O QUE SãO AS óPTICAS ATIVAS?

Send

Para astrônomos e físicos, as profundezas do espaço são um tesouro que pode nos fornecer as respostas para algumas das questões mais profundas da existência. No entanto, observar o espaço profundo apresenta sua parcela de desafios, entre os quais a precisão visual.

Nesse caso, os cientistas usam o que é conhecido como Active Optics para compensar influências externas. A técnica foi desenvolvida pela primeira vez na década de 1980 e contava com a modelagem ativa dos espelhos de um telescópio para evitar deformações. Isso é necessário com telescópios com mais de 8 metros de diâmetro e espelhos segmentados.

Definição:

O nome Active Optics refere-se a um sistema que mantém um espelho (geralmente o primário) em sua forma ideal contra todos os fatores ambientais. A técnica corrige fatores de distorção, como gravidade (em diferentes inclinações do telescópio), vento, mudanças de temperatura, deformação do eixo do telescópio e outros.

A Óptica Adaptativa molda ativamente os espelhos de um telescópio para evitar deformações devido a influências externas (como vento, temperatura e tensão mecânica), mantendo o telescópio ativo parado e em sua forma ideal. A técnica permitiu a construção de telescópios de 8 metros e aqueles com espelhos segmentados.

Uso em Astronomia:

Historicamente, os espelhos de um telescópio precisavam ser muito grossos para manter sua forma e garantir observações precisas enquanto procuravam no céu. No entanto, isso logo se tornou inviável à medida que os requisitos de tamanho e peso se tornaram impraticáveis. As novas gerações de telescópios construídos desde os anos 80 se valeram de espelhos muito finos.

Mas, como eram muito finas para se manterem na forma correta, dois métodos foram introduzidos para compensar. Um era o uso de atuadores que mantinham os espelhos rígidos e em uma forma ideal; o outro era o uso de pequenos espelhos segmentados que evitavam a maior parte da distorção gravitacional que ocorre em espelhos grandes e espessos.

Essa técnica é usada pelos maiores telescópios construídos na última década. Isso inclui os telescópios Keck (Havaí), o telescópio óptico nórdico (Ilhas Canárias), o telescópio de novas tecnologias (Chile) e o Telescopio Nazionale Galileo (Ilhas Canárias), entre outros.

Outras aplicações:

Além da astronomia, o Active Optics também é usado para vários outros fins. Isso inclui configurações a laser, nas quais lentes e espelhos são usados para orientar o curso de um feixe focalizado. Os interferômetros, dispositivos usados para emitir ondas eletromagnéticas interferentes, também contam com a óptica ativa.

Esses inferômetros são utilizados para fins de astronomia, mecânica quântica, física nuclear, fibra óptica e outros campos de pesquisa científica. A óptica ativa também está sendo investigada para uso em imagens de raios-X, onde espelhos de incidência de pastagem ativamente deformáveis seriam empregados.

Óptica Adaptativa:

A ótica ativa não deve ser confundida com a ótica adaptativa, uma técnica que opera em uma escala de tempo muito menor para compensar os efeitos atmosféricos. As influências que a óptica ativa compensa (temperatura, gravidade) são intrinsecamente mais lentas e têm uma amplitude maior na aberração.

Por outro lado, a Adaptive Optics corrige distorções atmosféricas que afetam a imagem. Essas correções precisam ser muito mais rápidas, mas também possuem amplitude menor. Por esse motivo, a óptica adaptativa utiliza espelhos corretivos menores (geralmente o segundo, terceiro ou quarto espelho de um telescópio).

Escrevemos muitos artigos sobre óptica para a Space Magazine. Aqui está a peneira de fótons que pode revolucionar a óptica, o que a Galileo inventou ?, o que Isaac Newton inventou ?, Quais são os maiores telescópios do mundo?

Também gravamos um episódio inteiro do Astronomy Cast, sobre óptica adaptativa. Ouça aqui, episódio 89: Ótica adaptativa, episódio 133: astronomia óptica e episódio 380: os limites da ótica.

Fontes: