Активная, Адаптивная Оптика и автогидирование

[lorka]

А вот блок-схема системы АО с tip-tilt зеркалом (вложенный рисунок):
Пучок света от телескопа отражается от tip-tilt зеркала, далее делится полупрозрачным зеркалом на две части. Одна часть попадает на детектор смещения (те самые пирамида и четыре ФЭУ). Сигнал от детектора смещения имеет две составляющие: высокочастотную, обусловленную турбулентностью атмосферы и низкочастотную (медленно меняющуюся), обусловленную ошибками привода телескопа.

Высокочастотная составляющая по цепи обратной связи (ОС) подается на блок управления tip-tilt зеркалом.

Низкочастотная составляющая подается на приводы телескопа (по двум координатам) (т.е фактически это - фотогид).

Таким образом, один датчик одновременно управляет приводами телескопа и приводом tip-tilt зеркала.

Второй пучок от полупрозрачного зеркала падает на фотоприемник для съемки исследуемого объекта (фотоаппарат, ПЗС-камера и т.д.).

Если сравнить эту схему со схемой фотогида (см. мое предыдущее сообщение), видно, что превратить фотогид в систему АО можно добавлением лишь tip-tilt зеркала. Вместо подсмотрового окуляра фотогида ставится фотоприемник.

Эта простота и подвигла меня заняться постройкой АО. Фотогид я собирался строить в любом случае. Причем в виде унифицированного блока (чтобы можно было по желанию использовать с разными телескопами). Звено с tip-tilt зеркалом изготавливается как отдельный блок, который по желанию можно снять (и тогда система работает только как фотогид).

Т.е. АО для меня не самоцель, а "побочный продукт" от фотогида (постройка которого для меня весьма актуальна).

Правда, сейчас я все больше убеждаюсь, что tip-tilt зеркало с нужными характеристиками может оказаться гораздо сложнее чем весь гид вместе с трубой. Это то по началу и поубавило немного мою спесь.

[anovikov]

Хм, так я с самого начала так понимал, что зеркала и системы их привода будут использоваться готовые, коммерческие.

Имхо, нечего и думать сделать подобную штуку самому. По крайней мере, это куда более дорогостоящий в смысле расходов времени процесс, чем покупка АО-7, пусть и по нашей "контрабандной" цене.

[Павел Бахтинов]

Необходимость нахождения гидируемой звезды в радиусе 10' от наблюдаемого объекта - насколько я знаю это называется "изопланатический угол", иначе колебания звезды и объекта будут настолько разными, что АО не получится.

Только не 10 минут, а 10 секунд. Точнее "изопланатический угол" находится в пределах 10 - 30 секунд (по данным разных авторов).

То, что АО-7 работает за пределами изопланатического угла, ее авторы и не скрывают (их соображения, опубликованные на сайте SBIG, я кратко пересказывал ближе к началу темы). Их идея в том, что если взять лишь наиболее низкочастотные составляющие атмосферного дрожания, то область, где система способна их компенсировать, окажется значительно шире (разумеется, эффективность такой системы гораздо меньше, чем у "настоящей" адаптивной оптики, работающей в пределах изопланатического угла, но она не равна нулю). По-моему, это, в принципе, правильно.
Другое дело, что конкретные 10 минут, при некоторой заданной эффективности системы (скажем, при уменьшении турбулентного пятна рассеяния в 1,5-2 раза), похоже, реализуются тоже не всегда, а лишь при определенных погодных условиях.

Фотогид я собирался строить в любом случае. ... Звено с tip-tilt зеркалом изготавливается как отдельный блок, который по желанию можно снять (и тогда система работает только как фотогид).

Это разумно.
Но вот от полупрозрачного зеркала на пути пучка, идущего на съемочную матрицу, лучше бы избавиться (тем более, если основное назначение системы - "обычный" автогид, а не АО), заменив его на небольшое зеркальце, перехватывающее внеосевой пучок за пределами кадра (т.е. на классическую схему внеосевика).

