কেন স্থলভিত্তিক পর্যবেক্ষণগুলি দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য অভিযোজিত অপটিক্স ব্যবহার করছে না?

অভিযোজিত অপটিক্স (এও) কৌশলগুলি গ্রাউন্ড ভিত্তিক পর্যবেক্ষকগুলিকে জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত দেখার প্রভাবগুলি সক্রিয়ভাবে ক্ষতিপূরণ দিয়ে নাটকীয়ভাবে সমাধানের উন্নতি করতে দেয় ।

সময় এবং অবস্থান উভয় ক্ষেত্রে বায়ুমণ্ডলের প্রভাবগুলি বেশ পরিবর্তনশীল are ইসোপ্লান্যাটিক অ্যাঙ্গেল (আইপিএ) নামে একটি প্যারামিটারটি কৌণিক পরিমাণকে অতিরিক্ত প্রকাশ করতে ব্যবহৃত হয় যা একটি প্রদত্ত ওয়েভফ্রন্ট সংশোধন এক পয়েন্ট (সাধারণত একটি গাইড তারকা, কৃত্রিম বা প্রাকৃতিক) জন্য কার্যকর হবে কার্যকর হবে। উদাহরণস্বরূপ, এই জায়ান্ট ম্যাগেলান টেলিস্কোপ রিসোর্সে টেবিল 9.1 আইপিএ স্কেলিংয়ের জন্য প্রায় রৈখিক আকারের মান দেখায় (আসলে: $\sim\lambda^{6/5}$ ) 20 মাইক্রন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে 176 আরকেসাকন্ড থেকে 0.9 মাইক্রন এ কেবল 4.2 আরকসেকেন্ডে।

এটি দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য 2 থেকে 3 টি আরকেসেকেন্ডের একটি আইপিএ প্রস্তাব করে, যা নিজে থেকে নেওয়া কোনও হত্যাকারীর সীমাবদ্ধতা নয়।

যাইহোক, দেখে মনে হচ্ছে বর্তমানে প্রায় সমস্ত সক্রিয় এও কাজটি একচেটিয়াভাবে বিভিন্ন ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সম্পন্ন হয়েছে, সম্ভবত আপাতত 0.9 মাইক্রন পর্যন্ত নেমেছে তবে আর নেই । ( এওও রেডিওস্ট্রোনমিতে ডেটা অ্যারে করার জন্য গণ্যিকভাবে প্রয়োগ করা হয় ))

এটি কি কারণ পর্যবেক্ষিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যটি গাইড তারকা পর্যবেক্ষণ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে দীর্ঘ হওয়া প্রয়োজন? কারণ এটি কেবল আরও শক্ত এবং দৃশ্যমান কাজের জন্য বায়ুমণ্ডলের aboveর্ধ্বে সবসময় হাবল থাকে তাই এটি অতিরিক্ত পরিশ্রমের পক্ষে মূল্য নয়, বা এর থেকেও আরও কোনও মৌলিক কারণ রয়েছে?

আমি অনুমান বা মতামত খুঁজছি না, আমি একটি পরিমাণগত ব্যাখ্যা চাই (যদি এটি প্রয়োগ হয়) - আশা করি আরও পড়ার লিঙ্ক সহ - ধন্যবাদ!

— আহ ওহ
সূত্র

আমি এটিকে উত্তর হিসাবে প্রস্তাব দিচ্ছি না কারণ এটি একটি মতামত - এবং আমি পেশাদারদের দ্বারা প্রমাণিত হওয়া ন্যায়সঙ্গততার সাথে কথা বলতে পারি না। তবে আমি মনে করি যে এটি এনআইআর-এ করা হচ্ছে তার কারণটি মূলত কারণ 'উত্তেজনাপূর্ণ' জ্যোতির্বিজ্ঞানটি এখন অ-দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যে করা হচ্ছে এবং অন্যান্য অ-দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় এনআইআর আমাদের বায়ুমণ্ডলে একটি বিলুপ্তির হার কম রয়েছে।

