Un potente laser sperimentale sviluppato dall'Osservatorio europeo meridionale (ESO), I progetti TOPTICA e altri partner industriali hanno superato un test chiave il mese scorso presso l'osservatorio Allgaeuer Volkssternwarte Ottobeuren in Germania. Il laser ad ottica adattiva ha importanti capacità aggiuntive rispetto ai sistemi esistenti. Deve essere installato presso la stazione di terra ottica dell'Agenzia spaziale europea (ESA) a Tenerife, Spagna, nell'ambito della collaborazione di ricerca e sviluppo ESO-ESA. La maggiore potenza del laser e il suo sistema di cinguettio porteranno a miglioramenti significativi nella nitidezza delle immagini astronomiche scattate con telescopi terrestri. La tecnologia apre anche le porte a sviluppi nella comunicazione laser satellitare.

L'ottica adattiva astronomica si riferisce a sistemi su telescopi terrestri che correggono l'effetto sfocato causato dalla turbolenza nell'atmosfera terrestre, lo stesso effetto che fa "scintillare" le stelle viste dalla Terra. Per rimuovere le distorsioni, questi sistemi richiedono una stella di riferimento luminosa vicina all'oggetto di studio. Poiché queste stelle non sono sempre posizionate convenientemente nel cielo, gli astronomi usano i laser per eccitare atomi di sodio a 90 km di altitudine nell'atmosfera terrestre, creare stelle artificiali vicino al campo di interesse che possono essere utilizzate per mappare e correggere la turbolenza atmosferica.

La potenza del laser della massima qualità ottica a banda stretta di 63 watt bloccati sulla lunghezza d'onda del sodio è già un significativo balzo in avanti rispetto all'attuale tecnologia laser per astronomia. Però, un secondo importante passo è stato il sistema sperimentale di cinguettio di frequenza sviluppato e implementato da TOPTICA Projects in collaborazione con l'ESO, che ha lo scopo di migliorare anche il rapporto segnale-rumore del sistema ottico adattivo.

Il cinguettio consiste nel cambiare rapidamente la frequenza su cui è sintonizzato il laser. Questo aumenta il numero di atomi di sodio eccitati dal laser, rendendo la stella artificiale più luminosa e migliorando così la correzione della turbolenza. TOPTICA ha installato il prototipo cinguettio sul laser CaNaPy dell'ESO da 63 Watt, e insieme all'ESO, ha commissionato a Sky sia il laser che il suo nuovo sistema di cinguettio.

Una volta che la tecnologia sarà installata presso l'ESA Optical Ground Station a Tenerife, un progetto in collaborazione tra ESO ed ESA, fornirà a entrambe le organizzazioni l'opportunità di far progredire l'uso delle tecnologie ottiche adattive delle stelle guida laser non solo per l'astronomia ma anche per la comunicazione ottica satellitare .