Teleskop cermin terbesar di dunia. Teleskop terbesar di dunia

Berkat teleskop, para ilmuwan telah membuat penemuan luar biasa: mereka menemukan sejumlah besar planet di luar tata surya, belajar tentang keberadaan lubang hitam di pusat galaksi. Tetapi Semesta begitu besar sehingga ini hanya sebutir pengetahuan. Berikut adalah sepuluh raksasa teleskop berbasis darat saat ini dan masa depan yang memberi para ilmuwan kesempatan untuk mempelajari masa lalu alam semesta dan mempelajari fakta-fakta baru. Mungkin dengan bantuan salah satu dari mereka akan memungkinkan untuk mendeteksi planet Kesembilan.

BesarAfrika Selatanteleskop (GARAM)

Teleskop 9,2 meter ini adalah instrumen optik berbasis darat terbesar di belahan bumi selatan. Ini telah beroperasi sejak 2005 dan berfokus pada survei spektroskopi (mendaftarkan spektrum berbagai jenis radiasi). Instrumen dapat melihat sekitar 70% dari langit yang diamati di Sutherland, Afrika Selatan.

Teleskop Keck I dan II

Teleskop kembar 10 meter di Observatorium Keck adalah instrumen optik terbesar kedua di Bumi. Mereka terletak di dekat puncak Mauna Kea di Hawaii. Muntah Saya mulai beroperasi pada tahun 1993. Beberapa tahun kemudian, pada tahun 1996, Keck II. Pada tahun 2004, sistem optik adaptif pertama dengan bintang pemandu laser dikerahkan di teleskop gabungan. Ini menciptakan titik bintang buatan sebagai panduan untuk mengoreksi distorsi atmosfer saat melihat langit.

Foto: ctrl.info

Teleskop Besar Canary (GTC)

Teleskop 10,4 meter terletak di puncak gunung berapi Muchachos yang sudah punah di pulau Canary Palma. Ia dikenal sebagai alat optik dengan cermin terbesar di dunia. Ini terdiri dari 36 segmen heksagonal. GTC memiliki beberapa alat pendukung. Misalnya, kamera CanariCam, yang mampu memeriksa cahaya inframerah jarak menengah yang dipancarkan oleh bintang dan planet. CanariCam juga memiliki kemampuan unik untuk menghalangi cahaya bintang yang terang dan membuat planet yang redup lebih terlihat dalam foto.

foto: astro.ufl

Teleskop Radio Observatorium Arecibo

Ini adalah salah satu teleskop berbasis darat yang paling dikenal di dunia. Ini telah beroperasi sejak 1963 dan merupakan piringan pemantul radio 30 meter yang sangat besar di dekat kota Arecibo di Puerto Rico. Reflektor besar membuat teleskop sangat sensitif. Ia mampu mendeteksi sumber radio yang lemah (quasar jauh dan galaksi yang memancarkan gelombang radio) hanya dalam beberapa menit pengamatan.

Foto: dunia fisika

Kompleks Teleskop Radio ALMA

Salah satu instrumen astronomi berbasis darat terbesar disajikan dalam bentuk 66 antena radio 12 meter. Kompleks ini terletak di ketinggian 5000 meter di Gurun Atacama di Chili. Studi ilmiah pertama dilakukan pada tahun 2011. Teleskop radio ALMA memiliki satu tujuan penting. Dengan bantuan mereka, para astronom ingin mempelajari proses yang terjadi selama ratusan juta tahun pertama setelah Big Bang.

Foto: Wikipedia

Sampai saat ini, kita telah berbicara tentang teleskop yang sudah ada. Tapi sekarang banyak yang baru sedang dibangun. Segera mereka akan mulai berfungsi dan secara signifikan memperluas kemungkinan sains.

LSST

Ini adalah teleskop pemantul sudut lebar yang akan menangkap area langit tertentu setiap beberapa malam. Ini akan berlokasi di Chili, di atas Gunung Sero Pachon. Sedangkan proyek hanya dalam pengembangan. Pengoperasian penuh teleskop direncanakan pada tahun 2022. Meski demikian, harapan besar sudah disematkan padanya. Para astronom mengharapkan LSST memberi mereka pandangan terbaik dari benda-benda langit yang jauh dari Matahari. Para ilmuwan juga menyarankan bahwa teleskop ini akan dapat melihat batuan luar angkasa yang secara teoritis dapat bertabrakan dengan Bumi di masa depan.