— ইস্টঅফজুপিটার

@ ইস্টঅফজুপিটার ধন্যবাদ! যে কারণে আমি এটি জিজ্ঞাসা করেছি তা হল আমি সম্প্রতি হাবলকে দীর্ঘমেয়াদী ওভার সাবস্ক্রাইব করার কথা শুনেছি। আমি জিজ্ঞেস করছি কেন কাজ অধিকাংশ আইআর মধ্যে থাকে তবে আমি জিজ্ঞেস করছি কেন কেউ কাজ হল কি কখনো দৃশ্যমান হবে। হাবল যদি (মনে হয়) সমস্ত মানবতার জন্য কেবলমাত্র ডি-সাব-আরস্যাক দৃশ্যমান তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের দূরবীন হয় তবে মনে হয় কমপক্ষে একটি বিকল্প উত্স খোলার জন্য উল্লেখযোগ্য চাপ রয়েছে। আমি যে শূন্যের বিষয়ে ভাবছি তা অবাক হচ্ছি।

— আহহ

এখন প্রায় 600nm অবধি কাজ করছে এমন যন্ত্রপাতি রয়েছে, তবে এখনও প্রশ্নটি দাঁড়িয়ে আছে।

— রব জেফরিস

@ রব জেফরিস আমি এটি সম্পর্কে শুনতে পছন্দ করব! আপনি ইতিমধ্যে আপনার 2016 মন্তব্যটিতে সম্ভাবনাটি সরিয়ে রেখেছেন । কিছুটা সম্পর্কিত প্রশ্নও রয়েছে যে E-ELT দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যে অ্যাডাপটিভ অপটিক্স ব্যবহার করবে?

— আহো

উত্তর:

এই পৃষ্ঠায় একটি খুব ভাল আলোচনা আছে ।

কাজের বিভিন্ন কারণ রয়েছে:

আপনি যেমন লক্ষ করেন তেমন ছোট আইসোপ্ল্যান্যাটিক কোণ। এটি আপনাকে আওর সাথে কতটা আকাশ পর্যবেক্ষণ করতে পারে তা সীমাবদ্ধ করে, যেহেতু আপনার লক্ষ্যটি একটি উজ্জ্বল যথেষ্ট রেফারেন্স স্টারের আইসোপ্ল্যান্যাটিক কোণের মধ্যে থাকা দরকার। (এমনকি লেজার গাইড তারা সহ, "টিপ / টিল্ট" সংশোধন করার জন্য এখনও একটি রেফারেন্স স্টারের প্রয়োজন আছে) আকাশের কৌণিক অঞ্চলের পার্থক্যের অর্থ আকাশের অঞ্চলটি যা তাত্ত্বিকভাবে এও দিয়ে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে about কেবলমাত্র আইসোপ্ল্যান্যাটিক কোণে পার্থক্য থেকে অপটিকালের চেয়ে কাছের আইআর-তে 20 গুণ বড়।
অশান্তির প্রভাবগুলি শক্তিশালী এবং অপটিক্যালটিতে সংক্ষিপ্ত টাইমস্কেল থাকে। এর তিনটি প্রভাব রয়েছে:

উ: সংশোধনযোগ্য অপটিক্স (উদাহরণস্বরূপ, বিকৃত আয়না) আরও অস্থাবর অংশগুলি থাকা দরকার ("একটি 8-মি টেলিস্কোপ সহ দৃশ্যমান আলোতে (0.6 মাইক্রন) করা পর্যবেক্ষণের জন্য একটি নিখুঁত নিখুঁত সংশোধন করার জন্য ~ 6400 অ্যাকিউইটারের প্রয়োজন হবে, তবে একই রকম 2 মাইক্রনগুলিতে পারফরম্যান্সের জন্য কেবল 250 টি অ্যাকিউইটার দরকার হয় "") এবং দ্রুত টাইমস্কেলে কাজ করা দরকার।

বি। ইলেক্ট্রোমেকানিকাল জটিলতা ছাড়াও, আপনাকে এই সমস্ত অ্যাকিউইটরেটর চালনার জন্য গণনার পথে এবং আরও একটি ছোট টাইমস্কেল করতে হবে। সুতরাং প্রয়োজনীয় কম্পিউটিং শক্তি উপরে যায়।

