ARGOS - Das Laser-Guide-Star-System für das LBT
Die Basis jeder Adaptiven Optik zu Korrektur der durch die Erdatmosphäre verursachten Bildunschärfen ist eine möglichst präzise Messung der Störungen, des sogenannten Seeings. Vereinfacht ausgedrückt erfolgt diese Korektur in folgender Weise:
- Abb. 1: So wird es aussehen, wenn ARGOS am LBT in Betrieb ist (Quelle: ARGOS- Projektseite).
Normale Sterne präsentieren sich selbst im größten Teleskop aufgrund ihrer riesigen Entfernung als perfekte Punkquellen, die lediglich bedingt durch das begrenzte Auflösungsvermögen eines Teleskops auf eine vom Teleskopdurchmesser abhängige sehr kleine Fläche ausgeschmiert sind. Wie ein solcher Stern theoretisch auszusehen hat, ist also bekannt.
Die Luftunruhe bzw. das Seeing sorgt nun dafür, dass das Licht des Sterns ungleichmäßig auf eine vielfach größere Fläche verteilt wird, dass der Ort der hellsten Stelle der Helligkeitsverteilung ständig leicht variiert, und das alle diese Änderungen und deren Stärke in Sekundenbruchteilen schwankt.
Durch die Messung von Referenzsternen im Gesichtsfeld des Teleskops und den Vergleich zwischen gestörter und theoretisch zu erwartender Abbildung werden die Deformationen des Bildes ermittelt und mit dieser Information deformierbare Spiegel im Strahlengang gesteuert. Diese erzeugen dann Bildfehler, die denen der Atmosphäre entgegengesetzt sind. Das Ergebnis: eine deutliche Verbesserung der Bildschärfe, die in extremen Fällen der perfekten Abbildung sehr nahe kommt.
Das Problem: sehr oft stehen keine geeigneten Referenzsterne im Gesichtsfeld zur Verfügung.
Die Lösung: ein Laser-Guide-Star-System wie ARGOS.
Mit Hilfe mehrfach gepulster Laser, die jeweils parallel zum Strahlengang der LBT-Hauptspiegel ausgerichtet sind, erzeugt das System insgesamt sechs künstliche Referenzsterne in 12km Höhe,
um damit eine Korrektur der in Bodennähe verursachten Störungen für beide Teleskopspiegel zu ermöglichen. Primär ist ARGOS zur Verbesserung der Nutzungsmöglichkeiten von LUCI-I und LUCI-II vorgesehen. Man erwartet eine Auflösungsverbesserung gegenüber dem Seeing von einem Faktor 2 bis 3. Dabei soll diese Qualitätsverbesserung - passend zu LUCI - über einen Gesichtsfelddurchmesser von vier Bogenminuten erreicht werden.
- Abb. 2: Die verschiedenen Komponenten von ARGOS sind auf der Teleskopstruktur weit verteilt (Quelle: ARGOS- Projektseite).
ARGOS ist ein komplexes System, dessen unterschiedliche Komponenten über weite Teile der Teleskopstruktur verteilt sind. Neben den Lasern beinhaltet es u.a. Wellenfrontsensoren zur Messung der atmosphärischen Störungen, sowie Elemente zur Steuerung der deformierbaren Sekundärspiegel des LBT.
ARGOS ist ein Akronym für "Advanced Rayleigh guided Ground layer adaptive Optics System".
Unter Leitung des MPE in Garching setzt sich das Konsortium zum Bau aus insgesamt 10 Partnern zusammen, darunter auch alle LBT-B Institute. Die genaue Liste der Partner finden Sie auf der Projektseite.
Externe Projektseite
Die Projektseite von ARGOS am Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching finden Sie hier
Beschreibungen der anderen LBT-Instrumente