Foto: LSST

Teleskop Magellan Raksasa

Teleskop, yang diharapkan akan selesai pada tahun 2022, akan berlokasi di Observatorium Las Campanas di Chili. Para ilmuwan percaya bahwa teleskop akan memiliki kemampuan empat kali lipat untuk mengumpulkan cahaya dibandingkan dengan instrumen optik yang ada saat ini. Dengan itu, para astronom akan dapat menemukan exoplanet (planet di luar tata surya) dan mempelajari sifat-sifat materi gelap.

Foto: Wikipedia

Teleskop tiga puluh meter

Teleskop 30 meter akan berlokasi di Hawaii, di sebelah Observatorium Keck. Direncanakan akan mulai beroperasi pada tahun 2030-2025. Bukaan perangkat ini mampu memberikan resolusi 12 kali lebih tinggi daripada Teleskop Luar Angkasa Hubble.

Foto: Wikipedia

Teleskop radio SKA

Antena SKA akan dikerahkan di Afrika Selatan dan Australia. Kini proyek tersebut masih dalam tahap pengerjaan. Tetapi pengamatan pertama direncanakan untuk tahun 2020. Sensitivitas SKA akan 50 kali lebih besar daripada teleskop radio mana pun yang pernah dibuat. Dengan bantuannya, para astronom akan dapat mempelajari sinyal dari alam semesta yang lebih muda - saat pembentukan bintang dan galaksi pertama terjadi.

Foto: Wikipedia

Teleskop Sangat Besar (ELT)

Teleskop akan ditempatkan di gunung Cerro Amazone di Chili. Direncanakan baru akan mulai bekerja pada tahun 2025. Namun, ia telah menjadi terkenal dengan cermin besar, yang terdiri dari 798 segmen heksagonal dengan diameter masing-masing 1,4 meter. Karakteristik teknis ELT akan memungkinkannya untuk mempelajari komposisi atmosfer planet ekstrasurya.

Foto: Wikipedia

Saya langsung diingatkan di komentar bahwa perlu menulis tentang BTA-6 juga. Saya memenuhi keinginan saya :-)

Selama bertahun-tahun, teleskop terbesar di dunia BTA (Large Azimuth Telescope) milik negara kita, dan itu dirancang dan dibangun seluruhnya menggunakan teknologi dalam negeri, menunjukkan kepemimpinan negara di bidang pembuatan instrumen optik. Pada awal 60-an, para ilmuwan Soviet menerima "tugas khusus" dari pemerintah - untuk membuat teleskop yang lebih besar dari teleskop Amerika (teleskop Hale - 5 m.). Dianggap bahwa satu meter lebih akan cukup, karena orang Amerika umumnya menganggap tidak ada gunanya membuat cermin padat yang lebih besar dari 5 meter karena deformasi di bawah beratnya sendiri.

Bagaimana sejarah penciptaan benda ilmiah yang unik ini?

Sekarang kita tahu...

Omong-omong, foto pertama sangat, pastikan untuk melihatnya juga.

Foto 3.

M. V. Keldysh, L. A. Artsimovich, I. M. Kopylov dan lainnya di lokasi konstruksi BTA. 1966

Sejarah Teleskop Azimuth Besar (BTA, Karachay-Cherkessia) dimulai pada 25 Maret 1960, ketika, atas saran Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet dan Komite Negara untuk Teknologi Pertahanan, Dewan Menteri Uni Soviet mengadopsi resolusi pada pembuatan kompleks dengan teleskop pantul yang memiliki cermin utama dengan diameter 6 meter.

