AO3k 于 Subaru 望远镜：极端自适应光学系统首次实测结果

Subaru 望远镜的面向仪器的自适应光学系统 AO188 最近获得了长期期待的升级：来自 ALPAO 的新型 3224 actuators 变形镜（故称 AO3000 或 AO3k），升级后的 GPU 架构实时计算机，以及可见非线性曲率相位传感器和近红外相位传感器（NIR WFS），将闭环频率提升至最高 2~kHz。2023 年添加了相位传感器，而变形镜将于 2024 年初安装。凭借这些新功能，AO3k 将为 IR Nasmyth 平台上的所有仪器提供极端自适应光学水平的校正，包括 NIR-MIR 相机与光谱仪 IRCS、高分辨率多普勒光谱仪 IRD 以及高对比度仪器 SCExAO。AO3k 还将支持激光测向自适应光学（LTAO），实现大范围视场下的高斯尔特比比值成像。高斯尔特比比值将特别受益于 SCExAO 进行高对比度成像，包括红外和可见波段。第二阶段极端自适应光学系统不再需要追逐大幅残余大气湍流，而是聚焦于创建和稳定暗区的真正高对比度技术，以及相干差分成像技术。我们终于可以利用 SCExAO 中测试的多款高性能相干仪器，甚至在可见波段实现。AO3k 将作为未来大型望远镜自适应光学系统的先导，尤其是作为 Thirty Meter Telescope 上 HCI 行星系统成像仪的技术示范器，回答诸多关键性问题。仍有许多关于高 actuator 数目变形镜、NIR 相位传感、滚动快门或记忆效应等问题尚未解答。我们在此呈报 AO3k 首次实测结果，此前系统将于 2024 年下半年向观测者完全开放。这些结果为我们未来期待实现的重大科学成果提供了一些洞见。