গ। সংশোধনমূলক গণনার জন্য ইনপুট সরবরাহ করতে, আপনাকে অনেক সূক্ষ্ম কৌণিক স্কেলে রেফারেন্স স্টারটি পর্যবেক্ষণ করতে হবে ("প্রচুর সংখ্যক অ্যাকিউটরেটরের জন্য তরঙ্গফ্রন্ট সেন্সরে অনুরূপ বৃহত সংখ্যক সাব-সাবচারচার প্রয়োজন হয়, যার অর্থ সংশোধনের জন্য দৃশ্যমান ক্ষেত্রে, রেফারেন্স তারকাটি ইনফ্রারেডে সংশোধন করার চেয়ে 25 গুণ বেশি উজ্জ্বল হওয়া উচিত "")। এটি আরও বেশি পরিমাণে আওকে কতটা আওম করতে পারে তা সীমাবদ্ধ করে: একটি তারা সংশোধন করার জন্য 20-30 আর্কসাইক প্রশস্ত আইসোপ্ল্যান্যাটিক প্যাচটি যথেষ্ট পরিমাণে উজ্জ্বল হতে পারে না এমন একটি তারকা যা কোনও অঞ্চলকে সংশোধন করার জন্য কাছাকাছি আইআর-তে যথেষ্ট উজ্জ্বল হতে পারে 5- আরকেসেক-প্রশস্ত আইসোপ্ল্যান্যাটিক প্যাচ দৃশ্যমান।
সংশোধন করার জন্য, আপনাকে অপটিকালটিতে রেফারেন্স অবজেক্টটি পর্যবেক্ষণ করতে হবে। অপটিক্যাল / আইআর বিমস্প্লিটার ব্যবহার করে কাছাকাছি-আইআর সেটআপটি করা সহজ: এও সরঞ্জামগুলিতে অপটিক্যাল আলো প্রেরণ করুন এবং কাছের-আইআর আলোককে কাছের-আইআর যন্ত্রটিতে প্রেরণ করুন। অপটিকালটিতে, আপনি যন্ত্রের অর্ধেক আলো এবং অন্য অর্ধেকটি এও সরঞ্জামগুলিতে প্রেরণের জন্য একটি অপটিক্যাল বীমস্প্লিটর ব্যবহার করেন। এর অর্থ হ'ল এও সরঞ্জামগুলি কেবলমাত্র এটির কাছাকাছি আইআর যন্ত্র ব্যবহার করা হলে এটি কেবল অর্ধেক আলো পায় যা এটি সংশোধনগুলি করা (এমনকি) আরও শক্ত করে তোলে।

অবশেষে, এওর সাথেই সম্পর্কিত নয় এমন একটি সমস্যা রয়েছে যা হ'ল আপনি অপটিক্যাল বা নিকটস্থ-আইআর-এ কাজ করছেন কিনা তার উপর নির্ভর করে আপনার বিভিন্ন বিজ্ঞানের যন্ত্রপাতি প্রয়োজন। অপটিক্যাল যন্ত্রগুলি সনাক্তকরণের জন্য সিলিকন সিসিডি ব্যবহার করে; এগুলি কেবল প্রায় 0.9-1 মাইক্রনকে সংবেদনশীল। কাছাকাছি আইআর যন্ত্রগুলি বিভিন্ন ডিটেক্টর ব্যবহার করে (সাধারণত এইচজিসিডিটি-ভিত্তিক), যা প্রায় 1-3 মাইক্রন থেকে ভাল। (কাছাকাছি আইআর যন্ত্রের জন্য 2 মাইক্রনের চেয়ে বেশি দৈর্ঘ্যের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পর্যবেক্ষণের জন্য টেলিস্কোপ থেকে তাপ নিঃসরণ এবং অপটিক্স থেকে তাপ নিঃসরণ থেকে দূষণ কমাতে আলাদা ডিজাইনের প্রয়োজনও রয়েছে।) সুতরাং অনুশীলনে পছন্দটি হয়েছে: কাছের-আইআর যন্ত্রের সাথে এওকে একত্রিত করুন এবং ভাল পান সাশ্রয়ী মূল্যের / সম্ভাব্য প্রযুক্তির সাথে সম্পাদনা, বা একটি অপটিক্যাল উপকরণের সাথে এওকে একত্রিত করুন এবং আরও ব্যয়বহুল (বা এমনকি সাম্প্রতিককালে, অপ্রাপ্যযোগ্য) প্রযুক্তির সাথে খুব সীমিত কর্মক্ষমতা পান।