Tujuannya adalah "studi tentang struktur, sifat fisik, dan evolusi objek ekstragalaksi, studi terperinci tentang karakteristik fisik dan komposisi kimia bintang non-stasioner dan magnetis." Pabrik Optik dan Mekanik Negara dinamai A.I. OGPU (GOMZ), atas dasar mana LOMO segera dibentuk, dan kepala desainernya adalah Bagrat Konstantinovich Ioannisiani. BTA adalah teknik astronomi terbaru pada masanya, yang mengandung banyak solusi yang benar-benar revolusioner. Sejak itu, semua teleskop besar di dunia telah dipasang sesuai dengan skema alt-azimuth yang dibenarkan, untuk pertama kalinya dalam praktik dunia yang digunakan oleh para ilmuwan kami di BTA. Spesialis kelas atas mengerjakan pembuatannya, yang memastikan kualitas tinggi dari perangkat raksasa. Selama lebih dari 30 tahun, BTA telah menjalankan jam tangan bintangnya. Teleskop ini mampu membedakan benda-benda astronomi dengan magnitudo ke-27. Bayangkan bumi itu datar; dan kemudian, jika seseorang di Jepang akan menyalakan sebatang rokok, dengan teleskop itu dapat terlihat dengan jelas.

Foto 4.

Membersihkan bagian bawah lubang. Februari 1966

Setelah menganalisis semua data, situs teleskop BTA berada di ketinggian 2.100 meter di dekat Gunung Pastukhov, tidak jauh dari desa Zelenchukskaya, yang terletak di Karachay-Cherkessia - Nizhny Arkhyz.

Menurut proyek tersebut, jenis teleskop azimut dipilih. Diameter luar total cermin adalah 6,05 meter dengan ketebalan 65 cm, seragam di seluruh area.

Perakitan struktur teleskop dilakukan di ruang LOMO. Khusus untuk ini, dibangun gedung dengan ketinggian di atas 50 meter. Crane dengan kapasitas angkat 150 dan 30 ton dipasang di dalam lambung. Sebelum memulai perakitan, fondasi khusus dibuat. Sidang itu sendiri dimulai pada Januari 1966 dan berlangsung lebih dari satu setengah tahun, hingga September 1967.

Foto 5.

Konstruksi fondasi teleskop dan menara. April 1966

Pada saat blanko cermin dengan diameter 6 m diproduksi, akumulasi pengalaman dalam memproses blanko optik berukuran besar tidak terlalu bagus. Untuk memproses pengecoran dengan diameter 6 meter, ketika perlu untuk menghilangkan sekitar 25 ton kaca dari benda kerja, pengalaman yang ada ternyata tidak cocok, baik karena produktivitas tenaga kerja yang rendah maupun karena bahaya nyata dari benda kerja. kegagalan. Karena itu, saat memproses benda kerja dengan diameter 6 m, diputuskan untuk menggunakan alat berlian.

Banyak komponen teleskop yang unik pada masanya, seperti spektrograf utama teleskop, yang memiliki diameter 2 meter, sistem pemandu, yang mencakup pemandu teleskop dan sistem foto dan televisi yang kompleks, serta komputer khusus untuk mengendalikan operasi sistem.

Foto 6.

Musim panas 1968 Pengiriman suku cadang teleskop

BTA adalah teleskop kelas dunia. Kekuatan pengumpulan cahaya yang besar dari teleskop memungkinkan untuk mempelajari struktur, sifat fisik dan evolusi benda-benda ekstragalaksi, studi terperinci tentang karakteristik fisik dan komposisi kimia bintang-bintang aneh, non-stasioner dan magnetik, studi tentang pembentukan bintang dan evolusi bintang, studi tentang permukaan dan komposisi kimia atmosfer planet, pengukuran lintasan benda langit buatan pada jarak yang jauh dari Bumi dan banyak lagi.

Dengan bantuannya, banyak penelitian unik tentang luar angkasa dilakukan: galaksi terjauh yang pernah diamati dari Bumi dipelajari, massa volume lokal Semesta diperkirakan, dan banyak misteri ruang angkasa lainnya terpecahkan. Ilmuwan Petersburg Dmitry Vyshelovich, menggunakan BTA, sedang mencari jawaban atas pertanyaan apakah konstanta fundamental melayang di Semesta. Sebagai hasil pengamatan, ia membuat penemuan yang paling penting. Para astronom dari seluruh dunia berbaris untuk melakukan pengamatan dengan teleskop Rusia yang terkenal. Berkat BTA, pembuat dan ilmuwan teleskop domestik telah mengumpulkan banyak pengalaman, yang memungkinkan untuk membuka jalan bagi teknologi baru untuk mempelajari Semesta.

