Долговечность, износостойкость адаптивной оптики и борьба с её багами

[bob]

У нас уже есть тема про технику наземных и орбитальных телескопов,
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,58849.msg995896.html#msg995896
но этот частный вопрос, как мне кажется, достоин отдельной темы. Так получилось, что я ушёл из профессионального телескопостроения до начала эпохи массового применения адаптивной оптики. Поэтому меня сейчас интересует одна связанная с ней группа вопросов. Как устроен типовой современный профессиональный телескоп, все знают: это набор зеркал разрезного главного зеркала, где каждое зеркальце висит в собственной подвеске. И, кроме того оно подпирается механикой для оперативного изменения его профиля. Луч мощного лазера, соосного автогиду, формирует для компьютеризованного автофокусера "звезду" в мезопаузе верхних слоёв атмосферы. И, в зависимости от скачков, перекосов и размытий, мерцаний этой тестовой "звезды", характеризующей текущие атмосферные искажения, выдаются команды  скомпенсировать их.
А теперь вопросы:
- насколько долговечна в связи с этим современная оптика?
- часты ли поломки механики и как они устраняются?
- а также насколько быстро выходит из строя сама зеркальная поверхность, которую постоянно мнут, вертят и деформируют с большой частотой?
- как подавляются резонансы, которые неизбежно должны возникать при работе такой машинерии?
- как вообще учитываются и подавляются паразитные вибрации?
Кто что может мне подсказать и что можно почитать по этим вопросам из серъёзной литературы?

[mvp]

Это активная оптика. Подвесы компенсируют прогибы всей конструкции и не способны работать с высокими частотами. Адаптивка же небольшая по размерам и работает как правило в фокусе Куде. Из литературы у Теребижа в "Современные оптические телескопы" есть кое-что по этой теме.

[bob]

Это активная оптика. Подвесы компенсируют прогибы всей конструкции. Адаптивка же небольшая по размерам и работает как правило в фокусе Куде.

Спасибо. То есть, если я Вас правильно понял, на зеркалах разрезного главного зеркала стоит механика, компенсирующая только их прогибы под собственной тяжестью и температурные искажения формы поверхности? Получается, что там движения медленные и к проблемам не приводят. А адаптивку реализуют вторичное зеркало или какой нибудь мениск, которые лёгкие, вибрационно стойкие и их, в случае износа, легко заменить?
С другой стороны, вот у нас висит адаптивное вторичное зеркало, и меняет форму. Вибрации от его телодвижений не сильно ли раскачивают конструкцию в целом? (Рычаг-то, относительно подвески монтировки, большой - пропорциональный фокусному расстоянию.)

[xd]

Интервалы коррекции - несколько минут. Кстати, об этом всём Юра Белецкий на Астрофесте рассказывал

[bob]

Интервалы коррекции - несколько минут. Кстати, об этом всём Юра Белецкий на Астрофесте рассказывал

Там немного о другом речь шла. Да, коррекцию недостатков самого телескопа (активная оптика) можно проводить сравнительно редко – с интервалом от нескольких секунд до 1 минуты; но исправлять помехи, вносимые атмосферой (это уже адаптивная оптика), необходимо значительно чаще – от нескольких десятков до тысячи раз в секунду.
Я-то об этом речь веду.

Кстати, сейчас нашёл источник по новейшим разработкам резонансной адаптивой оптики (резонансы, о которых я спрашивал, из паразитных для линейной адаптивной оптики, оказывается, можно направить на пользу дела):
http://www.technosphera.ru/files/book_pdf/0/book_339_663.pdf
Всё, пойду изучать.
Надо, кстати, закинуть этот источник в литературу по астрономической оптике (если права автора, конечно, соблюдены авторами того сайта). Такой книжки у нас ещё не было на портале.

[mvp]

В лабиринте фокуса стоит небольшое полупрозрачное зеркало с пьезоэлементами. Часть пучка уходит на приёмную аппаратуру, а часть уходит на другую аппаратуру, которая анализирует волновой фронт и пытается построить правильный PSF искусственной звезды, искажая форму зеркала. Атмосферные флуктуации не предсказуемы, по этому адаптивка работает с очень малым полем и в инфракрасном спектре в основном, там колбасит на порядок меньше. Остальные огрехи удаляются деконволюцией.

[bob]

В лабиринте фокуса стоит небольшое полупрозрачное зеркало с пьезоэлементами. Часть пучка уходит на приёмную аппаратуру, а часть уходит на другую аппаратуру, которая анализирует волновой фронт и пытается построить правильный PSF искусственной звезды, искажая форму зеркала.

Вообще, вариантов исполнения много. Сам автор идеи адаптивной оптики (забыл фамилию, это где-то году в пятьдесят третьем ещё было) вообще предлагал масляную плёнку на поверхности зеркала, которая сгущается в нужных местах электростатикой. Как раз чтобы зеркало вообще не трогать.

адаптивка работает с очень малым полем и в инфракрасном спектре в основном, там колбасит на порядок меньше. Остальные огрехи удаляются деконволюцией.

Спасибо, ясно.

[xd]

Ну а так "сгущается" стекло от пьезоэффекта. Характерное время регулирования - единицы миллисекунд

[bob]

Ну а так "сгущается" стекло от пьезоэффекта. Характерное время регулирования - единицы миллисекунд

Да, я понял. Ну и ясно, что заменить стёклышко, в случае его перенапряга - не представляет проблемы. А его вибрация пренебрежима для конструкции в целом. Всем спасибо за ликбез. Я, по наивности, думал, что сейчас в адаптивную схему включена вся оснастка. Но это, естественно, не так. Так что ответ на мои вопросы ясен.

[Грехов Михаил]

А какие могут быть сомнения? ГЗ гнётся на несколько десятков нанометров. Это в любом случае в диапазоне упругих деформаций и никаких хреновых эффектов не возникает! Как и алюминиевый слой пластичен.

По механике-просто нечему ломаться. Актуаторы-те же соленоиды, только двигающие все на эти самые нанометры. Или же на других эффектах (пьезо или же магнитострикционном) Трансформатор от того, что гудит и вибрирует же не изнашивается.  Ну даже если сломалось раз в 100 лет то просто меняют.