তা সত্ত্বেও, সেখানে হয় যেমন কিছু অপটিক্যাল এও সিস্টেম প্রদর্শিত শুরু, ম্যাগেল্লান দূরবীন উপর MagAO (যা উভয় অপটিক্যাল যন্ত্র রয়েছে এবং একটি কাছাকাছি-আইআর উপকরণ, এবং উভয় একযোগে সংশোধন করতে পারেন)।

— পিটার এরউইন
সূত্র

মজাদার! আমি জিজ্ঞাসা করছি কেন এও 0.9 মিমি ব্যবহার করা হয় তবে আর কোনও হয় না - আপনি কি 0.9 বনাম 0.5 বলার জন্য আপনার সংখ্যাসূচক তুলনা করতে পারবেন? এই সমস্ত অসুবিধাগুলি কেবল প্রায় রৈখিকভাবে স্কেল করুন

1 / λ

$1/\lambda$ বা এর চেয়ে আরও দ্রুত হারে আরও কিছু কঠিন হয়ে উঠছে এমন কিছু আছে কি? প্রযুক্তি ও বোধগম্যতার উন্নতি হওয়ার সাথে সাথে কি অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল টেলিস্কোপের জন্য ন্যূনতম তরঙ্গদৈর্ঘ্য এও অবিচ্ছিন্নভাবে হ্রাস পাচ্ছে, বা সর্বদা 0.9 মিমি থেকে দৃশ্যমান রয়েছে?

— উহো

@ অহোহ আমি প্রায় 7 বছর আগে, উইলিয়াম হার্শেল টেলিস্কোপে NAOMI নামক একটি এও সিস্টেমের সাথে, আর এবং আই ব্যান্ডগুলিতে (600-800 এনএম) পর্যবেক্ষণগুলি পেয়েছিলাম। এটি বিচ্ছিন্নতার সীমাতে পায়নি, আরও 0.2-0.3 আর্কসেকেন্ডের মতো, তবে সে সময়টি কম-বেশি বা অনন্য ছিল। লাকি ইমেজিং সাধারণত সস্তা এবং অপটিকাল তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আরও সফল হিসাবে দেখা হয়।

— রব জেফরিস

@uhoh আমি মনে করি আপনার বোঝার অনুপস্থিত টুকরা 0.9-1 মাইক্রন হয় হয় ঐন্দ্রজালিক কিন্তু এও কারণ না - কারণ আপনার অপটিক্যাল বনাম কাছাকাছি আইআর জন্য বিভিন্ন বিজ্ঞান যন্ত্র প্রয়োজন এটি। আমি এই উত্তরটি অন্তর্ভুক্ত করতে আমার উত্তর সম্পাদনা করেছি (এবং অপটিক্যাল এও ক্ষেত্রে আলোর অতিরিক্ত ক্ষতি সম্পর্কে অন্য একটি বিষয়)।

— পিটার এরউইন

এছাড়াও মার্কিন বিমানবাহিনী (এবং সম্ভবত কিছু অন্যান্য দেশ) উপগ্রহের উপর নজর রাখার জন্য ব্যবহৃত অপটিক্যাল এও সিস্টেমগুলি ব্যবহার করছে। এগুলি ছোট (১-৩ মিটার) দূরবীনগুলিতে রয়েছে, যার অর্থ এই বিচ্ছুরণের সীমাতে পৌঁছানোর জন্য কম সংশোধন প্রয়োজন, এবং তারা অত্যন্ত (জ্যোতির্বিজ্ঞানের মান অনুসারে) উজ্জ্বল বস্তুগুলির দিকে তাকিয়ে রয়েছে, যা সম্ভবত জিনিসগুলিকে আরও সম্ভাব্য করে তুলেছে।

