Na teleskopie rozbudowano system tzw. optyki adaptatywnej. Teraz już nie jeden, ale cztery lasery o dużej mocy będą wytwarzać na chilijskim niebie sztuczne, tzw. gwiazdy porównania. Four Laser Guide Star Facility (4LGSF) świeci w niebo czterema 22-watowymi promieniami laserów wzbudzając do świecenia atomy sodu wysoko w atmosferze. Wygląda to tak, jakby na niebie pojawiały się dodatkowe gwiazdy. Owe sztuczne gwiazdy pozwalają systemom optyki adaptatywnej na kompensowanie zaburzających efektów atmosfery Ziemi, dzięki czemu teleskop może uzyskiwać obrazy o dużej ostrości. Wykorzystanie czterech zamiast jednego lasera pozwala na wykonanie mapy turbulencji w atmosferze znacznie bardziej szczegółowo niż dotąd.
4LGSF jest drugą generacją systemu laserowej gwiazdy porównania, zbudowaną przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) dla Adaptive Optics Facility na teleskopie UT4 VLT. Technologia lasera światłowodowego Ramana, na której oparty jest system 4LGSF, została opracowana przez ESO. Następnie ją opatentowano i udzielono na nią licencji firmom komercyjnym. To doskonały przykład, w jaki sposób ESO stymuluje europejski przemysł. Laser światłowodowy używany przez 4LGSF to jeden z najbardziej udanych transferów technologii z programu europejskiego obserwatorium astronomicznego do podmiotów działających w przemyśle.
W realizacji zamówienia dla VLT TOPTICA, główny wykonawca z Niemiec, odpowiadał za system laserowy i dostarczył oscylator, podwajacz częstotliwości oraz oprogramowanie sterujące. Realizacja projektu umożliwiła firmie TOPTICA poszerzenie gamy produktów o nowe długości fali i nowy zakres mocy. Obecnie firma wytwarza SodiumStar 20/2, co uznawane jest za standard dla istniejących i planowanych teleskopów na całym świecie. Podczas siedmiu lat współpracy z ESO, przedsiębiorstwo bardzo się rozrosło – z zatrudnianych wcześniej 80 osób do ponad 200 obecnie.
Z kolei kanadyjska firma MPBC dostarczyła pompy lasera światłowodowego oraz wzmacniacze Ramana, oparte na licencjonowanym patencie ESO. Współpraca MPBC z ESO zaowocowała również linią produktów do wzmacniania pojedynczych częstotliwości na praktycznie każdej długości fali, wspierając nowe aplikacje dla naukowej i komercyjnej społeczności badawczej.
Natomiast TNO z Holandii wyprodukowała rury tuby optycznej, które przedłużają promienie lasera i kierują je bezpośrednio w niebo. Opracowania od TNO obejmują także wkład od wielu innych holenderskich podmiotów takich jak: Vernooy, Vacutech, Rovasta, Schott Benelux, Maxon Motor Benelux, IPS technology, Sensordata oraz WestEnd, oraz innych firm międzynarodowych (RMI, Qioptiq, Laser Components, Carl Zeiss, GLP, Faes, Farnell, Eriks and Pfeiffer). Wiedza i technologie rozwinięte podczas współpracy z ESO pozwoliły holenderskiemu TNO i europejskim partnerom na rozwój w dziedzinie astronomii, komunikacji, produkcji półprzewodników, urządzeń medycznych, badań kosmicznych i obserwacji Ziemi.
Dzięki zastosowaniu czterech laserów sodowych generujących gwiazdy porównania Obserwatorium Paranal cieszy się najbardziej zaawansowanym i rozbudowanym systemem optyki adaptatywnej spośród działających obecnie. Lasery 4LGSF zostały opracowane przez ESO wspólnie z reprezentantami przemysłu i wykonano je już m.in. dla Keck Observatory (które wniosło wkład w koszty przemysłowego rozwoju lasera, wspólnie z Komisją Europejską) oraz Subaru Telescope. W przyszłości to rozwiązanie zostanie także wprowadzone w Gemini Observatory. Co więcej, nowe techniki opracowane dla Four Laser Guide Star Facility utorowały drogę systemowi optyki adaptatywnej dla budowanego w Chile przez ESO Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu Europejskiego (E-ELT).
Czytaj też: Polacy w programie największego na świecie teleskopu optycznego
Paweł Ziemnicki