[anovikov]

Так и есть, SBIG не пытается тут никого обманывать. У них на сайте даже дана диаграмма: в каких-то отдельно взятых условиях наблюдений размер пятна от звезды был без AO-7 2.1x2.6 секунды дуги, а с ней - 1.8x1.9. Из того, что по второй оси (видимо прямому восхождению) размазывание было гораздо больше, и эффект от AO тоже гораздо больше (30% улучшения против 10%), а атмосферные искажения должны быть по всем осям одинаковые, можно сделать вывод что АО в основном скомпенсировало высокочастотную составляющую периодической ошибки привода, а не что-то, связанное с атмосферой.

Что еще раз показывает, что АО - неуловимый джо. Сделать очень сложно, и все равно толку не будет. Лучше не заморачиваться и сделать обычный автогид на tip-tilt зеркале, т.е. то же самое, но с на 2 порядка меньшей частотой обновления.

[lorka]

Привет всем! Извините, что долго отсутствовал.
Неужели тема заглохла.
Цитата Teleglassmaker:

...отдохнуть мне надо, а то крыша уже совсем едет.

Хватит расслабляться, пора за работу  .

...от полупрозрачного зеркала на пути пучка, идущего на съемочную матрицу, лучше бы избавиться (тем более, если основное назначение системы - "обычный" автогид, а не АО), заменив его на небольшое зеркальце, перехватывающее внеосевой пучок за пределами кадра (т.е. на классическую схему внеосевика).

Павел, полупрозрачное зеркало для АО необходим. Иначе мы теряем больше половины и без того малого исправленного поля.
Использовать систему только как автогид я планирую на отдельной трубе (как у вас). По этому полупрозрачное зеркало не будет мешать при сьемке.
В принципе, на классическую схему внеосевика тоже можно перейти. Но для этого лучше оставить полупрозрачное зеркало (чтобы гидируемая звезда была видна в подсмотровой окуляр), а вместо tip-tilt - эеркала ставить "внеосевое" диагональное зеркало. Вот схема во вложенном рисунке. Как видите на пути фотоприемника помех нет, и он может снимать объект без проблем.

[Павел Бахтинов]

Павел, полупрозрачное зеркало для АО необходим. Иначе мы теряем больше половины и без того малого исправленного поля.

Если бы рядом с объектом съемки (внутри кадра) гарантированно находилась достаточно яркая звезда - тогда да. Но так как ее там может и не быть, мы здесь теряем не столько исправленное поле, само по себе, сколько некоторую долю от общего количества объектов, к которым вообще возможно успешное применение АО. Кстати, не такую уж большую долю: при соответствующей конструкции внеосевика, зеркальце которого может вращаться на 360гр. вокруг оптической оси телескопа и регулироваться в поперечном направлении, "ометаемая" им площадь может быть значительно больше площади рабочего кадра (особенно если это ПЗС-матрица сравнительно небольшого размера).
Зато вместе с полупрозрачным зеркалом, кроме светопотерь, мы приобретаем дополнительные проблемы, например блики от его задней поверхности.

А вот полупрозрачное зеркало в подсмотре самого гида вполне может оправданно, если используется фотоприемник с достаточным запасом чувствительности (ФЭУ).

[lorka]

Кстати, не такую уж большую долю: при соответствующей конструкции внеосевика, зеркальце которого может вращаться на 360гр. вокруг оптической оси телескопа и регулироваться в поперечном направлении, "ометаемая" им площадь может быть значительно больше площади рабочего кадра (особенно если это ПЗС-матрица сравнительно небольшого размера).

