045, ann1048, ann11039, ann12012 та ESOcast34). Дана лазерна система буде частиною блоку адаптивної оптики на Дуже Великому Телескопі (VLT) ESO [1]. Цей лазер, а також ще чотири схожих (у тому числі один запасний), котрі згодом будуть довезені, складають ключові елементи нового інструменту, а дане прийняття знаменує собою важливий крок вперед до реалізації проекту.
П'ять років тому варіанти отримання компактних надійних лазерів високої потужності, відповідних для вимог систем адаптивної оптики, були дуже обмеженими. А тепер нові технології та науково-дослідні роботи змінили стан речей.Після трьох місяців приймально-здавальних випробувань на ESO, команда проекту був дуже задоволена продуктивністю роботи нового обладнання, яке відкриває великі потенційні можливості буденної стабільної роботи на VLT у майбутньому. Це дуже важливо, тому що ці лазери будуть використовуватися кожен раз, коли проводяться спостереження за допомогою систем адаптивної оптики.
Нова конструкція лазера також отримує вигоду зі спеціальної технології, спрямованої на підвищення яскравості штучної опорної зорі, що генерується в шарі натрію, котрий в земній атмосфері на висоті десь 90 км [2]. Ця унікальна особливість зазвичай ніколи досі не використовувалась під час спостережень на великих телескопах.
Блок адаптивної оптики використовує датчики для аналізу атмосферного тремтіння та гнучкого дзеркала, котрі вмонтовані в телескоп для корекції спотворень зображення, викликаних земною атмосферою. Для цього потрібно мати "під рукою" яскраву зорю, щоб на ній виміряти турбулентність, і та зоря повинно бути дуже близько до спостережуваного небесного об’єкту.
Пошук справжньої зорі для цієї ролі навряд чи вдасться. Таким чином, щоб проводити корекцію атмосферної турбулентності по усьому небі, де знаходяться різні космічні об’єкти, інженери прийшли до ідеї проектування потужного лазерного променю, щоб у небі на шарі атомарного натрію створити штучну "зорю". Вимірюючи атмосферне тремтіння та спотворення цієї штучної "зорі", система робить найдрібніші зміни поверхні гнучкого вторинного дзеркала, завдяки чому телескоп може створювати зображення з набагато більшою чіткістю, ніж це можливо без адаптивної оптики.
Новий лазер забезпечує потужність 22 Вт, що наче скромно у порівнянні зі стандартними лампочками, але коли випромінюється когерентне світло, то така його потужність дуже інтенсивна і потребує особливих заходів безпеки під час роботи. Завданням таких лазерів, є ефективно виробляти світло певної довжини хвилі, необхідної, щоб створити штучну "зорю" [3].
Дія цих нових лазерів, як тільки-но вони запрацюють на телескопі, буде представляти інтерес для майбутніх проектів, таких як Європейський Надзвичайно Великий Телескоп, котрий також потребує кілька таких лазерних систем.
Notes
[1] Новий лазер буде частиною комплексу 4LGSF (4 Laser Guide Star Facility), який має бути встановлений в якості підсистеми AOF (Optics Facility) на UT4 Дуже Великого Телескопа (VLT) ESO, щоб забезпечити системи AO на приладах GALACSI/MUSE та GRAAL/HAWK-I чотирма лазерними натрієвими "зорями" (LGSs) - необхідними опорними джерелами для адаптивних поправок високого порядку.[2] Світло від лазера складається головним чином із спектральної лінії переходу D2a натрію, на котру доводиться 80% від потужності випромінювання, та двох бічних смуг рівномірно розташованих по обидві сторони від основної лінії, кожна з яких містить по 10%. Вища частота бічної смуги резонанує із D2b переходом натрію і в поєднанні з іншими властивостями лазера може підвищити яскравість штучної "зорі" до 2.5 разів.
[3] ІЧ-лазер з низьким енергоспоживанням, що випромінює на дуже стабільній довжині хвилі 1178 нм, є першою частиною цього процесу. Потім інфрачервоне випромінювання підсилюється оптичним підсилювачем високої потужності з використанням ефекту Рамана, а далі воно надходить до резонансної камери, яка подвоює енергію фотонів, виробляючи хвилю потрібної довжини 589 нм, котра ідеально підходить для створення штучної "зорі" в атмосферному шарі атомарного натрію.
Посилання
- Semi-technical paper about laser development for sodium laser guide stars at ESO
- Technical paper discussing the laser system concept
- Further technical details about the AOF
Немає коментарів:
Дописати коментар