Новая система активной оптики на телескопе Южный Близнец

Обсерватория Гемини

26 января 2011 года

Ранним утром 22 января 2011 года, а точнее в 4:38 утра по чилийскому летнему времени началась новая эра в астрономии высокого разрешения. В этот момент состоялись испытания 5-звездочного (почти как коньяк! :) натриевого лазера, создавшего целое рукотворное созвездие над Сьерро Пачон в Чили.

Это событие, отраженное в целой серии замечательных снимков (смотри в тексте), включает в себя 5 сияющих звезд, создаваемых лазером в небе. Это первое тестирование отмечает начало систем адаптивной оптики нового поколения под названием GeMS или Мультиспаренной Адаптивной Оптики Гемини. GeMS позволит делать снимки сверхвысокого разрешения с относительно большим полем зрения.

Максим Боккас (Maxime Boccas), который возглавляет группу оптических систем, сделал снимки этого события с помощью цифровой камеры и 500 миллиметрового объектива. 50-ваттный лазер пятью узконаправленными пучками заставляет светиться атомы натрия на высоте 90 км. Результирующий снимок показывает ясно различимые 5 точек, напоминающие сторону кубика или домино. “Чтобы придти к этому событию команда Гемини много работала в течение долгого времени. Когда я увидел эти 5 звезд сияющих в небе в видоискатель, по моей коже побежали мурашки,” говорит Боккас. Лазерные точки не видны невооруженным глазом - только в телескоп или хороший бинокль, хотя рассеяние света от лучей в нижней атмосфере можно увидеть глазом - смотрите на снимках ниже.

“Этот удивительный снимок показывает кульминацию программы по разработке лазера, которая началась 10 лет назад,” говорит главный инженер по лазерам Селина д'Оржевиль, курировавшая эту программу. “Наша команда обсерватории Гемини вместе с партнерами, включая подразделение компании Локхид Мартин Когерентные Технологии, много работали, чтобы достичь этой точки,” добавляет д'Оржевиль. “И теперь мы можем с полной уверенностью сказать, что Гемини - одна обсерватория, два телескопа и 6 лазерных звезд!” (На Северном Близнеце - Мауна Кеа, Гавайи - есть 14-ваттный лазер малой мощности, появившийся в 2005 году, который является ключевой его особенностью.)

Вся система GeMS будет интегрироваться и испытываться в течение этого и следующего года. В 2012 году система должна начать получать удивительно резкие снимки - от рождения и эволюции звезд до динамики удаленных галактик. GeMS будет "питать" разнообразные инструменты, работающие в инфракрасном диапазоне и создавать изображения и спектры объектов, которые было до этого невозможно наблюдать вследствие турбуленции земной атмосферы.

Эта система - революционный подход в области астрономической адаптивной оптики. Этот метод "делает пробы" турбулентной структуры атмосферы на нескольких уровнях и затем использует технологию, аналогичную медицинской томографии для создания трехмерного снимка того, как атмосфера искажает свет от звезды. Затем эта информация используется для изменения формы зеркал для компенсации искажений. И все это происходит тысячу раз в секунду.

Ожидается, что система Гемини станет основателем нового поколения больших наземных телескопов диаметрами до 30 метров и больше. Эти телескопы потребуют самые новые технологии адаптивной оптики.

Рис 1. Лазерное "созвездие" Южного телескопа Гемини. На снимке 50-ваттный лазерный пучок света создает на высоте 90 км в атмосфере Земли 5 искусственных звезд. Желто - оранжевый пучок из правого нижнего к левому верхнему углу снимка виден благодаря рассеиванию света в нижних слоях атмосферы Земли. Снимок с выдержкой в 30 секунд получен в ночь с 21 на 22 января с использованием 500мм телескопа Celestron f/5.6 с камерой Canon Rebel XT чувствительностью 1600 ISO. Image Credit: Gemini Observatory/AURA

Рис 2. Телескоп Южный Близнец в ночь с 21 на 22 января 2011 года во время испытания системы. Яркий серп луны подсвечивает пейзаж. Снимок получен с помощью 20-секундной экспозиции с помощью камеры фиш-ай. Gemini photo by Manuel Paredes Credit: Gemini Observatory/AURA.

Рис 3. Внутренний вид купола телескопа Южный Близнец во время испытания. Gemini photo by Manuel Paredes Credit: Gemini Observatory/AURA

Рис 4. Команда на фоне светящегося лазера. Gemini photo by Manuel Paredes.