Это если мы не ограничены "Изопланатическим углом". Если на любом расстоянии от ведущей звезды мы имели бы одинаково хорошее исправление атмосферной турбулентности. Но этого нет. Максимальное исправление мы имеем на ведущей звезде. Чуть в сторону и компенсация начинает резко ухудшаться (даже внутри "изопланатического угла"). На расстоянии 20-25 секунд уже никакой компенсации нет.
Вот взгляните на Рис. 1. Это фото получено классической АО с полупрозрачным зеркалом. Красное пятно в центре - ведущая звезда.
Теперь представьте, что мы влезли туда с "внеосевым" зеркалом (синий прямоугольник на Рис. 2). Что остается на кадре?
Конечно можно попытаться спроецировать ведущую звезду на угол "внеосевого" зеркала (Рис. 3). Но и это, мне кажется, неоптимально.
Пытаться сделать "внеосевик" очень маленьким, чтобы экранировать только ведущую звезду? Утопия.
Вы предлагаете выбрать звезду в стороне от объекта. Но даже если объект и окажется внутри "изопланатического угла", он будет на периферии, где компенсация атмосферной турбулентности гораздо хуже чем в центре. Наиболее исправленную центральную зону вы всегда будете заслонять "внеосевым" зеркалом (кстати, в этом случае оно очень даже "осевое").
Вообще то все АО-шники во всем мире единодушно выбрали полупрозрачное заркало. Мне кажется, мы изобретаем велосипед.

Теперь о SBIG-овских 10 минутах:
"Изопланатический угол" определяется толщиной турбулентного слоя и расстоянием этого слоя от телескопа. При различных атмосферных условиях эти два параметра меняются не очень сильно. Во всяком случае при наилучших "Гавайских" условиях "Изопланатический угол" достигает 40-50 секунд в диаметре (снижаясь до 10 секунд при ухудшении атмосферы).
В SBIG-овском AO-7 вся "изопланатическая область" остается за пределами съемочной матрицы, по этому они и придумали легенду о 10 минутах.
Справедливости ради надо сказать, что при определенных условиях "10 минутная турбулентность" имеет место. Если телескоп расположен на крыше отапливаемого помещения, то к "обычной" турбулентности добавляются восходящие потоки от стен дома. Этот слой потоков гораздо тоньше (и частоты не больше 10 Гц.), и "изопланатический угол" для него может даже превышать 10 минут. И здесь AO-7 может скомпенсировать восходящие потоки.
Кстати, при восходящих потоках характер турбулентности по осям "X" и "Y" сильно неоднороден, по этому эффект от AO-7 по двум координатам будет разным, что подтверждает anovikov . Вот его цитата:

...в каких-то отдельно взятых условиях наблюдений размер пятна от звезды был без AO-7 2.1x2.6 секунды дуги, а с ней - 1.8x1.9. Из того, что по второй оси (видимо прямому восхождению) размазывание было гораздо больше, и эффект от AO тоже гораздо больше (30% улучшения против 10%). Можно сделать вывод что АО в основном скомпенсировало высокочастотную составляющую периодической ошибки привода, а не что-то, связанное с атмосферой.

Нет, anovikov. AO-7 скомпенсировало "местные" восходящие потоки, от которых можно избавиться (в большей степени чем это делает AO-7) просто грамотной установкой телескопа.

[Павел Бахтинов]

Теперь представьте, что мы влезли туда с "внеосевым" зеркалом (синий прямоугольник на Рис. 2). Что остается на кадре?
Конечно можно попытаться спроецировать ведущую звезду на угол "внеосевого" зеркала (Рис. 3). Но и это, мне кажется, неоптимально.
Пытаться сделать "внеосевик" очень маленьким, чтобы экранировать только ведущую звезду? Утопия.

Разумеется, я ничего такого не предлагаю. Теперь ясно, что мы с Вами толкуем о несколько разных системах. Исходя из контекста дискуссии, я подразумевал, что речь может идти об изготовлении в любительских условиях лишь некоторого аналога АО-7 (как по параметрам, так и по эффективности). Пусть такое устройство в большинстве случаев неэффективно для уменьшения турбулентного размытия, зато может успешно применяться в качестве быстродействующего местного гида (например, на моторизованном "добсоне" большой апертуры, для которой адекватная "фотографическая" монтировка обошлась бы слишком дорого). Если же такая АО в нескольких процентах случаев будет способна несколько снизить еще и атмосферное размытие, то это только дополнительный плюс такому "гиду". По сути, это то, что предлагал Teleglassmaker.
Отсюда и логика: стоит ли "портить", к примеру, 95% кадров полупрозрачным зеркалом, чтобы на 5% получить некоторое снижение турбуленции (к тому же, совсем небольшое). Собственно, исходя из такой логики, система вроде АО-7, вообще, не должна была бы применяться, но с учетом возможности ее использования как местного гида на "плохих" монтировках, все получается достаточно логично.

