Tanto para los astrónomos como para los físicos, las profundidades del espacio son un tesoro que puede proporcionarnos las respuestas a algunas de las preguntas más profundas de la existencia. Sin embargo, observar el espacio profundo presenta su cuota de desafíos, entre los que se encuentra la precisión visual.
En este caso, los científicos usan lo que se conoce como óptica activa para compensar las influencias externas. La técnica se desarrolló por primera vez durante la década de 1980 y se basó en dar forma activa a los espejos de un telescopio para evitar la deformación. Esto es necesario con telescopios que tienen más de 8 metros de diámetro y tienen espejos segmentados.
Definición:
El nombre Óptica activa se refiere a un sistema que mantiene un espejo (generalmente el primario) en su forma óptima contra todos los factores ambientales. La técnica corrige los factores de distorsión, como la gravedad (a diferentes inclinaciones del telescopio), el viento, los cambios de temperatura, la deformación del eje del telescopio y otros.
La óptica adaptativa da forma activa a los espejos de un telescopio para evitar la deformación debida a influencias externas (como el viento, la temperatura y la tensión mecánica) mientras mantiene el telescopio activamente quieto y en su forma óptima. La técnica ha permitido la construcción de telescopios de 8 metros y aquellos con espejos segmentados.
Uso en astronomía:
Históricamente, los espejos de un telescopio han tenido que ser muy gruesos para mantener su forma y garantizar observaciones precisas mientras buscaban en el cielo. Sin embargo, esto pronto se volvió inviable ya que los requisitos de tamaño y peso se volvieron poco prácticos. Las nuevas generaciones de telescopios construidos desde la década de 1980 se han basado en espejos muy delgados.
Pero como estos eran demasiado delgados para mantenerse en la forma correcta, se introdujeron dos métodos para compensar. Uno era el uso de actuadores que mantenían los espejos rígidos y en una forma óptima, el otro era el uso de espejos pequeños y segmentados que evitarían la mayor parte de la distorsión gravitacional que ocurre en espejos grandes y gruesos.
Esta técnica es utilizada por los telescopios más grandes que se han construido en la última década. Esto incluye los telescopios Keck (Hawai), el telescopio óptico nórdico (Islas Canarias), el telescopio de nueva tecnología (Chile) y el telescopio Nazionale Galileo (Islas Canarias), entre otros.
Otras aplicaciones:
Además de la astronomía, la óptica activa también se utiliza para otros fines. Estos incluyen configuraciones de láser, donde se usan lentes y espejos para dirigir el curso de un haz enfocado. Los interferómetros, dispositivos que se utilizan para emitir ondas electromagnéticas interferentes, también se basan en la óptica activa.
Estos inferómetros se utilizan con fines de astronomía, mecánica cuántica, física nuclear, fibra óptica y otros campos de investigación científica. La óptica activa también se está investigando para su uso en imágenes de rayos X, donde se emplearían espejos de incidencia de pastoreo deformables activamente.
Óptica adaptativa:
La óptica activa no debe confundirse con la óptica adaptativa, una técnica que opera en una escala de tiempo mucho más corta para compensar los efectos atmosféricos. Las influencias que la óptica activa compensa (temperatura, gravedad) son intrínsecamente más lentas y tienen una mayor amplitud en la aberración.
Por otro lado, la óptica adaptativa corrige las distorsiones atmosféricas que afectan la imagen. Estas correcciones deben ser mucho más rápidas, pero también tienen una amplitud menor. Debido a esto, la óptica adaptativa utiliza espejos correctivos más pequeños (a menudo el segundo, tercer o cuarto espejo de un telescopio).
Hemos escrito muchos artículos sobre óptica para Space Magazine. Aquí está The Photon Sieve podría revolucionar la óptica, ¿qué inventó Galileo ?, ¿Qué inventó Isaac Newton ?, ¿Cuáles son los telescopios más grandes del mundo?
También hemos grabado un episodio completo de Astronomy Cast sobre Adaptive Optics. Escuche aquí, Episodio 89: Óptica adaptativa, Episodio 133: Astronomía óptica y Episodio 380: Los límites de la óptica.
Fuentes:
- Wikipedia-óptica activa
- Science Daily - Óptica activa
- Observatorio Europeo Austral - Óptica activa
- Instalación nacional del telescopio de Australia - Óptica activa
