Записки астронома. Наблюдения в Чили !

[Garmisch]

Красный цвет - визитная карточка Чили. Чувствуешь себя как на Марсе. Ослепительное солнце и синее небо дополняют эту потрясающую картину !

[Garmisch]

А вот впереди и сама обсерватория, расположенная на одной из вершин.

[Iskandar]

Да... прямо-таки обсерватория на краю кратера Гусева...

[Watcher_001]

Сейчас прочитал вашу статью...
Счастливый вы человек занимаетесь любимым делом и имеете возможность слетать куда-нибудь за границу в данном случае в Чили, полюбоваться небом, которое как видно из ваших фоторгафий великолепнейшее. На них я увидел замечательное голубое небо, и вид самих обсерваторий, которые  вероятно теперь будут сниться мне по ночам. Если появится в будущем возможность, то я обязательно туда поеду в Ла Силла, чтобы полюбоваться красивешим небом и взглянуть на гряду обсерваторий, как на картинке внизу вашей статьи.

Скажите а Млечный путь правда так выглядит http://starmatt.com/gallery/astro/02041413.jpg я понимаю что это экспозиция нескольких минут, но все же сильно он отличается от фото?

[Garmisch]

Скажите а Млечный путь правда так выглядит http://starmatt.com/gallery/astro/02041413.jpg я понимаю что это экспозиция нескольких минут, но все же сильно он отличается от фото?

На самом деле из-за особенностй строения наших глаз любое ночное небо будет выглядеть черно-белым. То есть Млечный путь будет достаточно ярким, но не цветным, как на фото 

[Joni]

Не могу сдержать эмоций восхищения и окрыленности! Огромное спасибо автору и активным учасникам, за столь интереснейший и прекрасно иллюстрированный рассказ. За подаренное непередаваемое волшебное чувство, пусть виртуального, но участия в ваших астрономических "одиссеях".
Ещё раз большое спасибо!

[Garmisch]

В эти дни все вечернее время занято "наблюдениями кометы", но с наступлением астрономических сумерек мы переключаемся на наблюдения по реальным научным программам. Сейчас на VLT проходит тестирование и официальная сертификация лазера для системы адаптивной оптики, установленной на одном из телескопов (UT4). Казалось бы, для чего нужен лазер на телескопе и что такое адаптивная оптика ? Не секрет, что атмосфера сильно искажает изображения небесных обьектов. Есть несколько способов исправить эту ситуацию или же (если исправить полностью невозможно) минимизировать ее влияние. А именно, можно вынести телескоп за пределы атмосферы (как это сделано с Хабблом) или же выбрать место на Земле с очень хорошим астроклиматом. Но к сожалению, даже в таких местах погода ставит свои ограничения и большие телескопы не могу работать на своем дифракционном пределе. Для того, чтобы полностью исправить атмосферные искажения и создаются системы так называемой адаптивной оптики (АО). Идея АО состоит в анализе волнового фронта, поступающего с телескопа, и последующей его коррекции в  режиме реального времени. Технологически, как правило, одно из вторичных зеркал телескопа делают отностительно тонким, и с обратной стороны которого устанавливают специальные механизмы корректировки формы этого зеркала. В результате, при наблюдении звезды компьютер анализирует ее изображение и на основе моделирования выдает команды на коррекцию формы зеркала с определенной частотой. Таким образом на выходе мы видим картинку полностью свободную от атмосферных искажений. К сожалению, полностью исправленное поле зрения телескопа получается крайне малым (~ до 20"), но тем не меннее.

Теперь понятно, что для полной коррекции эффектов атмосферы нам нужно наблюдать точечный источник, то есть звезду. А как же быть с протяженными обьектами (галактики, и т.п.) ?. Одним словом для наблюдениях с АО нам обязательно нужна опорная звезда, на основе измерения которой мы сможем корректировать волновой фронт. При этом она должна быть достаточно яркой (чтобы хватало сигнала для уверенного анализа) и второе условие - она должна находиться как можно ближе к наблюдаемому обьекту (не более нескольких десятков угл. сек.). К сожалению, на всем небе не так уж и много обьектов, по близости от которых находятся яркие звезды. После долгих поисков было найдено решение.

Если опорной звезды рядом нет, ее нужно создать И тут на помощь приходит лазер. В нашей атмосфере на высоте порядка 90 км (область мезосферы) находится очень тонкий слой атомарного натрия. Лазерный луч с длиной волны около 589.2 нм, направленный на этот тонкий слой, заставляет его светиться (вследствие возбуждения атомов натрия). В результате мы получаем изображение яркой точки на фоне ночного неба. Очень упрощенное обьяснение, но просто не хочу на данном этапе вдаваться в техничекие подробности. Именно эта "лазерная точка" и выполняет роль искусственной звезды, анализируя блеск которой, исправляется волновой фронт. Удобство в том, что искусственную звезду мы можем создать в любом участке неба, куда направлен телескоп.

