Il y a une assez bonne discussion sur cette page .
Il y a plusieurs facteurs à l'œuvre:
Le plus petit angle isoplanatique, comme vous le constatez. Cela limite la quantité de ciel que vous pouvez observer avec AO, car votre cible doit être dans l'angle isoplanatique d'une étoile de référence suffisamment brillante. (Même avec les étoiles de guidage laser, il existe toujours un besoin d'une étoile de référence pour la correction "tip / tilt".) La différence de zone angulaire sur le ciel signifie que la zone du ciel qui peut théoriquement être observée avec AO sera d'environ 20 fois plus grand dans le proche IR que dans l'optique, juste à partir de la différence d'angle isoplanatique.
Les effets de la turbulence sont plus forts et ont des échelles de temps plus courtes dans l'optique. Cela a trois effets:
A. L'optique corrective (par exemple, un miroir déformable) doit avoir plus de parties mobiles ("une correction presque parfaite pour une observation faite en lumière visible (0,6 microns) avec un télescope de 8 m nécessiterait ~ 6400 actionneurs, alors qu'un similaire les performances à 2 microns ne nécessitent que 250 actionneurs. ") et doivent fonctionner sur une échelle de temps plus rapide.
B. En plus de la complexité électromécanique, vous devrez faire beaucoup plus en termes de calculs pour piloter tous ces actionneurs, et dans un délai plus court. La puissance de calcul requise augmente donc.
C. Afin de fournir les entrées pour les calculs correctifs, vous devez observer l'étoile de référence sur une échelle angulaire beaucoup plus fine ("Un grand nombre d'actionneurs nécessite un nombre similaire de sous-ouvertures dans le capteur de front d'onde, ce qui signifie que pour la correction dans le visible, l'étoile de référence devrait être ~ 25 fois plus lumineuse que pour corriger dans l'infrarouge. "). Cela limite la quantité de ciel que vous pouvez faire AO pour encore plus: une étoile qui pourrait être assez brillante dans le proche IR pour corriger une région isoplanatique de 20-30 arcsec de large ne sera pas assez brillante pour corriger le 5- correspondant patch isoplanatique à l'échelle de l'arcsec dans le visible.
Pour effectuer des corrections, vous devez observer l'objet de référence dans l'optique. Ceci est facile à faire avec une configuration proche IR utilisant un diviseur de faisceau optique / IR: envoyez la lumière optique à l'équipement AO et envoyez la lumière proche IR à l'instrument proche IR. Dans l'optique, vous utilisez un séparateur de faisceau optique pour envoyer la moitié de la lumière à l'instrument et l'autre moitié à l'équipement AO. Cela signifie que l'équipement AO n'obtient que la moitié de la lumière qu'il aurait s'il était utilisé avec un instrument proche infrarouge, ce qui rend (encore) plus difficile les corrections.
Enfin, il y a un problème sans rapport avec l'AO lui-même, à savoir que vous avez besoin de différents instruments scientifiques selon que vous travaillez dans l'optique ou le proche infrarouge. Les instruments optiques utilisent des CCD en silicium pour la détection; ceux-ci ne sont sensibles qu'à environ 0,9-1 microns. Les instruments proche infrarouge utilisent différents détecteurs (généralement à base de HgCdTe), qui sont bons d'environ 1 à 3 microns. (L'instrument proche infrarouge a également besoin d'une conception différente pour réduire la contamination par les émissions thermiques du télescope et de l'optique pour les observations à des longueurs d'onde supérieures à 2 microns.) Ainsi, dans la pratique, le choix a été: combiner l'AO avec un instrument proche infrarouge et obtenir de bons résultats performances avec une technologie abordable / faisable, ou combinez l'AO avec un instrument optique et obtenez des performances très limitées avec une technologie plus chère (ou même, jusqu'à récemment, inaccessible).
Néanmoins, il existe des systèmes optiques AO commencent à apparaître, comme Magao sur le télescope Magellan (qui a à la fois un instrument optique et un instrument proche infrarouge, et peut corriger les deux en même temps).