Klare Sicht auf die Sonne

  • Published August 2017

Ein Phoenix CoaXPress Framegrabber von Active Silicon hat zu einem Durchbruch bei der Entwicklung eines adaptiven optischen Systems beigetragen, so Dirk Schmidt, Forschungsassistent beim US-amerikanischen National Solar Observatory (NSO) und Wissenschaftler im internationalen MCAO Projekt-Team.

Mehrere Schichten atmosphärischer Turbulenzen, die durch die Vermischung von Luftmassen unterschiedlicher Temperaturen entstehen, erschweren die Beobachtung von Objekten im Weltraum erheblich, so auch im Falle der Sonne. Um diesem Problem zu begegnen, treibt die Wissenschaft die Entwicklung von adaptiver Optik voran. Dabei kompensieren flexible Spiegel die Störungen in den einfallenden Lichtwellen. Kürzlich wurde ein bahnbrechendes optisches System entwickelt, das auf ultra-schneller Bildverarbeitung und drei verformbaren Spiegeln basiert und zusammen mit einem hochauflösenden Teleskop eingesetzt wird.

Die Kameras in diesem Bildverarbeitungssystem liefern mehr als 1500 Bilder pro Sekunde mit 992 x 992 pixel. Mit Hilfe der Kameras und unserem CoaXPress Framegrabber waren die Forscher des NSO in der Lage, die Position und Form von drei verformbaren Spiegeln zu steuern, um die Verzerrungen im Pfad des Lichts zu korrigieren. Die Spiegel sind auf drei verschiedenen Höhen angeordnet und liefern in ihrer Kombination verzerrungsfreie Bilder. Dirk Schmidt erläutert: „Der Framegrabber kommt im Wellenfrontsensor zum Einsatz, der mit hoher Geschwindigkeit die benötigten optischen Korrekturen durch die verformbaren Spiegel berechnet. In solch einem Sensor ist üblicherweise die Geschwindigkeit der Bilderfassung äußerst kritisch. Die Anzahl der Pixel, die wir pro Zeit geliefert bekommen ist eine, wenn nicht sogar die größte Einschränkung für uns. Daher halten wir stets nach den schnellsten Kameras und Schnittstellen auf dem Markt Ausschau.“

Diese multi-conjugate adaptive optics (MCAO) Anordnung am Goode Solar Teleskop erzeugt ein korrigiertes Sichtfeld, das dreimal größer ist als frühere Systeme mit nur einem Spiegel. Dieses System, das durch die National Science Foundation finanziert wurde, ist das Ergebnis jahrzehntelanger Forschung unterstützt vom NSO, dem Big Bear Solar Observatory des New Jersey Institute of Technology (NJIT) und dem Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik aus Deutschland. Das Verständnis der Sonnenaktivitäten spielt eine entscheidende Rolle zur Vorhersage von Leistungsspitzen und Störungen bei Satelliten, Navigations- und Kommunikationssystemen, verursacht durch Sonnenstürme.

Wir von Active Silicon sind stolz, Teil dieser bahnbrechenden Entwicklung zu sein und wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit dem NSO und NJIT, um der Sonnenforschung noch bessere Bilder zu ermöglichen. Bei dem jüngsten Projekt wurde beispielsweise unser FireBird Quad CoaXPress Framegrabber integriert.

Möchten Sie mehr über die Vorteile des MCAO-Systems erfahren? Dann folgen Sie dem Link mit einem kurzen Video: https://cuna.nso.edu/clear/index.php/2017/01/10/clear-demonstration/

Novus Light Technologies haben ebenfalls über dieses Projekt und den Einsatz fortschrittlicher Adaptiver Optik berichtet – Lesen sie mehr darüber hier.