Student World

První záběry získané nejrychlejší vysoce citlivou kamerou na světě vznikly díky spolupráci mezi ESO a francouzskými laboratořemi CNRS/INSU*. Podobné přístroje jsou klíčové pro novou generaci adaptivní optiky, určenou pozemním dalekohledům ESO/VLT.

„Pokud jde o schopnosti, nemá naše kamera ve světě konkurenci a umožní postoupit mílovými kroky vpřed v mnoha oblastech poznání vesmíru,“ říká Norbert Hubin, vedoucí oddělení adaptivní optiky ESO. OCam, jak se kamera nazývá, se stane součástí druhé generace zařízení SPHERE na VLT, jež bude nainstalováno v roce 2011 s cílem nasnímat obří exoplanety u blízkých hvězd.

Vysokorychlostní kamery jsou nezbytnou součástí moderní adaptivní optiky, jež se využívá u obřích pozemních dalekohledů. Pozemní pozorování je totiž znehodnocováno rozostřením sledovaného nebeského objektu turbulencemi v zemské atmosféře. Způsobuje mihotání hvězd, což sice potěší básníky, ale komplikuje práci astronomům.

Rozostření pomáhá potlačit systém adaptivní optiky. Snímky pořízené pozemními dalekohledy jsou tak stejně ostré, jako záběry z dalekohledů pracujících mimo naši atmosféru na oběžné dráze kolem Země. Adaptivní optika provádí v reálném čase korekce tvaru speciálního optického prvku, které jsou vypočteny na základě analýzy obrazových dat z vysokorychlostní kamery. V současné době probíhá korekce několik set krát za sekundu. Nová generace přístrojů umožní ještě vyšší frekvenci a to více jak tisíckrát za sekundu. Právě zde hraje OCam klíčovou roli.

„Kvalita adaptivní optiky silně závisí na rychlosti kamery a její citlivosti,“ říká Philippe Freautrier z francouzského LAOG a koordinátor celého projektu. „V zásadě jde však o dvě proti sobě stojící vlastnosti. Čím je kamera rychlejší, tím nižší má citlivost.“  Z tohoto důvodu potřebují klasické vysokorychlostní kamery „velmi silné nasvícení scény“, což samozřejmě nemůže být řešením u kamer používaných v astronomii.

OCam využívá čip CCD220, vyvinutý britskou společností e2v technologies, u kterého je výše zmíněný problém vyřešen. Čip umožňuje velmi krátké expoziční časy a zároveň je velice citlivý. Toho bylo možné dosáhnout díky výraznému snížení takzvaného vyčítacího šumu, který je omezující vlastností každého elektronického zařízení pro snímání obrazu. U kamery OCam je tento šum 10 krát nižší, než u současných přístrojů využívaných na VLT.

„Nová technologie umožní další generaci přístrojového vybavení na VLT pořizovat nejlepší možné snímky s nepřekonatelnou ostrostí,“ prohlašuje Jean-Luc Gach z francouzské Laboratoire d’Astrophysique de Marseille a vedoucí vývoje kamery.

„V současné době ESO plánuje vývoj detektorů pro adaptivní optiku připravovaného Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT) o průměru segmentového zrcadla 42 m, a to za účasti našich partnerů z oblasti výzkumu i průmyslu,“ říká Hubin.

Citlivé detektory byly vyrobeny ve Velké Británii, systém kontroly vyvinuli ve Francii, a to vše ve spolupráci s německými a španělskými odborníky. OCam je tedy produkt skutečné evropské spolupráce, který najde široké komerční využití.

Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí

autor Tomáš Mohler