Вы же, Lorka, говорите о "настоящей" АО, способной действительно кардинально, а не на десяток-другой процентов уменьшить турбулентное рассеяние. Тогда все правильно: полупрозрачное зеркало, изопланатический угол, и т.д. по полной программе. Логика использования такой системы совсем другая – даже если ее удастся применить лишь для доли процента площади небесной сферы, информация, полученная с этой площади, настолько ценна, что оправдывает любые затраты.

Однако, в случае переноса этой концепции на любительские условия, возникает несколько вопросов.
1) Какую, все-таки, долю небесной сферы можно будет наблюдать, и какую информацию планируется получить (при любительских-то апертурах)? Иными словами, цель наблюдений – в чем?
2) Оправдано ли здесь применение лишь качающегося зеркала, без коррекции его формы? Если оправдано, то до какого диаметра телескопа?
3) А Вы "потянете" разработку и изготовление такой системы, на порядок более сложную, чем аналога АО-7? Задачка-то, ИМХО, для небольшого, но высококвалифицированного коллектива, и перед ОКР здесь, по-хорошему, надо бы НИР провести .

Именно с этого (оценки принципиальной реализуемости устройства), по-моему, и надо начинать. Литературные данные – хорошо, но этого мало, ведь они получены совсем в других условиях.  Снимите яркий протяженный объект (Луну, яркое зв.скопление и т.п.) видеокамерой на телескопе примерно той апертуры, которая планируется (желательно – при разных погодных условиях). По видеозаписи можно будет грубо оценить амплитуду турбулентных смещений и их коррелированность для различных полей. Далее, здесь неоднократно говорилось о преимуществе ФЭУ перед ПЗС в быстродействии-чувствительности. Видимо, так оно и есть, но какое именно преимущество, надо бы оценочно посчитать для начала... Если выигрыш окажется 1-2m, это мало чем поможет (многометровые телескопы любителям, ведь, недоступны). И т.д., по всем вопросам, и лишь потом имеет смысл детально продумывать конструкцию отдельных узлов.

Можно сделать вывод что АО в основном скомпенсировало высокочастотную составляющую периодической ошибки привода, а не что-то, связанное с атмосферой.

Нет, anovikov. AO-7 скомпенсировало "местные" восходящие потоки,...

Уверены в этом? Я бы не был столь категоричен, не видя перед собой данных и не зная точно условий их получения. Все-таки обычно направление верх-низ не совпадает с меридианом, в то время, как ВЧ периодика по RA – вполне реальная вещь.

[lorka]

Похоже, Павел, мы с Вами действительно толкуем о несколько разных системах. Но что делать? Вот если бы мы беседовали очно (я надеюсь это когда нибудь обязательно произойдет  ), понять друг друга было бы легче. Давайте к недопониманию друг друга отнесемся с пониманием...   Каламбурчик получился, блин.

1. Меня, как потенциального потребителя, несколько возмутило  , что АО-7 преподносится как система АО, хотя на деле способна только компенсировать огрехи монтировки. Явная рекламная удка. Ну где как ни в этом форуме излить душу  ...

2.

...с учетом возможности использования AO-7 как местного гида на "плохих" монтировках, все получается достаточно логично.

Возможно... Но, как-то, смахивает на установку двигателя от "Мерседеса" на телегу. Вот если бы AO-7 нам досталось "нахаляву", тогда другое дело. Но мы же собираемся строить его сами.
Т.е. я хочу сказать, что постройка подобной системы в любительских условиях может быть оправдано в том случае, если она будет полноценной АО. Только в этом случае игра стоит свеч. Потому, что подвижное зеркало для местного гида не на много проще чем для АО. Во всяком случае, гораздо сложнее чем постройка приличной монтировки с фотогидом (вашей с Пустыгиным схемы). Подвижное зеркало для местного гида тоже требует и НИР, и ОКР, и плюс многих месяцев (в любительских условиях) доводки. Потому, что при первом включении оно, скорее всего, будет только портить изображение. Ивсе эти муки может оправдать полноценная АО.
Это мое мнение. Согласен, что оно может быть субъективно.