Foto 7.

Pemasangan struktur logam kubah. 1968

Resolusi teleskop itu 2000 kali lebih besar dari resolusi mata manusia, dan radius "penglihatannya" 1,5 kali lebih besar dari teleskop terbesar AS saat itu di Gunung Palomar (8-9 miliar tahun cahaya berbanding 5 -6, masing-masing). Bukan suatu kebetulan jika BTA disebut sebagai “Mata Planet”. Dimensinya luar biasa: tinggi - 42 meter, berat - 850 ton. Berkat desain khusus penopang hidraulik, teleskop tampaknya "mengambang" di bantalan oli tertipis setebal 0,1 mm, dan seseorang dapat memutarnya pada porosnya tanpa menggunakan peralatan dan alat tambahan.

Dengan Keputusan Pemerintah 25 Maret 1960, Pabrik Kaca Optik Lytkarinsky disetujui sebagai kontraktor utama untuk pengembangan proses teknologi untuk pengecoran blanko kaca dari cermin dengan diameter 6 m dan untuk pembuatan blanko cermin . Dua gedung produksi baru dibangun khusus untuk proyek ini. Itu perlu untuk membuang kaca kosong seberat 70 ton, menganilnya dan melakukan pemrosesan kompleks semua permukaan dengan pembuatan 60 lubang buta pendaratan di sisi belakang, lubang tengah, dll. Tiga tahun setelah Keputusan Pemerintah dikeluarkan, bengkel produksi percontohan telah dibuat. Tugas bengkel termasuk pemasangan dan debugging peralatan, pengembangan proses teknis industri dan pembuatan cermin kosong.

Foto 8.

Kompleks pekerjaan pencarian yang dilakukan oleh spesialis LZOS untuk menciptakan mode pemrosesan yang optimal memungkinkan untuk mengembangkan dan menerapkan teknologi untuk membuat blanko industri cermin utama. Pemrosesan benda kerja dilakukan selama hampir satu setengah tahun. Pada tahun 1963, Pabrik Alat Mesin Berat Kolomna menciptakan mesin korsel khusus KU-158 untuk pemrosesan cermin. Secara paralel, banyak penelitian dilakukan pada teknologi dan kontrol cermin unik ini. Pada Juni 1974, cermin siap untuk sertifikasi, yang berhasil diselesaikan. Pada Juni 1974, tahap kritis pengangkutan cermin ke observatorium dimulai. Pada tanggal 30 Desember 1975, tindakan Komisi Antar Departemen Negara untuk penerimaan pengoperasian Teleskop Azimut Besar telah disetujui.

Foto 9.

1989 Perakitan teleskop Zeiss-1000 1 meter

Foto 10.

Transportasi bagian atas pipa BTA. Agustus 1970

Saat ini, ada sistem astronomi baru yang lebih efisien dengan cermin yang lebih besar, termasuk cermin yang tersegmentasi. Namun dari segi parameternya, teleskop kami masih dianggap sebagai salah satu yang terbaik di dunia, sehingga masih banyak diminati oleh para ilmuwan dalam dan luar negeri. Selama beberapa tahun terakhir, telah mengalami modernisasi berulang, terutama sistem manajemen telah ditingkatkan. Hari ini, pengamatan dapat dilakukan menggunakan koneksi serat optik langsung dari kota astronomi yang terletak di lembah.

Foto 11.

Industri optik Soviet pada masa itu tidak dirancang untuk menyelesaikan masalah seperti itu, oleh karena itu, untuk membuat cermin 6 meter, sebuah pabrik dibangun secara khusus di Lytkarino dekat Moskow berdasarkan bengkel kecil untuk pembuatan reflektor cermin.

Kosong untuk cermin seperti itu memiliki berat 70 ton, beberapa yang pertama "dikacaukan" karena tergesa-gesa, karena mereka harus didinginkan untuk waktu yang sangat lama agar tidak retak. Billet "berhasil" mendingin selama 2 tahun dan 19 hari. Kemudian, selama penggilingannya, 15.000 karat alat berlian diproduksi dan hampir 30 ton kaca “terhapus”. Cermin yang sudah jadi sepenuhnya mulai berbobot 42 ton.

