понеділок, 8 вересня 2014 р.

Новий потужний лазер проходить остаточні випробування

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

Джерело: ESO Ukraine 

Перше світло MUSE

Потужний 3D спектрограф успішно встановлено на VLT

Новий новаторський прилад, званий MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) було успішно встановлено на Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO в обсерваторії Паранал на півночі Чилі. У перший період дуже успішних пробних спостережень, MUSE спостерігав далекі галактики, яскраві зорі та інші небесні об’єкти.

Після випробувань та попереднього прийняття у роботу в Європі у вересні 2013 року, MUSE було відправлено ​​в обсерваторію ESO Паранал в Чилі. Прилад вдруге зібрали у базовому таборі, перш ніж дбайливо перевезти його до місця остаточного встановлення на четвертому телескопі групи VLT. MUSE є найновішим із другого покоління низки приладів для VLT (перші два були X-shooter та KMOS, а на наступний SPHERE очікується найближчим часом).
Очільник групи та головний випробовувач Роланд Бекон (Центр астрофізичних досліджень в Ліоні, Франція), висловив свої почуття: "На прилад пішла купа роботи багатьох людей протягом численних років, але ми його таки зробили! Здається дивним, що ця семитонна колекція оптики, механіки та електроніки наразі стала фантастичною машиною часу для дослідження раннього Всесвіту. Ми дуже пишаємося досягненням - MUSE залишиться унікальним приладом на довгі роки".
Наукові цілі для MUSE включають проникнення в ранні епохи Всесвіту, щоб дослідити механізми формування галактик і вивчити рух матерії у найближчих галактиках та її хімічні властивості. Прилад буде мати багато інших застосувань, починаючи від досліджень планет та супутників у Сонячній системі, продовжуючи вивчення властивостей місць зореутворення в Чумацькому Шляху - і до далекого Всесвіту.
Будучи унікальним потужним дослідницьким засобом, MUSE використовує 24 спектрографи для розщеплення світло на його складові кольори для створення як зображення, так і для отримання спектрів вибраних ділянок неба. Він видає 3D види Всесвіту зі спектром для кожного пікселя в якості третього виміру [1]. У ході подальшого аналізу, астроном може слідувати за даними та вивчати потрібні "зрізи" об'єкту на різних довжинах хвиль так само, як налаштовувати телевізор на усякі канали, що на різних частотах.
MUSE у собі поєднує дослідницький потенціал фотографічної камери з вимірювальними можливостями спектрографа, в той час як адаптивна оптика надає зображення значно кращої чіткості. Прилад встановлено на четвертому телескопі групи VLT, котрий наразі перетворений на повністю адаптивний телескоп.
MUSE є результатом десятилітніх зусиль проектування та розробки консорціуму MUSE, котрий очолює Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (Франція) у партнерстві з інститутами Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP, Німеччина), Institut für Astrophysik Göttingen (IAG, Germany), Institute for Astronomy ETH Zurich (Switzerland), L'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP, Франція), Nederlandse Onderzoekschool voor de Astronomie (NOVA, Нідерланди) та ESO.
Від початку 2014 року, Бекон та інша частина об'єднання MUSE, а також монтажно-прийомна група в обсерваторії Паранал написали історію MUSE в низці статей, котрі ви можете побачити тут. Команда представить перші результати від MUSE на майбутньому робочому семінарі 3D2014 в ESO в Гархінзі, Німеччина.
"Муза дає натхнення. І дійсно, MUSE надихала нас протягом багатьох років і буде продовжувати це робити",- говорить Бекон у своєму блозі в статті про "перше світло". "Без сумніву, багато астрономів з усього світу теж будуть зачаровані нашою "музою".

Примітки

[1] Ця технологія, відома як спектроскопія (integral field spectroscopy), дозволяє астрономам одночасно вивчати властивості різних частин об'єкту, такого як галактика, щоб побачити, як вона обертається та щоб виміряти масу. Вона також дозволяє визначити хімічний склад різних частин небесного тіла та інші його фізичні властивості. Така технологія вже використовується протягом багатьох років, але завдяки MUSE стався стрибок у чутливості, ефективності та роздільній здатності. Один із способів, щоб описати сутність MUSE, являє собою поєднання зображення з високою роздільною здатністю та спектроскопії.

Детальніше

Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 39 метровий Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим у світі оком у небо".

Посилання

Переклад прес-релізу ESO eso1407.

Джерело: ESO Ukraine