Иными словами, цель наблюдений (полноценной АО) – в чем?

Отвечу цитатой из своего раннего сообщения:

...я думаю для продолжения беседы по АО (если это еще кому то интересно) надо бы сначала оконтурить круг ее задач и область применения.

Оправдано ли здесь применение лишь качающегося зеркала, без коррекции его формы? Если оправдано, то до какого диаметра телескопа?

При прочих равных условиях только качающееся зеркало, без коррекции его формы на телескопе диаметром 300-350 мм эквивалентно 36-элементному "гибкому" зеркалу на 8-ми метровом телескопе. (системы АО на "Джемини" и "Субару").

А Вы "потянете" разработку и изготовление такой системы, на порядок более сложную, чем аналога АО-7?

Разница между АО-7 и полноценной АО на самом деле небольшая. Собственно по этому я и предлагаю не зацикливаться на АО-7. АО-7, кстати, должна хорошо компенсировать атмосферную турбулентность. Только эта область остается "за кадром". Правда, на низкой частоте. Но это проблема не зеркала, а "скорострельности" детектора. Качающееся зеркало там, видимо, хорошее. Вот если бы на АО-7 поставить ФЭУ и полупрозрачное зеркало  , цены бы ему не было.

[Денис Никитин]

При прочих равных условиях только качающееся зеркало, без коррекции его формы на телескопе диаметром 300-350 мм эквивалентно 36-элементному "гибкому" зеркалу на 8-ми метровом телескопе. (системы АО на "Джемини" и "Субару").

А вот это мощно сказано! lorka, подробнее можно? Ссылки, цифры, формулы, все что угодно, что может пролить больше света на это положение. Это было бы очень, очень интересно.

Вариант с полупрозрачным зеркалом меня смущает, по причине сомнительной доступности подобного оптического компонента в любительских условиях.

 

[lorka]

Имеется в виду, что эквивалентно не разрешение, получаемое этими телескопами, а степень исправления атмосферной турбулентности. Т.е. "качающееся" зеркало  на телескопе диаметром 300 мм исправляет атмосферную турбулентность в такой же степени, как 36-и элементное "гибкое" зеркало на 8-ми метровом телескопе (при прочих равных условиях).

По поводу ссылок:
Есть две замечательные книги по Адаптивной оптике, издававшиеся в нашей стране. Они у меня есть. Отсканирую наиболее интересные страницы и выложу в Интернете. Только придется подождать 2-3 дня. В связи с переездом у меня все уложено в коробки, и найти книги будет не легко. Но я обязательно найду.

В принципе если 36 элементов равномерно распределить на диаметре 8 метров окажется, что участки зеркала размерами ~ 300 - 350 мм. всегда остаются плоскими, совершая только наклонные движения.

Дело вот в чем:
Атмосферная турбулентность искажает форму волнового фронта, падающего на телескоп.
При очень хорошем состоянии атмосферы, волновой фронт можно считать плоским и перпендикулярным главной оптической оси телескопа только до диаметра объектива 3 см. Т.е. 3-х сантиметровый (и менее) телескоп без системы АО дает, практически, одинаковые изображения как на Земле, так и за пределами атмосферы.

При диаметре объектива в пределах 3 см. - 30 см. форму волнового фронта, также, можно аппроксимировать до плоскости. Только теперь он будет не перпендикулярен главной оптической оси телескопа, а под некоторым углом, величина и направление которого постоянно меняются. Это приводит к тому, что изображение звезды в любой момент времени близко к дифракционному пределу, но это "идеальное" изображение постоянно перемещается в фокальной плоскости в разные стороны. В этой ситуации достаточно плоского "качающегося" зеркала, которое будет компенсировать эти хаотические перемещения.

