Si los mayores telescopios del suelo están en el aire, es porque nuestra atmósfera es una auténtica barrera para observar el cielo.
La atmósfera terrestre es dinámica, sus capas de aire son de temperatura heterogénea, se mueven, se mezclan, intercambian energía, y las perturbaciones provocadas por la presión, el calor, la humedad y el movimiento interfieren mucho en las observaciones astronómicas hechas desde la Tierra. De hecho, esta turbulencia atmosféricaconstante e impredecible vibra las imágenes resultantes al ritmo de las variaciones de las moléculas de aire en las capas atmosféricas. Dado que las moléculas de aire se mezclan muy rápidamente, creando vórtices que se mueven en milisegundos, los objetos observados también se mezclan y se mezclan, haciendo que las imágenes se desdibujan. Decimos que el frente de onda está alterado. Plana , un frente de onda que había estado viajando durante miles de millones de años se rompió durante el último milisegundo de su viaje por la atmósfera terrestre.
Desde los años 2000, sistemas de óptica adaptativa (OA) se experimentan en telescopios existentes, ya partir de 2022 El sistema OA forma parte del equipo estándar de los principales observatorios.
¿Cuál es el principio del sistema de óptica adaptativa?
La óptica adaptativa ayuda a seguir el cielo, reduciendo los efectos de las distorsiones ópticas dinámicas, los efectos disruptivos de la turbulencia, eliminando así las borrosas imágenes.
Un sistema de óptica adaptativa en tiempo real analiza las perturbaciones de la luz atmosférica, los ordenadores de óptica adaptativa calculan las correcciones y cada milisegundo engancha minimirales deformables (unos 16-50 mm) mecanizados a nivel microscópico para compensarlos. debido a los avances y retrasos que sufren los frentes de ondas luminosas.
Estos frentes de onda, casi planos en el vacío interestelar, se deforman cada vez más a medida que atraviesan la atmósfera (véase la figura).
Las imágenes enfocadas de los telescopios son aún más borrosas a causa de la fuerte turbulencia. Es muy molesto cuando los científicos observan objetos poco iluminados en el universo temprano.
El sistema de óptica adaptativa requiere una referencia, una ‘ estrella guía ‘, para calibrar el sensor de frente de onda del telescopio. Esta estrella debe ser lo suficientemente brillante y cerca del objeto observado. Sin embargo, a pesar del gran número de estrellas, la operación no es fácil, así que los científicos tuvieron la idea de crear una estrella virtual. . Esta estrella es una estrella láser. El sistema de óptica adaptativa envía un rayo láser hacia la capa de sodio de la mesosfera (a una altitud de 50-100 km), éste ‘bota’ y aparece una estrella artificial. Aunque esta estrella láser plantea muchos problemas técnicos, gracias a ello el sistema determina ‘correctamente’ la inestabilidad del aire cerca del objeto observado.
Nota: los espejos deformables son ópticas adaptativas con superficies dinámicas que pueden alterar el frente de onda de luz reflejada para una aplicación específica. Mediante el control del tiempo, el espejo deformable puede enfocar el haz en distintos puntos del sistema óptico en distintos momentos. Pueden mejorar las imágenes ópticas de telescopios y otros sistemas de imagen. Los espejos deformables están disponibles en una variedad de tamaños. Los tamaños estándar van desde 16 mm de diámetro con 37 engranajes (25-37 DM) hasta 50 mm de diámetro con 61 engranajes (50-61 DM).
Susan McDonald se especializó hace años en el avistamiento y el estudio de estrellas. Nos ha demostrado la importancia del cálculo algorítmico y la precisión para analizar los astros, y ha redactado los mejores artículos de la web para estudiarlas. Practica meditación y trabaja en un centro de astrología cerca de su ciudad.