Адаптивная оптика.Возможно ли для любителя астрономии.

[Павел Кириленко]

Чтобы исправить дефекты оптики вся система возможно будет стоить больше чем главное зеркало, выполненное с необходимой точностью.

Прочитал про датчик Шака-Гартмана, остроумная идея заложена в основе. Но этот метод требует использования мощного лазера для создания свечения натрия на высоте 90 км (википедия). Нелзя ли обойтись без лазера? Несколько лет назад думал на эту тему, в голову пришло нечто подобное:

схема

Здесь конечно есть слабые места, например быстродействие ПЗС матрицы или скорость движения тока по проводам. Необходим точечный источник света недалеко от объекта наблюдений. Этот источник света конечно можно найти на небе практически всегда.
Поясню как мне кажется это должно работать:
Свет проходит через полупрозрачное зеркало 2, отражается от плоского 7 и попадает на адаптивное зеркало 6. За это время (0.0000001 сек) небольшая часть света проходит через решетку Ронки, а точнее через две такие решетки, расположенные под углом 90 град. друг к другу. Теневая картина (по которой мы можем судить по искажению волнового фронта как при испытании зеркала) попадает на ПЗС матрицу 4, анализируется компьютером 5, который в свою очередь дает команду адаптивному зеркалу 6. В результате мы возможно получим плоский волновой фронт, а может быть и нет. Допустим компьютеру необходимо проделать 100 простых операций за цикл. Тогда мы получаем тактовую частоту процессора 500 МГц. Это нормальная и даже низкая частота для современных процессоров. Скорей всего обычный ноутбук для этой цели не подойдет, по крайней мере без доработки.

[Павел Кириленко]

3-4K это сколько? Разумная цена? Если так, то странно почему Celestron к примеру не выпускает телескопы для любителей с адаптивной оптикой, ведь у них есть модели за 900 000 руб. В случае адаптивной оптики преимущества очевидны, нашлись бы покупатели готовые платить гораздо большую цену. Здесь есть какой-то подводный камень. В реализации адаптивной оптики для малых инструментов я имею ввиду.

[Алексей Юдин]

Нет, с пьезозеркалом, особенно для любительских диаметров, не требующих большого числа актюаторов, никаких проблем нет - изобразить апертуру можно на любой зрачок. Проблема исключительно в датчике волнового фронта - недостаточно фотонов от большинства звёзд, а зажигать лазерную дорого и нельзя.

Медленные активные системы могут быть интересны для добсонов 600-1500 мм со сверхтонкими зеркалами.

[Алексей Юдин]

Какие-то первые тысячи у ОКОтеха насколько помню...

Но для активной системы оно и не нужно - там деформируется ГЗ...

[Алексей Юдин]

Как раз ГЗ - дешево - по слабенькому электромагнитику на каждый ласселевский рычаг и все дела!

[Алексей Юдин]

Да, можно и дихроичным, хотя можно и внеосевиком, зануляющим под расчётные аберрации края. А пьезоприводы для активной оптики и не нужны - они высоковольтны, недёшевы, капризны. Электромагнит проще интегрировать в разгрузку, да и питать тоже.

[Алексей Юдин]

Да боюсь готовые решения по типичным ценам будет не нужны - с учётом того, что их надо будет 30-50 шт, разница с электромагнитами набежит во многие килобаксы...

[Дрюша]

Я полагаю, что если приводы на электромагниах поставиь на ГЗ, то на частоах 10-100 Гц - это получится неплохой сабвуфер.

[Алексей Юдин]

Там частоты будут порядка 0,001 Гц - мы же об активной оптике говорим. Компенсироваться будет прогибание зеркала при изменении зенитного расстояния.

[Gera]

Нет, с пьезозеркалом, особенно для любительских диаметров, не требующих большого числа актюаторов, никаких проблем нет - изобразить апертуру можно на любой зрачок. Проблема исключительно в датчике волнового фронта - недостаточно фотонов от большинства звёзд, а зажигать лазерную дорого и нельзя.

Медленные активные системы могут быть интересны для добсонов 600-1500 мм со сверхтонкими зеркалами.