Pengiriman cermin ke Kaukasus patut disebutkan secara khusus .. Pertama, boneka dengan ukuran dan berat yang sama dikirim ke tujuan, beberapa penyesuaian dilakukan pada rute - 2 pelabuhan sungai baru dibangun, 4 jembatan baru dibangun dibangun dan 6 yang sudah ada diperkuat dan diperluas, beberapa ratus kilometer diletakkan jalan baru dengan cakupan sempurna.

Bagian mekanik teleskop dibuat di Pabrik Optik dan Mekanik Leningrad. Massa total teleskop adalah 850 ton.

Foto 12.

Namun terlepas dari semua upaya, teleskop Hale BTA-6 Amerika gagal "melampaui" kualitas (yaitu, dalam resolusi). Sebagian karena cacat pada cermin utama (pancake pertama masih kental), sebagian karena kondisi iklim terburuk di lokasinya.

Foto 13.

Pemasangan cermin baru yang sudah ketiga pada tahun 1978, secara signifikan memperbaiki situasi, tetapi kondisi cuaca tetap sama. Selain itu, sensitivitas yang terlalu tinggi dari seluruh cermin terhadap fluktuasi suhu kecil memperumit pekerjaan. "Tidak melihat" - ini tentu saja diucapkan dengan keras, hingga tahun 1993 BTA-6 tetap menjadi teleskop terbesar di dunia, dan merupakan yang terbesar di Eurasia hingga hari ini. Dengan cermin baru, dimungkinkan untuk mencapai resolusi yang hampir mirip dengan Hale, dan “daya tembus”, yaitu kemampuan untuk melihat objek yang samar, bahkan lebih besar untuk BTA-6 (bagaimanapun juga, diameternya adalah satu meter lebih besar).

Foto 14.

Foto 15.

Foto 16.

Foto 17.

Foto 18.

Selama periode 30 tahun pengoperasian teleskop, cerminnya dilapisi ulang beberapa kali, yang menyebabkan kerusakan signifikan pada lapisan permukaan, korosi, dan, sebagai akibatnya, hingga 70% dari reflektifitas cermin hilang. Namun, BTA telah dan tetap menjadi alat unik bagi para astronom, baik Rusia maupun asing. Tetapi untuk mempertahankan kinerjanya dan meningkatkan efisiensi, perlu untuk merekonstruksi dan memperbarui cermin utama. Saat ini, teknologi pembentukan dan pembongkaran cermin, yang dikuasai oleh spesialis JSC LZOS, memungkinkan untuk meningkatkan karakteristik optiknya tiga kali lipat, termasuk resolusi sudut.

Foto 19.

Saat ini, proses teknologi pembentukan permukaan bagian optik astronomis di Pabrik Kaca Optik Lytkarino telah dibawa ke tingkat yang baru, kualitas yang dicapai dari penyimpangan bentuk permukaan dari yang teoretis telah meningkat dalam urutan besarnya karena otomatisasi dan modernisasi produksi dan kontrol komputer. Baik dasar mekanis maupun teknologi untuk meringankan dan membongkar cermin menggunakan peralatan komputer modern telah ditingkatkan secara signifikan. Mesin untuk menggiling, menggiling dan memoles cermin 6 meter juga telah dimodernisasi sesuai dengan kebutuhan modern. Kontrol optik juga telah ditingkatkan secara signifikan.

Cermin utama dikirim ke Pabrik Kaca Optik Lytkarino. Tahap penggilingan sekarang telah selesai. Lapisan atas setebal sekitar 8 mm telah dikeluarkan dari permukaan kerja. Cermin diangkut ke dalam wadah yang distabilkan secara termal dan dipasang pada mesin otomatis untuk menggiling dan memoles permukaan kerja. Menurut direktur teknis - kepala insinyur perusahaan S.P. Belousov, ini akan menjadi tahap pemrosesan cermin yang paling sulit dan penting - perlu untuk mendapatkan bentuk permukaan dengan penyimpangan yang jauh lebih kecil dari paraboloid ideal daripada yang dicapai pada tahun tujuh puluhan . Setelah itu, cermin teleskop dengan resolusi dan daya tembus yang ditingkatkan dengan urutan besarnya akan dapat melayani ilmu pengetahuan Rusia dan dunia setidaknya selama 30 tahun lagi.