При диаметре объектива более 30 см. форму волнового фронта можно аппроксимировать только до ломаной.
Теперь изображение звезды в любой момент времени будет деформировано. В этой ситуации плоское "качающееся" зеркало уже не может в полной мере компенсировать искажения волнового фронта (фронт уже не является плоским, он деформирован). Здесь нужно "деформируемое" зеркало, которое, как-бы, постоянно должно повторять форму волнового фронта но с обратным знаком. Правда, и в этой ситуации только "качающееся" зеркало даст улучшение изображения, но не предельное.

Повторяю, это при очень "хорошей" атмосфере. С ухудшением условий, приведенные выше цифры (диаметры) уменьшаются. По этому, например, 36-ти элементная АО на 8-ми метровом "Субару" при ухудшении атмосферы, просто, перестанет работать, хотя на 1-но метровом телескопе будет продолжать давать "идеальные" изображения.

Система Адаптивной оптики, обычно, у всех ассоциируется прежде всего с "гибким" зеркалом. И кажется, что если гибкого зеркала нет, то АО неполноценно. Это далеко не так.

Цитата П. Бахтинова:

Литературные данные – хорошо, но этого мало, ведь они получены совсем в других условиях.  Снимите яркий протяженный объект (Луну, яркое зв.скопление и т.п.) видеокамерой на телескопе примерно той апертуры, которая планируется (желательно – при разных погодных условиях). По видеозаписи можно будет грубо оценить амплитуду турбулентных смещений и их коррелированность для различных полей.

Павел, это не просто "литературные данные", это "разведданые"  , которые значительно облегчат и ускорят нашу работу (вспомните как у нас строили атомную бомбу). Причем они получены при всех мыслимых условиях. Конечно некоторая НИР должна быть проведена и нами. Снимать Луну на видео, пока, наверное, нет необходимости. А вот ваша с Pluto помощ, Павел, была бы очень ценной. Помощ такого плана:
Ваши фотогиды на выходе имеют высокочастотную переменную составляющую. Вы его не используете (подавляете фильтром). Нельзя ли этот сигнал записать на каком нибудь самописце? Желательно несколько раз при различных атмосферных условиях. Если можете, то я конкретизирую свою просьбу.

Всех благ!
PS. Книги (страницы), как и обещал, на днях выложу.

[Денис Никитин]

Ну прямо Откровение святого Иоанна…значит выходит, что для небольшого любительского телескопа реконструктор волнового фронта в виде многоэлементного дефомируемого зеркала не имеет преимуществ перед качающимся зеркалом, с точки зрения “адаптивности”? Так это же круто! Тут конечно напрашивается куча вопросов.

Во-первых, понятно что до диаметра 300 мм волновой фронт остается плоским, меняя лишь наклон, но какова в общем виде зависимость между апертурой телескопа и необходимым количеством деформирующих элементов в адаптивном зеркале? Если конечно такая зависимость существует, она эмпирическая или теоретическая?

Во-вторых, раз так дело обернулось, то очевидно, что вся эта бодяга с изопланатическим углом обретает смысл. То есть детектировать форму/наклон волнового фронта необходимо по некоторому объекту, лежащему в пределах изопланатического угла от фотографируемого объекта. А еще лучше по самому фотографируемому объекту. Значит полупрозрачное зеркало, либо любой другой расщепитель пучка тут является важнейшей составляющей. Так вот вопрос, нужен ли еще в дополнение некий элемент вроде линзового массива Shack-Hartmann? Точнее в случае качающегося зеркала – это наверное должна быть одна единственная линза малого диаметра.

В-третьих, что за две книги по Адаптивной оптике? Как называются?

[lorka]

...что за две книги по Адаптивной оптике? Как называются?

"Адаптивная оптика: сборник статей (перевод с английского)" и "Принципы адаптивной оптики". Вторая книга авторы наши. Авторов сейчас не помню. Завтра дам авторов и обещанные страницы. Сканировать книги полностью нет никакой возможности.