— পিটার এরউইন

বলা একটি সংস্থায় প্রাক্তন কর্মচারী হিসাবে বক্তব্য রেখে আপনি অনুমান করেছিলেন, "অ্যাডাপটিভ অপটিক্স অ্যাসোসিয়েটস," আমি উত্তর এবং মন্তব্যে বেশ কিছু নিশ্চিত করতে পারি।

— কার্ল উইথফট

তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের অংশটির সহজ উত্তর হ'ল এও সিস্টেমগুলির পারফরম্যান্স আপনার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্যে সংক্ষিপ্ততর অবনতি করে। যা ঘটে থাকে তার মূল কথাগুলি আপনি যখন আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে সংক্ষিপ্ত করতে যান, আপনার দেখতে ব্যয়বহুল (এবং কিছু ক্ষেত্রে অ অযৌক্তিক) হার্ডওয়্যার প্রয়োজন বলে বিভিন্নতার জন্য একটি সূক্ষ্ম প্লেট স্কেল প্রয়োজন। আলোর উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিটির জন্য অ্যাকাউন্ট করতে আপনার আরও উচ্চতর এও ফ্রিকোয়েন্সি (আলোকটি পরিমাপ করার ক্ষমতা এবং টেলিস্কোপটি পুনরায় প্রতিস্থাপনের ক্ষমতা) প্রয়োজন, এটি প্রয়োজনীয় ফ্রিকোয়েন্সিটিতে একেবারে উপস্থিত থাকলে এটি আবার খুব ব্যয়বহুল হার্ডওয়্যার লাগে।

এর কারণ হল মৌলিক গণনার (নিচ্ছে না কিছু হয় Zernike polynomials একাউন্টে) এর উপর ভিত্তি করে Strehl অনুপাত এবং এখানে (নিখুঁত ইমেজ তুলনায় একটি aberrated ইমেজ শিখর তীব্রতা অনুপাত) জিনিসটা কি উৎসের তীব্রতা হওয়া উচিত এবং FWHM (পূর্ণ- প্রস্থের হাফ ম্যাক্স - অর্ধেক তীব্রতা হালকা প্রোফাইলে প্রস্থ) মূলত পরিমাপ যেখানে আলো হওয়া উচিত। এই উভয় পরিমাপ তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ভর।

বেসিক আরও পড়ার জন্য দ্য আইস্যাক নিউটন গ্রুপ অফ টেলিস্কোপস থেকে পাওয়া যাবে । অ্যারিজোনা অপটিক্স বিভাগে আরও অনেক গভীর থেকে পড়া পাওয়া যাবে ।

— veda905
সূত্র

ধন্যবাদ। আপনি বেশ কয়েকটি জিনিস তালিকাভুক্ত করেছেন যা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে স্কেল করে এবং বলেছে যে সেগুলি আরও শক্ত বা ব্যয়বহুল স্থানান্তরিত - আমি এটিও করতে পারি। তবে কোনটি এমন যে এত শক্ত বা এত ব্যয়বহুল যে এটি শো-স্টপার? আমি কি ঠিক করছি যে এও কখনও দৃশ্যমান হয় না? এটা কতটা কঠিন? আরও কত ব্যয়বহুল? আমি যেমন উল্লেখ করেছি আমি পরিমাণগত কিছু আশা করছি। যে পরিমাণ বিজ্ঞান করা যায় না তা বিবেচনা করে হাবল এত বেশি সাবস্ক্রাইব করা হয়েছে। এই লিঙ্কগুলির কোনওটিরই কি এই প্রশ্নের উত্তর আছে?

— আহহ

কোনও গণনার কঠোরতা গণনা করার জন্য ভাল মেট্রিক নেই তাই আমি সত্যিই এর সাথে কথা বলতে পারি না। সমস্যাটি তখনই ঘটে যখন আপনি বিচ্ছিন্নতা সীমাবদ্ধ থাকায় আপনি প্রয়োজনীয় তথ্য পেতে সক্ষম হন না যা সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যতে ঘটে। বিভেদ সীমা: (1.22 * λ (সেমি মধ্যে)) / ব্যাস (সেমি মধ্যে)

— বেদ 905