Čtyři lasery nad Paranalem

ESO 013/16 tisková zpráva

Dne 26. dubna 2016 se na observatoři ESO/Paranal uskutečnilo slavnostní setkání u příležitosti prvního použití čtveřice nových výkonných laserů, které jsou jednou z hlavních součástí systému adaptivní optiky pro dalekohled VLT. Účastníci shlédli působivou ukázku nejmodernější laserové technologie v kontrastu s majestátní přírodní krásou oblohy na Paranalu. Instalované zařízení využívá dosud nejvýkonnější lasery a umožňuje na přístrojích ESO vůbec poprvé použít větší počet umělých laserem vytvořených referenčních hvězd k opravě obrazu pomocí systému adaptivní optiky.

Slavnostního setkání se zúčastnili pracovníci ESO a hosté zastupující vedení firem, které se podílely na výrobě jednotlivých součástí nového systému.

Zařízení zkráceně označované jako 4LGSF (Four Laser Guide Star Facility) [1] generuje čtyři laserové svazky, každý o výkonu 22 W, které míří k obloze a vytvářejí umělé referenční hvězdy (guide stars) po systém adaptivní optiky – laserové svazky nutí vyzařovat sodíkové atomy v horních vrstvách atmosféry, při pohledu dalekohledem vypadá malý objem laserem ozářeného prostoru ve velké výšce jako bodový zdroj světla, tedy umělá hvězda. Tyto umělé hvězdy umožňují systému adaptivní optiky kompenzovat rozmazání obrazu objektů ve vesmíru způsobené turbulencemi v zemské atmosféře, dalekohled tak může získat mnohem ostřejší snímky. Použití většího počtu těchto referenčních hvězd pak dovoluje zmapovat vlastnosti atmosféry mnohem detailněji a významně tak vylepšit kvalitu obrazu ve větším zorném poli.

Zařízení 4LGSF je příkladem podpory, jakou ESO poskytuje evropskému průmyslu při práci na složitých výzkumných a vývojových projektech. Vláknový laser použitý v 4LGSF je rovněž jednou z technologií vyvinutých pro ESO, které se úspěšně uplatnily průmyslu.

Firma TOPTICA, hlavní dodavatel z Německa, zodpovídal za výrobu laserového systému, oscilátoru, frekvenčního zdvojovače a ovládacího programového vybavení zařízeni 4LGSF. Wilhelm Kaenders, president firmy TOPTICA, řekl: „Spolupráci s ESO jsme si mimořádně užili. Nebyla to jen otázka osobního nadšení z práce na projektu, při které jsme opět prožili dávnou vášeň pro astronomii, ale také tvůrčí spolupráce s velmi zručnými inženýry ESO. Je to pro nás inspirace, kterou si odnášíme a využijeme ji při vývoji našich vlastních komerčních produktů.“ [2]

Kanadská firma MPBC dodala systém čerpání vláknového laseru a Ramanovy zesilovače, které jsou postaveny na již licencovaných patentech ESO. Jane Bachynski, prezident firmy MPB Communications Inc., řekl: „Firma MPBC je hrdá, že mohla spolupracovat s ESO na vývoji vysoce výkonných Ramanových vláknových zesilovačů. Umožnilo nám to posunout tuto technologii takřka ke hvězdám. Pro všechny zainteresované je toto setkání vyvrcholením mnohaletého úsilí.” [3]

Nizozemská firma TNO vyrobila pro 4LGSF optický systém (optical tube assemblies), který rozšiřuje laserové svazky a umožňuje jejich směřování k obloze. Paul de Krom, výkonný ředitel firmy TNO, řekl: „Jako zástupce TNO musím ocenit mimořádné tvůrčí prostředí při vývoji optické části zařízení. Těším se na budoucí příležitosti ke spolupráci s ESO a dalšími partnery v projektu 4LGSF.“ [4]

4LGSF je součástí zařízení adaptivní optiky (Adaptive Optics Facility) na dalekohledu VLT/UT4 a bylo navrženo jako zdroj vytvářející čtveřici umělých referenčních hvězd pro systémy adaptivní optiky přístrojů GALACSI/MUSE a GRAAL/HAWK-I. S tímto novým vybavením si observatoř Paranal udrží svoji pozici pracoviště vybaveného nejvyspělejším a na jednotlivých přístrojích nejpočetněji zastoupeným systémem adaptivní optiky, jaké je dnes v činnosti.

