Spiegelfläche aus vielen Spiegeln

Hallo Welkin,
inzwischen steuern die Profis Ihre Spiegel mit einer aktiven Spiegelzelle (adaptive Optik), deren Aufwand allein derzeit das Budget aller Amateure sprengt. (Ansteuerung der Auflagerpunkte im Nanometerbereich über z.B. Piezo-Aktuatoren).
Ansonsten geht es ab einer bestimmten Größe vor allem um Gewichtsreduzierung und der damit einhergehenden konstruktiven Vereinfachung, die mehr Geld einspart, als der optische Zusatzaufwand.
Es wird sicherlich aber nur noch eine Frage der Zeit sein, bis die Rechenpower auch uns zur Verfügung steht um aktive Optiken anzusteuern. Und irgendein Findiger wird in nicht allzuferner Zukunft auch Quarzkristalle so zweckentfremden, dass man die Spiegelzelle damit ausrüsten kann. [:)]

Zurück zur Grundidee: Ich halte die Segmentierung im Amateurbereich nur sinnvoll, wenn die Segmente so gewählt sind, dass sie als Kugelspiegel poliert werden können (Ein Segment also einer bestimmten Krümmungsradienzone angehört). Ansonsten erhält man asymmetrisch zu formende Flächen.

Ansonsten ist die Segmentierung die logische Weiterentwicklung der interferometrischen Zusammenschaltung mehrerer Optiken. Selbst die vier großen VLT-Spiegel lassen sich ja koppeln, als wären sie ein einziges Teleskop.

Gruß

Hallo Welkin, Hallo Kalle,

(==>)Kalle. Also ich dachte immer die Aktive Optik sind die hydraulischen Stössel unter dem Hauptspiegel.
Die versuchen das was die Lagerung und die Schwerkraft an der Parabelform des Spiegel "versaut" wieder zurecht zu rücken.
Die Adaptive Optik sitzt meines Wissens hinter dem 2. oder 3. Spiegel. Die Aufgabe der adaptiven Optik ist es die Luftunruhe aus dem Bild raus zu kriegen. Entweder über Messung mit einem Leitstern sonst halt mit dem dicken Laser der die Natrium Atome in 100km höhe anregt zu leuchten. Unter dem Motto ich mach mir meinen Eigenen Leitstern.

Hi Welkin,

die Europaeer, sprich die ESO, bauen auch an so einem segmentierten Spiegel fuer ein Teleskop, siehe hier: http://www.eso.org/public/astronomy/projects/e-elt.html
Das Teleskop wird ca. 42m (!!) Oeffnung haben und der Hauptspiegel aus knapp 1000 Segmenten bestehen.

Noch ein Nachtrag:
http://www.eso.org/projects/e-elt/Images/E-ELT_BRD200612.jpg

Ciao,
Martin

Hallo Ulf,
wenn ich schon "hydraulischen Stössel" für Hubwege im Nanometerbereich brauche, dann kann ich auch die Primäroptik zur Verbesserung der Wellenfront einsetzen, oder? [;)]
Gruß

puuuhhhh: "hydraulischen Stössel", und das zum Zurechtbiegen, was wir im Foucaulttest bis 30nm mühevoll austesten. Den Hydraulik-Bagger, der das kann, musst Du mir zeigen.

Hallo Kalle,

ich denke Ulf hat grundsätzlich schon recht, dass die adaptive Optik nicht an den Hauptspiegel gekoppelt ist. Seine "Hydraulikstössel" sind halt in Wirklichkeit Piezoaktuatoren.

Die adaptive Optik läuft meines Wissens über einen kleinern Spiegel, da die Fläche des Hauptspiegels zu groß ist um sie schnell genug dem Seeing anzupassen.

Aber vielleicht könnte sich Caro hier mal einmischen. Die war ja vorort am VLT und kann uns da sicher handfeste Informationen liefern, wie es dort umgesetzt worden ist.

Gruß Thomas

Bitte nicht die aktive und die adaptive Optik verwechseln.

Aktiv: Man biegt den Spiegel, der sich aufgrund "ungenügender Dicke ;-)" unter seinem eigenen Gewicht verformt, wieder in die richtige Form. Auch Bewegungen in der Spiegellagerung beim Schwenken des Teleskops können damit bedingt ausgeglichen werden. Man biegt jedenfalls am Hauptspiegel mit rel. niedrigen Wiederholungsraten herum.

Adaptiv: Damit versucht man die Bildfehler durch Luftturbulenzen auszugleichen. Da es hierbei um eine ganz andere Art der Fehler geht ist es zweckmäßig diesen Ausgleich möglichst weit hinten im optischen Strahlengang vorzunehmen. Hier geht es auch um sehr viel höhere Frequenzen mit denen die Fehler kompensiert und die Spiegel angesteuert werden.

Im Falle einer aktiven Optik könnte man das Beugungsscheibchen analysieren und dann die Aktoren entsprechend ansteuern. Bei einer adaptiven Optik kommt man um die Messung mit einem Wellenfrontsensor meines Wissens nach nicht herum. Die Rechenleistung eines normalen PCs sollte bei weitem ausreichen - der für Amateure begrenzende Faktor werden die benötigten Aktoren sein. Mit ausreichender Präzision und Belastbarkeit werden die schnell sehr teuer.

Versuche, einen leicht über- oder unterkorrigierten Spiegel zurechtzubiegen, könnte man aber vielleicht mal unternehmen. Für diesen Fall würde ein Piezo genügen - und die Ansteuerung kann per Hand erfolen. Die Kontrolle kann am Stern vorgenommen werden. das wäre dann eine einfache aktive Optik. Zur adaptiven Optik wird's wohl noch etwas dauern.