...нужен ли еще в дополнение некий элемент вроде линзового массива Shack-Hartmann? Точнее в случае качающегося зеркала – это наверное должна быть одна единственная линза малого диаметра

Массив Shack-Hartmann нужен в случае "гибкого" зеркала потому, что он работает в параллельном пучке лучей. В нашем случае пучок сходящийся, и мы можем обойтись вообще без каких либо линз. Линза Фабри желательна, но она решает совсем другие задачи, и без нее, в принципе, можно обойтись. Диаметр ее может быть любой.

...понятно что до диаметра 300 мм волновой фронт остается плоским, меняя лишь наклон...

Вообще то в книге "Принципы адаптивной оптики" в качестве верхнего предела фигурирует цифра 500 мм. По видимому, это какой нибудь "Гавайский" рекорд. Я, говоря о 300 мм., исходил из наших Российских реалий.

...какова в общем виде зависимость между апертурой телескопа и необходимым количеством деформирующих элементов в адаптивном зеркале?

При проектировании АО для данного конкретного телескопа поступают таким образом:
Для данной местности для заданного количества ночей определяется предельная апертура (d0), при которой волновой фронт с заданной точностью можно аппроксимировать до наклонной плоскости. Далее это значение закладывается в рассчеты как размер "субапертуры" - участка главного зеркала телескопа, который остается плоским при любых деформациях "гибкого" зеркала (предполагается, что в этом случае "гибкое" зеркало будет "адаптировать" так же хорошо, как "качающееся" плоское зеркало при апертуре d0). Отсюда геометрическим построением легко найти минимальное количество управляющих элементов "гибкого" зеркала. Это хорошо видно на рисунке: большая окружность - апертура телескопа, для которого проектируется АО. Маленький синий кружок, вписанный в треугольник ABC - d0.
На рисунке показана 36-и элементная АО.

Кстати при проектировке 36-и элементной АО "Hokupa'a" для 8-ми метрового телескопа "Джемини", d0 принималось равным 500 мм. (а не 300 как я писал выше). Так что при одинаковых атмосферных условиях только "качающееся" зеркало на 300 мм. телескопе будет "адаптировать", даже, лучше чем "Hokupa'a" на "Джемини".

[lorka]

Рисунок не пошел почему то  .

[Алексей Юдин]

А теперь пара вопросов:
1. А нахрена, если наши апертуры зачастую меньше радиуса когерентности. (на какие инструменты идёт расчёт).
2. Какой функционал резкости планируется максимизировать на протяжённых объектах.
Просто для умеренных размеров и приличных мест как-то смысл неочевиден.
Условие изопланатичности так ограничивает поле, что только планеты и смотреть, на мелкий дипскай придётся лазером светить, а это нам пока как-то далековато. А для планет технологичнее короткие экспозиции с выбраковкой и суммированием. Конечно в вышеупомянутых трудах упоминается о фундаментальных ограничениях апостериорной обработки, но вопрос в том, насколько существенно это в любительских условиях. Кстати я летом с классной девчонкой познакомился, она делает апостериорную деконволюцию, опираясь на данные с системы апертурного зондирования.  Говорит, круто. Причём именно на больших инструментах. Интересно было бы создание хотя бы и низкомодовой, но широкоугольной системы, например корректировать "воздушные линзы", на которые сильно жаловались любители лунной фотографии в теме "фотографирование планет". А зеркал полупрозрачных как раз достать не проблема. Проблема на мой взгляд в том, что основные наши интересы протяжённые и к ним напрямую гартмана не прилепишь. А С/Ш для ультракоротких экспозиций датчика резкости будет малым и программно обрабатывать будем долго. А то я год назад бредил тоже, но почитав литературу остыл.
Хм, хотя я вот выпил кофе и захотелось адаптивный щелевой спектрограф высокого разрешения... Ну и колбасит же меня сегодня... Срочно надо делать такую систему!!!  

[The Cure]

>Кстати я летом с классной девчонкой познакомился, она делает апостериорную деконволюцию, опираясь на данные с системы апертурного зондирования…

душераздирающее зрелище!
 

[lorka]

 
Да! Классная, блин, девченка! У нас такой нет, вот мы и занимаемся ...