Lasery pro 4LGSF byly vyvinuty ve spolupráci ESO s průmyslovými firmami a byly mimo jiné využity na Keckově observatoři (Keck Observatory, Havaj, USA) nebo na Japonském dalekohledu Subaru (Subaru Telescope). Keckova observatoř rovněž přispěla na počáteční vývoj tohoto laserového systému, stejně jako Evropská komise. V budoucnu by tyto průmyslové lasery měly být instalovány na dalekohledech provozovaných na Gemini Observatory a budou preferovány i na dalších pracovištích, stejně jako v rámci projektů extrémně velkých dalekohledů.

Nové techniky vyvinuté pro zařízení 4LGSF dláždí cestu systému adaptivní optiky pro dalekohled E-ELT (European Extremely Large Telescope), největší oko lidstva, hledící do vesmíru.

Zdroj

Poznámky

[1] Zařízení 4LGSF je přístroj pro vytváření umělých referenčních hvězd druhé generace, který postavila ESO pro systém adaptivní optiky (Adaptive Optics Facility) dalekohledu VLT/UT4. Dva důležité prvky celého systému 4LGSF, laserový systém a optický systém pro malé dalekohledy směřující laserové záření k obloze, byly vyrobeny průmyslovými firmami. Technologie vláknového Ramanova laseru, na které je systém 4LGSF postaven, byla vyvinuta v ESO a je patentována a licencována pro použití v průmyslu.  

[2] Tento projekt umožnil firmě TOPTICA rozšířit své produkty o nové vlnové délky a do zcela nových oblastí výstupních energií. V současnosti je výrobcem systému SodiumStar 20/2, který je považován za qvazi-standardní pro existující i budoucí teleskopy na celém světě. Například všechny projekty budoucích extrémně velkých dalekohledů využívají lasery systému SodiumStar jako počáteční vybavení. Během sedmi let spolupráce s ESO se počet zaměstnanců firmy TOPTICA rozrostl z 80 na dnešních více než 200.

[3] Rovněž spolupráce firmy MPBC s ESO měla dodatečný přínos ve formě vzniku doplňkové produktové řady pro vědecké i komerční výzkumné aplikace.

[4] K vývoji v rámci společnosti TNO přispěla řada dalších dodavatelů z Nizoremí (Vernooy, Vacutech, Rovasta, Schott Benelux, Maxon Motor Benelux, IPS technology, Sensordata a WestEnd) a další mezinárodní společnosti (RMI, Qioptiq, Laser Components, Carl Zeiss, GLP, Faes, Farnell, Eriks a Pfeiffer). Znalosti a technologie získané ve spolupráci s ESO se tak přenesou na další Nizozemské a evropské partnery na poli astronomie, komunikací, výroby polovodičů, lékařských přístrojů, kosmických věd nebo sledování planety Země.

Další informace

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• GALACSI/MUSE
• GRAAL/HAWK-I
• MPBC
• Toptica
• TNO
• Předchozí tiskové zprávy
  • First of four lasers installed
  • First of four lasers operating
  • ESO and Instituto de Astrofísica de Canarias Sign Agreement on Adaptive Optics Collaboration
  • First Light for Laser Guide Star Technology Collaboration
  • New laser tested
  • Fibre laser replaces dye laser
  • VLT's New Laser Launchers Arrive at ESO
  • ESO’s New Compact Laser Guide Star Unit Tested
  • ESOcast 34: How To Stop a Star's Twinkle
  • Technology transfer deal sees ESO collaborate with industry
  • Contract to bring new lasers to the VLT
  • First light for the original single laser unit

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV , Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Domenico Bonaccini Calia; ESO; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6567; Mobil: +49 (0) 174 5246 013; Email: Domenico.Bonaccini@eso.org

Wolfgang Hackenberg; ESO; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6782; Email: whackenb@eso.org

Richard Hook; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org