Foto 20.

Di antara spesialis yang berpartisipasi dalam pembuatan cermin adalah mekanik Zhikharev A.G., ahli kacamata Kaverin M.S., tukang kunci Panov V.G., mesin penggilingan Pisarenko N.I. – mereka masih bekerja, mewariskan pengalaman yang kaya dari instrumentasi optik berukuran besar kepada kaum muda. Baru-baru ini, dokter mata Bochmanov Yu.K., mesin penggilingan Egorov E.V. telah pensiun. (dia menggiling ulang cermin tahun lalu dan tahun ini).

Tidak ada orang lain di Rusia yang dapat melakukan pekerjaan seperti itu. Di dunia, selain LZOS, hanya ada dua perusahaan yang memproduksi cermin berukuran besar. Ini adalah Laboratorium Optik Steward Observatory (Arizona, USA) dan SAGEM-REOSC (Prancis) (diameter 8 m), tetapi bahkan di sana menara kontrol cermin lebih pendek dari yang dibutuhkan, karena radius cermin BTA adalah 48 meter.

B.M. Shustov, Doktor Ilmu Fisika dan Matematika,
Institut Astronomi RAS

Umat manusia telah mengumpulkan sebagian besar pengetahuan tentang Alam Semesta menggunakan instrumen optik - teleskop. Sudah teleskop pertama, yang ditemukan oleh Galileo pada tahun 1610, memungkinkan untuk membuat penemuan astronomi yang hebat. Selama berabad-abad berikutnya, teknologi astronomi terus ditingkatkan dan tingkat modern astronomi optik ditentukan oleh data yang diperoleh dengan menggunakan instrumen yang ratusan kali lebih besar dari teleskop pertama.

Kecenderungan menuju instrumen yang lebih besar telah menjadi sangat jelas dalam beberapa dekade terakhir. Teleskop dengan cermin dengan diameter 8 - 10 m menjadi umum dalam praktik pengamatan. Proyek teleskop 30-m dan bahkan 100-m diperkirakan sudah cukup layak dalam 10 - 20 tahun.

Mengapa mereka dibangun?

Kebutuhan untuk membangun teleskop semacam itu ditentukan oleh tugas-tugas yang membutuhkan sensitivitas tertinggi dari instrumen untuk mendeteksi radiasi dari objek luar angkasa yang paling redup. Tugas-tugas ini meliputi:

asal usul alam semesta;
mekanisme pembentukan dan evolusi bintang, galaksi, dan sistem planet;
sifat fisik materi dalam kondisi astrofisika ekstrim;
aspek astrofisika tentang asal usul dan keberadaan kehidupan di alam semesta.

Untuk mendapatkan informasi yang maksimal tentang suatu objek astronomi, teleskop modern harus memiliki area pengumpulan optik yang luas dan efisiensi penerima radiasi yang tinggi. Di samping itu, Gangguan pengamatan harus dijaga seminimal mungkin..

Saat ini, efisiensi penerima dalam jangkauan optik, yang dipahami sebagai fraksi foton yang terdeteksi dari jumlah total foton yang tiba di permukaan sensitif, mendekati batas teoretis (100%), dan perbaikan lebih lanjut dikaitkan dengan peningkatan format penerima, mempercepat pemrosesan sinyal, dll.

Gangguan pengamatan adalah masalah yang sangat serius. Selain gangguan alam (misalnya, kekeruhan, pembentukan debu di atmosfer), keberadaan astronomi optik sebagai ilmu observasional terancam oleh meningkatnya penerangan dari pemukiman, pusat industri, komunikasi, dan polusi buatan manusia di atmosfer. Observatorium modern dibangun, tentu saja, di tempat-tempat dengan astroklimat yang menguntungkan. Ada sangat sedikit tempat seperti itu di dunia, tidak lebih dari selusin. Sayangnya, tidak ada tempat dengan astroklimat yang sangat baik di wilayah Rusia.