Когда-то давно на Клаудях видел тему про американское зеркало "кого-то оптикс",   тонкое и кривое. Так  хозяин его "подправил" десятком болтов сзади, вкрученных через фанерный лист оправы,  планеты хвалил )   Делал он это "по звезде" методом тыка .  Говорил, что таким же путем Джон Добсон "корректировал" свое тонкое (20мм) 600мм зеркало в телескопе.   Так что "все идеи пропиты" /ц/ 

[Павел Кириленко]

Хочется все таки победить атмосферу. В наших широтах даже с небольшими телескопами до обидного мало ночей с хорошими условиями видимости, думаю все со мной согласятся. Даже если разрешение увеличится на 30% считаю что овчинка стоит выделки как говорится. Сложилось впечатление что tip-tilt самый практичный способ. Хотелось бы знать какова оптимальна частота изменений положений зеркала или может быть максимальная частота увеличивать которую уже не будет смысла. Также интересно поможет ли делу смещение вдоль оптической оси. Напишите кто знает. Думаю создать по крайней мере движущееся зеркальце возможно и самостоятельно и стоить это может в пределах 1000 руб. не считая собственных усилий конечно. Не думаю что этот самый tip-tilt намного более технологичный чем телескоп.

[ROVIAN]

Думаю создать по крайней мере движущееся зеркальце возможно и самостоятельно и стоить это может в пределах 1000 руб. не считая собственных усилий конечно.

Вы оптимист однако. Если бы всё было так просто и дёшево. Но....

[Павел Кириленко]

Позже предложу конструкцию движущегося зеркала, возможно вы тоже станете более оптимистичны. Сам изготовлять не буду, времени нет. Все таки хотелось бы узнать квалифицированное мнение по поводу частоты и прочего.

[Алексей Юдин]

Чтобы обойтись типтилтом, надо для начала выйти в свободную атмосферу, построив башенку для преодоления приземного слоя - 10-15 метров, конкретные цифры выясняются астроклиматическим обследованием пункта в течение года-двух. Так что цены начинаются никак не с 1 т.р., а с нескольких тысяч долларов за тонны металлопроката для ажурной башни. В целом ситуация хорошо описана у Щеглова в книге "Проблемы оптической астрономии", которую вообще желательно прочесть каждому, кто подходит к болеее-менее крупному любительскому телескопу.

[Garmisch]

Чтобы обойтись типтилтом, надо для начала выйти в свободную атмосферу, построив башенку для преодоления приземного слоя - 10-15 метров

Это не совсем так. Тип-тилт поможет в любом случае, вне зависимости от приземного слоя, т.к. работает он на "исправление механики". Если же говорить о чистом сиинге, то вот тогда уже да - телескоп нужно поднимать как можно выше и нужны астроклиматические исследования.

[Gera]

2 Garmish
Интересно знать, какой характерный угловой размер лазерной звезды на VLT при наблюдении с Земли? 

[Garmisch]

Интересно знать, какой характерный угловой размер лазерной звезды на VLT при наблюдении с Земли?

порядка одной угловой секунды (+/-) при оптимальных наблюдательных условиях

[Gera]

Интересно знать, какой характерный угловой размер лазерной звезды на VLT при наблюдении с Земли?

порядка одной угловой секунды (+/-) при оптимальных наблюдательных условиях

Cпасибо.  Лет 20 назад вышла в каком-то Proceedings (сейчас уже не помню)  статья  с  концепцией натриевого опорного источника.  Вспомнились кафедральные дебаты по ней )
Деды говорили. что вобще работать не будет, тк. необходим плоский фронт.  Я тогда пришел к выводу, что результирующее разрешение будет  того же порядка,  что и флуктуации ЦТ  в опорном источнике: локальные наклоны по субапертурам определяются нормально, а общий наклон - недостаточно точно, с ошибкой как раз порядка неопределенности ЦТ. Что и приведет к падению разрешения. Это так? 
Почему тогда не формируют звезду через свою адаптивную оптику?

[Garmisch]

Почему тогда не формируют звезду через свою адаптивную оптику?

в каком смысле ?

[Serj]

Наверно потому что общий наклон надежнее определить по "натуральным" внеосевым звездам. Да и как вы себе это представляете? Если извесно куда наклонять луч, то зачем вообще его наклонять, когда можно скорректировать ЦТ? Проблема в том, что без звезд это неизвесно.