Вот, как выглядит работа лазера на примере VLT. На переднем плане изображен один из телескопов системы интерферометра (AT), на заднем плане ночное небо и лазерный луч, идущий от одного из VLT (UT4) по направлению к Большому Магеллановому Облаку (БМО)

[Борислав]

А фотки комнаты управления VLT есть?

[Garmisch]

Фотографии зала управления (control room) всеми четырьмя VLT + VLTI (интерферометр). На первом снимке сам зал (точнее, его левая сторона. Правая совершенно симметрична). На втором - пульт управления UT1. Tак как телескопов всего 4, то у каждого есть свой номер UT1, UT2, UT3 и UT4. Они также имеют и свои собственные имена (заимствованы из языка народа Мапучи): UT1 - ANTU (Солнце), UT2 - KUEYEN (Луна), UT3 - MELIPAL (Южный Крест) и UT4 - YEPUN (Венера). На третьем снимке виден пульт управления UT2.

[Garmisch]

Кстати, интересно, что здесь же в зале управления есть уголок отдыха, на стенах которого висят фотографии многих обсерваторий мира. Из обсерваторий бывшего СССР нашел САО, Пулково и Майданак

[Борислав]

Спасибо С трудом верится, что этих мест управляют одним из крупнейших телескопов в мире.
А управление VLTI откуда идет?

[Борислав]

На фотографиях рабочих мест каждого из телескопов на верхних полках видно по телевизионому монитору. Это камеры слежения? Что на них - пространство под куполом?

[Garmisch]

Спасибо С трудом верится, что этих мест управляют одним из крупнейших телескопов в мире.
А управление VLTI откуда идет?

VLTI управляется из этого же зала. На первом снимке VLTI находится сразу с правой стороны. На телевизионные мониторы, как вы правильно заметили, поступает сигнал с камер, установленных внутри каждой башни телескопа. Таких камер 2 на каждый телескоп, что позволяет оперативно отслеживать любую ситуацию в подкупольном пространстве.

[Суворов Владимир]

Если опорной звезды рядом нет, ее нужно создать И тут на помощь приходит лазер. В нашей атмосфере на высоте порядка 90 км (область мезосферы) находится очень тонкий слой атомарного натрия. Лазерный луч с длиной волны около 589.2 нм, направленный на этот тонкий слой, заставляет его светиться (вследствие возбуждения атомов натрия). В результате мы получаем изображение яркой точки на фоне ночного неба.

Интересен диаметр "точки". Каков диаметр перетяжки пучка(точки) для этого лазера на высоте 90 км?
И какова угловая расходимость такого лазера?
Просто интересно.

[Garmisch]

Интересен диаметр "точки". Каков диаметр перетяжки пучка(точки) для этого лазера на высоте 90 км?
И какова угловая расходимость такого лазера?

Угловой размер искусственной звезды составляет порядка ~ 1". На высоте в ~90 км это будет соответствать размеру пятна в ~40-50 см (при диаметре телескопа, посылающего лазерный луч, в 50 см - именно такой установлен на VLT с обратной стороны вторичного зеркала).

[Суворов Владимир]

Хорош лазер. Газовый никак иначе. Мощи хватает, чтобы перевести атомы натрия на верхний уровень.

[Garmisch]

Мощи хватает, чтобы перевести атомы натрия на верхний уровень.

Мощность всего 10-15 W, в зависимости от конфигурации.

[Garmisch]

И еще небольшая панорамка. Вид из операторского зала на Тихий Океан. В обычных условиях океан редко бывает виден, т.к. практически всегда скрыт под облаками. К сожалению такой красивый вид говорит о перемене погоды. Инверсный слой над океаном ослабевает и это дает возможной более высокой облачности проникнуть на гору.

[Karen]

На что касается адаптивную оптику, интересно если вы видите разницу между изображением исправленым реальной звездой и изображение исправленым искусственной (лазерной) звезды?

[SF]

Karen

Этот вопрос хорошо описан на странице LGS-AO телескопа Keck, смотрите в пункте LGSAO Basics and System Description. Вряд ли толщина Na-слоя очень сильно отличается по обсерваториям. Действительно, сейчас у AO есть трудности фундаментального характера, поэтому, например, появилась MCAO (Multi-Conjugate Adaptive Optics). В европейской программе всё это, похоже, привело к уменьшению диаметра OWL/ELT от 100 до 42 м.
Вообще, приблизиться при помощи АО к диффракционному разрешению скорее всего будет очень трудно. Но поскольку сейчас одиночные телескопы - это только входные зрачки интерферометров, на которых волновой фронт надо сделать достаточно плоским перед его "сжатием" для подачи в линии задержки (delay lines), то на АО усилий не жалеют. Иначе нельзя будет измерить видность интерференционных полос (fringes) от слабых объектов и получить для них "100+ метровое разрешение". Яркие объекты наблюдают уже давно (практически без АО, только c tip-tilt): NPOI, COAST, и ещё несколько других.