Laser Guide Star Adaptive Optics for Astronomy

اپتیک تطبیقی ​​اجازه می دهد تا حد تئوریک تفکیک زاویه ای از یک تلسکوپ بزرگ به رغم وجود تلاطم بدست آید. بنابراین یک تلسکوپ کلاس هشت متری، مانند یکی از چهار تلسکوپ بسیار بزرگ که توسط ESO در شیلی اداره می شود، در آینده به طور معمول قادر به تفکیک زاویه ای تقریبا 0.01 قوسی در ثانیه خواهد بود، در مقایسه با وضوح فعلی حدود 0.5 قوس الکتریکی برای معمولی. تصویربرداری در شرایط خوب
همه تلسکوپ های بزرگ جهان یا دارای اپتیک تطبیقی ​​هستند یا در حال ساخت سیستم های AO هستند. به نظر می رسد که بخش معقولی از آسمان را می توان با استفاده از اپتیک تطبیقی، با کیفیت تصویربرداری نسبتاً خوب، مشاهده کرد که تصویربرداری در IR نزدیک انجام شده است. اخترشناسان برای حرکت به خارج از مادون قرمز نزدیک، با وضوح زاویه ای نسبتا ضعیف، به یک ستاره راهنمای لیزری نیاز دارند. لایه‌ای از اتم‌های Na در ارتفاع تقریبی 90 کیلومتری وجود دارد که می‌تواند توسط لیزر برای تولید چنین منبعی برانگیخته شود یا می‌توان از پراکندگی رایلی در پایین‌تر جو استفاده کرد. اما تولید و استفاده از ستارگان راهنمای لیزری بی‌اهمیت نیست، و موضوعات کلیدی تعیین‌کننده اجرای موفقیت‌آمیز آن‌ها در اینجا مورد بحث قرار می‌گیرند، از جمله فیزیک اتم Na، اثر مخروطی، تعیین شیب، پوشش آسمان، و کاربردهای بالقوه نجومی متعدد. /p>

Adaptive optics allows the theoretical limit of angular resolution to be achieved from a large telescope, despite the presence of turbulence. Thus an eight meter class telescope, such as one of the four in the Very Large Telescope operated by ESO in Chile, will in future be routinely capable of an angular resolution of almost 0.01 arcsec, compared tot he present resolution of about 0.5 arcsec for conventional imaging in good condition.
All the world's major telescopes either have adaptive optics or are in the process of building AO systems. It turns out that a reasonable fraction of the sky can be observed using adaptive optics, with moderately good imaging quality, provided imaging in done in the near IR. To move out of the near IR, with its relatively poor angular resolution, astronomers need a laser guide star. There is a layer of Na atoms at approximately 90 km altitude that can be excited by a laser to produce such a source, or Rayleigh scattering can be employed lower in the atmosphere. But the production and use of laser guide stars is not trivial, and the key issues determining their successful implementation are discussed here, including the physics of the Na atom, the cone effect, tilt determination, sky coverage, and numerous potential astronomical applications.