Kënschtleche Leetstär

E kënschtleche Leetstär oder Laserleetstär (englesch Laser Guide Star, LGS) ass ee vun engem Laserstral produzéierte Liichtpunkt an der ieweschter Atmosphär. Hien erméiglecht als „kënschtleche Stär“ d'Korrektur vun der Loftonrou duerch adaptiv Optik, och op Plaze vum Himmel, wou kee vergläichbar hellen natierleche Leetstär (Natural Guide Star NGS) zur Dispositioun steet.

Leetstäre fir eng adaptiv Optik

Systemer fir eng adaptiv Optik bei groussen astronomeschen Teleskope brauchen de Liichtfleck vun engem natierlechen oder kënschtleche Leetstär, fir d'Turbulenze vun de Schichte vun der Artmosphär iwwer dem Teleskop ze moossen. D'Liicht vun dësem Leetstär gëtt mam Teleskop agefaangen an d'Verzerrunge vu senger Wellefront gi mat engem Wellefrontsensor, zum Beispill engem Shack-Hartmann-Sensor, vermooss. Domat ginn déi Informatioune gewonnen, fir iwwer en elektronesche Reegelsystem an engem verformbare Spigel d'Wellefront vum eigentlechen Zilobjet ze korrigéieren. Dat féiert zu méi schaarfe Biller vun Objete baussenzeg vun der Atmosphär. Bei gudder Korrektur ass d'Bildqualitéit dann net méi vum Seeing mä vun der Diffraktioun vum Liicht um Teleskopspigel bestëmmt.

Well Verzerrungen duerch d'Loftonrou ganz séier verännerlech sinn, muss de Leetstär hell sinn, fir genuch Photone fir vill Wellefrontmiessungen an enger Sekonn ze liwweren. Hie muss och am isoplanatesche Fleck no um Zilobjet stoen, well soss d'Liicht vum Leetstär a vum Zilobjet um Wee zum Teleskop verschidden turbulent Gebidder vun der Atmosphär duerchlafe géif, soudatt déi um Leetsär gemoosse Verzerrung net um Zilobjet méiglech wier.

Et weist sech, datt fir déi meescht Gebidder vum Himmel, besonnesch fir stäreräich Deeler vun der Mëllechstrooss déi wäit ewech leien, keen natierleche Leetstär disponibel ass deen hell genuch ass. Fir rar Objetklasse wier dat eng staark Reduktioun vun der adaptiver Optik.

Laserleetstären

Kënschtleche Leetstär um VLT.

Ofhëllef schaffe Laserleetstären, bei deene mat enger klenger Teleskopoptik um Haaptteleskop en helle Laserstral an d'Richtung vum Zilobjet geschéckt gëtt.

Bei Rayleigh-Laserleetstäre gëtt e Laser am siichtbare Liicht oder noen Ultraviolett benotzt, deem säi Liicht duerch Rayleigh-Streeung u Moleküllen an Aerosolen an den ënneschten 10–20 km vun der Atmosphär zeréckgestreet gëtt. Doduerch entsteet ufanks eng Liichtsäil, duerch de Gebrauch vum gepulste Laser an d'Ausnotze vun der Lafzäit vum Liicht kann dat awer op e Liichtfleck an enger Schicht vun der Atmosphär begrenzt ginn.

Bei Natrium-Laserleetstäre gëtt amplaz vun engem gepulsten oder kontinuéierleche Laserstral mat der Wellelängt vun der Natrium-D-Linin (589,2 nm) geschafft. De Laserstral gëtt an der Atmosphär an zirka 90 km Héicht vun de Natriumatomer aus der Natriumschicht zeréckgestreet.

Well och dee fir den LGS gebrauchte Laserstral duerch d'Atmosphärschichten déi drënner leien, ofgelenkt gëtt, gëtt meeschtens zousätzlech zum LGS en normale Stär observéiert. Mat Hëllef vun dësem Stär brauch amplaz vun der ganzer Wellefront nëmmen d'Verrécklung vum observéierte Bild als Ganzt korrigéiert ginn. Et geet dofir e relativ schwaache Stär duer.

Geschicht

Den éischten erfollegräiche Projet vun engem Laserleetstär gouf fir militäresch Zwecker an den 1980er Joren an der Starfire Optical Range an New Mexico gemaach a war am Ufank streng geheim. An den 1990er Jore goufen éischt zivil Experimenter mat astronomeschen Teleskopen ausprobéiert. Zanter 2000 gi Laserleetstären och op Teleskope vun der 8m-Klass wéi beim Keck-Observatoire an dem Very Large Telescope installéiert.

Kuckt och

Portal Astronomie

Kënschtleche Stär

Literatur

Claire E. Max, et al.: Observing Techniques for Astronomical Laser Guide Star Adaptive Optics. Proc. SPIE Vol. 3353, p. 277-281, Abstract, pdf online.
Ian S. McLean: Laser Guide Star Systems. in: ebender: Electronic imaging in astronomy - detectors and instrumentation. Springer, Berlin 2008, ISBN 978-3-540-76582-0, S. 63ff.
Nancy Ageorges: Laser guide star adaptive optics for astronomy. Kluwer, Dordrecht 2000, ISBN 0-7923-6381-7.

Um Spaweck

Abetribnhueken vum Laserleetstär um VLT
Adaptive Optik Online Tutorial: Laserleetstäre
Laser Guide Star Adaptive Optics@ keck.hawaii.edu, ofgeruff de 15. Februar 2011