Viele Grüße,
Raphael

Hi,

klaro ist das möglich.

Man kaufe 10 10Zöller und 10Webcams. Alles auf eine Platte schrauben und schön parallel ausrichten. Dann die Bilder der Webcams einfach addieren.
Fertig!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Entspricht dann ca. einem 32Zöller

Brauch man auch noch ne Monti die das Bündel Chinakracher tragen kann.

Gruß Pit

Hallo Pt!

Ich glaube es geht da mehr um den Selbstbaugedanken [:D]

Reizen würde sowas schon...
Grüße, Robert

Huhu,
ja genau so wars auch gemeint.[8D]
So hab ichs auch mal in irgendeinem Tv-Bericht gesehen.

10*10Zöller+10*Webcam=8000 Teuronen.

32Zöller= ????? Teuronen. + aufwendiger Lagerung.

Man kann ja auch nur 4*&Zoll nehmen.

Oder so.

[:o)]

10*Gruß Pit

Hallo Raphael und alle anderen,
sowohl aktive Optik wie auch adaptive Optik korrigieren die Wellenfront. Nach der Lesart der ESO Whitebook VLT Stand 1998 ist die aktive am Primär und Sekundärspiegel inkl. Wellenfrontsensor und die adaptive am Nasmyth-Fokus (also an der Brennebene). Die aktive Optik korrigiert Fehler bis 1Hz, die adaptive Fehler mit höheren Frequenzen bis ca. 100 Hz. Insofern hängt die Begriffsunterscheidung an der Tatsache, dass die Primärspiegelform "aktiv" geformt wird. Wenn ich es richtig in Erinnerung habe, wird die adaptive bislang nur für IR-Wellenlängen eingesetzt.

Beim Keck-Teleskop bezeichnet man die Ausrichtung der Segmente als "Aktive Optik" (bis 2Hz und auf 4nm genau); eine Deformierung der Segmente selbst ist nicht vorgesehen. Die adaptive Optik beschränkt sich auf IR-Licht und arbeitet bis 670Hz durch Deformierung eines 152mm-Spiegels.

Inzwischen werden Laser zur Erzeugung eines künstlichen Sterns als Kontrollstern eingesetzt.

Bei den Mosaikspiegeln des Gran Telescopio Canarias (GTC) unterscheidet man zusätzlich die generelle Ausrichtung der Segmente (Active Alignment with Tilt/Tip) und deren Deformierung (active deforming).

Wenn man die Bauweise von Teleskopen wie Hobby-Eberly-Telescope (HET) oder (Southern African Large Telescope) SALT genauer ansieht, vermischen sich die Komponenten wie aktive Optik und Tracking/Guiding sowie Fokusierung, da hier der Hauptspiegel während einer Beobachtung nicht mehr bewegt wird, sondern der Fokus auf einem Schlitten sitzt und gegen die Erdrotation fährt. Man kann sich ausdenken, was da alles realtime nachjustiert werden muss.

Gruß

PS: Was die Steuerungen alle gemein haben, ist ein u.a. Wellenfront-Sensor (idR Shack-Hartmann-Sensor), der mit viel Rechenpower die Korrekturwerte anhand eines Leitsterns ermittelt. Die Teile alleine sprengen jedes Amateur-Budget.

Hallo Kalle,

ein wichtiger Unterschied ist ja auch, das adaptive Optik für den Ausgleich atmosphärischer Turbulenzen zuständig ist, während aktive Optik für den Ausgleich von Spiegelverformungen zuständig ist. Aber das hat Raphael eh schon geschrieben.

Und du hast ja oben aktive Optik mit adaptiver Optik gleichgesetzt, oder täusch ich mich?
Deshalb war der Hinweis von Ulf wohl gerechtfertig.

Gruß Thomas

Hallo Kalle,

und ich weiß auch nicht, aber hier steht irgend was von diesen komischen hydraulischen Aktuatoren drin.
http://www.eso.org/projects/vlt/unit-tel/m1cellm3.html
[;)]
Ich bitte mein Wort Stössel zu entschuldigen. Dachte nur das verstehen mehr als den begriff Aktuator.
[;)]

Hallo Thomas,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und du hast ja oben aktive Optik mit adaptiver Optik gleichgesetzt, oder täusch ich mich?
Deshalb war der Hinweis von Ulf wohl gerechtfertig.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
geht völlig in Ordnung. Ich war da schlampig in der Äußerung.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ein wichtiger Unterschied ist ja auch, das adaptive Optik für den Ausgleich atmosphärischer Turbulenzen zuständig ist, während aktive Optik für den Ausgleich von Spiegelverformungen zuständig ist. Aber das hat Raphael eh schon geschrieben.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Man kann es so sehen. Dem Wavefront-Sensor ist es jedoch egal, woher der Fehler stammt. Hauptsache er lässt sich schnell genug korrigieren. Die Grenzfrequenz liegt so bei 1Hz (VLT) und 2Hz (Keck) für aktive Optiken. Szintillation liegt halt darüber und bleibt der adaptiven Optik vorbehalten.

Gruß

Hallo Ulf,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">aber hier steht irgend was von diesen komischen hydraulischen Aktuatoren drin<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

genau: ...the passive axial support system of the primary mirror consists of 150 hydraulic pads connected...
das, was wir per Wippen oder Lasalle-Zelle auch machen: Passiv Lagern.
Gruß