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Nesta era de telescópios e observatórios gigantes, a Óptica Adaptativa tornou-se essencial para a observação científica astronômica. Isso ocorre porque, nos observatórios terrestres, a visualização de objetos astronômicos é afetada pela turbulência atmosférica, gerando variações na densidade do ar e podendo distorcer as imagens capturadas. Sensores de frente de onda são essenciais nos sistemas de óptica adaptativa (AO), pois desempenham o papel crucial de medir as distorções nas frentes de onda causadas pela turbulência atmosférica, permitindo a identificação do centro da imagem. Esse processo é conhecido como centroide.
Para operarem de maneira eficaz, os sensores de frente de onda dependem de uma estrela de referência, podendo ser tanto natural quanto artificial, como uma estrela criada por laser. A imagem dessa estrela artificial gerada por laser, quando observada pelo sensor de frente
de onda, apresenta uma forma pontual alongada, cuja intensidade luminosa está intrinseca mente relacionada à densidade do perfil da camada de sódio da atmosfera. No entanto, o processamento de dados do sensor não é trivial devido ao fenômeno de truncamento. Truncamento é o nome dado ao fenômeno no qual o ponto alongado da estrela "escapa" da sub abertura, causado pelo movimento da turbulência na frente de onda. Isso resulta
na perda de informações relativas ao centroide. A importância desse desafio é evidente no contexto do futuro Telescópio Extremamente Grande (E-ELT), que contará com um espelho primário de aproximadamente 40 metros de diâmetro e com quatro lasers.
A etapa de centroide é realizada por algoritmos específicos, como o método do centro de gravidade. No entanto, é importante destacar que este método não é eficaz quando aplicado a estrela alongada, resultando em maiores margens de erro. Quando se trata de estrela guia a laser, é comum buscar métodos alternativos para o centroide, destacando-se métodos como o matched filter e a correlação , que necessitam de uma imagem de referência para realizar a busca do centroide. Entretanto, devido ao fenômeno de truncamento, estes métodos não se mostram tão eficazes, uma vez que a imagem de referência não conseguirá
encontrar pontos semelhantes, dado que a estrela observada no sensor estará parcialmente para fora da sub abertura.
Uma alternativa a ser considerada diante do cenário de truncamento é a aplicação de um método de centroide que se fundamenta em uma função de probabilidade considerando presença de ruído de Poisson. Trata-se de um método de busca e identificação do centroide que, mesmo em situações de alta turbulência, é altamente robusto em relação ao fenômeno de truncamento, permitindo a determinação do centroide com erros mínimos.
Portanto pretende-se realizar uma simulação conseiderando as configurações do E-ELT aplicando o método proposto, servindo de alternativa a estudos que rejeitam estas medições corrompidas, ou seja, aquelas fortemente afetadas pelo fenômeno do truncamento, removendo as linhas associadas e substituindo-as por 0.
| CPF | 04695552973 |
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