А то я год назад бредил тоже, но почитав литературу остыл.

Да мы, собственно, тоже уже приостыли. Потрепались немного и успокоились. Зато какая тема получилась... Аж на 9 страницах  .

Я упоминал эти две книги:

М. А. Воронцов, В. И. Шмальгаузен. «Принципы Адаптивной оптики». М., «НАУКА», 1985.

«Адаптивная оптика: сборник статей». Перевод с английского под редакцией канд. физ-мат. наук Э.А. Витриченко. М., «Мир» 1980.

Пять страниц из первой книги можно скачать отсюда (формат *.jpg):

http://you-talents.narod.ru/59.jpg
http://you-talents.narod.ru/60.jpg
http://you-talents.narod.ru/61.jpg
http://you-talents.narod.ru/62.jpg
http://you-talents.narod.ru/63.jpg

[anovikov]

>Можно сделать вывод что АО в основном скомпенсировало высокочастотную
>составляющую периодической ошибки привода, а не что-то, связанное с
>атмосферой.
>
>Нет, anovikov. AO-7 скомпенсировало "местные" восходящие потоки,...
>
>Уверены в этом? Я бы не был столь категоричен, не видя перед собой данных
>и не зная точно условий их получения. Все-таки обычно направление верх-низ
>не совпадает с меридианом, в то время, как ВЧ периодика по RA – вполне
>реальная вещь.

Хе, мне кажется странным чтобы колебания атмосферы из-за местных восходящих потоков имели столь малую ампоитуду - менее 2 секунд дуги. Хотя какая к черту разница, мы все видим что даже на рекламной картинке АО исправило изображение на какие-то копейки.

[Денис Никитин]

Кстати я летом с классной девчонкой познакомился, она делает апостериорную деконволюцию,

Я тоже хочу такую девченку, блииин, везет же некоторым.

Lorkа, отдельное спасибо в виде плюса.
Итак, раз поле зрения, где адаптивная система эффективна очень маленькое, можем сузить круг задач до фотографирования планет. Тут очевидно преимущество перед технологией отбраковки, сложения и деконволюции планетных изображений. Я это понимаю так - тот факт, что частота коррекции, требуемая адаптивной оптикой, составляет десятки герц и выше, объясняется тем, что с такой скоростью меняется наклон волнового фронта. Значит, даже за относительно короткое время планетной экспозиции волновой фронт успеет многократно переколбасить. Или я не прав?

Про Гартмана я кажется, не зря спросил. Понятно, если мы детектируем волновой фронт по звезде – перемещение изображения звезды в поле зрения ПЗС матрицы или набора ФЭУ будет пропорционально изменению наклона волнового фронта. А если фоткается планета, как по планете детектировать изменения волнового фронта? Есть идеи?

Да мы, собственно, тоже уже приостыли. Потрепались немного и успокоились. Зато какая тема получилась... Аж на 9 страницах  

Как это приостыли? Да все только начинается, осталось деньги на Рисерч накопить. Все равно погода поганая, делать нефига, наблюдения надоели, астрофотография надоела, все надоело – хочется чего-нить большого, светлого и свежего. Кстати, что бы не разориться с исследованиями, как раз Lorkiny разведданные и нужны.

[Алексей Юдин]

Да забейте вы на планеты и вообще астрофото с АО. Давайте забабахаем адаптивный спектрограф, будем мерить лучевые скорости и строить профили линий. У меня во время последней пьянки родилась мысль, что надо строить "универсальный любительский астрофизический рефлектор" - телескоп системы Ричи-Кретьена диаметром 300-500мм с двухлинзовым корректором. На его поле в центре можно будет посадить пзс-камеру для астрофото, сбоку внеосевой автогид, два фотометра(ФЭУ для звёзд и PIN для покрытрий), адаптивный спектрограф высокого разрешения и планетную камеру(в краевом кольце максимального штреля). И всё это роботизировать. Будет дико круто!!! Ну и ещё приделать вторую конфигурацию а-ля FORS(съёмную задницу).
Эк меня колбасит...