Satu-satunya arah yang menjanjikan dalam pengembangan teknologi astronomi yang sangat efisien adalah untuk meningkatkan ukuran permukaan pengumpul instrumen.

Teleskop terbesar: pengalaman penciptaan dan penggunaan

Dalam dekade terakhir, lebih dari selusin proyek teleskop besar telah dilaksanakan atau sedang dalam proses dikembangkan dan dibuat di dunia. Beberapa proyek menyediakan pembangunan beberapa teleskop sekaligus dengan cermin berukuran tidak kurang dari 8 m.Biaya instrumen ditentukan terutama oleh ukuran optik. Pengalaman praktis selama berabad-abad dalam konstruksi teleskop telah menghasilkan cara sederhana untuk membandingkan biaya teleskop S dengan cermin dengan diameter D (ingat bahwa semua instrumen dengan diameter cermin utama lebih besar dari 1 m adalah teleskop pemantul). Untuk teleskop dengan cermin primer padat, biasanya S sebanding dengan D 3 . Menganalisis tabel, Anda dapat melihat bahwa rasio klasik untuk instrumen terbesar ini dilanggar. Teleskop semacam itu lebih murah dan bagi mereka S sebanding dengan D a , di mana a tidak melebihi 2.

Ini adalah pengurangan biaya yang luar biasa yang memungkinkan untuk mempertimbangkan proyek teleskop super raksasa dengan diameter cermin puluhan dan bahkan ratusan meter bukan sebagai fantasi, tetapi sebagai proyek yang cukup nyata dalam waktu dekat. Kami akan berbicara tentang beberapa proyek yang paling hemat biaya. Salah satunya, SALT, sedang dioperasikan pada tahun 2005, pembangunan teleskop raksasa kelas ELT 30 meter dan 100 meter - OWL belum dimulai, tetapi mungkin akan muncul dalam 10 - 20 tahun.

TELESKOP	diameter cermin, m	Parameter cermin utama	Lokasi teleskop	Peserta proyek	Biaya proyek, juta $ USD	cahaya pertama
KECKI KECK II		parabola multi-segmen aktif	Mauna Kea, Hawaii, AS	Amerika Serikat
VLT (empat teleskop)		tipis aktif	Chili	ESO, kerjasama sembilan negara Eropa
GEMINI Utara GEMINI Selatan		tipis aktif	Mauna Kea, Hawaii, AS Cerro Pachon, Chili	AS (25%), Inggris (25%), Kanada (15%), Chili (5%), Argentina (2,5%), Brasil (2,5%)
SUBARU		tipis aktif	Mauna Kea, Hawaii, AS	Jepang
LBT (teropong)		seluler tebal	gunung Graham, Arizona, AS	Amerika Serikat, Italia
TIDAK (Hobi & Eberly)	11 (sebenarnya 9.5)	bulat multi-segmen	gunung Fowlkes, Texas, AS	Amerika Serikat, Jerman
MMT		seluler tebal	gunung Hopkins, Arizona, AS	Amerika Serikat
MAGELLAN dua teleskop		seluler tebal	Las Campanas, Chili	Amerika Serikat
BTA SAO RAS		tebal	Gunung Pastukhova, Karachay-Cherkessia	Rusia
GTC		analog dari KECK II	La Palma , Kepulauan Canary, Spanyol	Spanyol 51%
GARAM		analog TIDAK	Sutherland, Afrika Selatan	Republik Afrika Selatan
ELT	35 (sebenarnya 28)	analog TIDAK		Amerika Serikat	150-200 proyek awal
BURUNG HANTU		bulat multisegmen mental		Jerman, Swedia, Denmark, dll.	Sekitar 1000 proyek avant

Teleskop besar Afrika Selatan SALT

Pada tahun 1970-an Observatorium utama Afrika Selatan digabungkan menjadi Observatorium Astronomi Afrika Selatan. Kantor pusatnya terletak di Cape Town. Instrumen utama - empat teleskop (1,9-m, 1,0-m, 0,75-m, dan 0,5-m) - terletak 370 km dari pedalaman kota, di atas bukit yang menjulang di dataran tinggi Karoo yang kering ( Karo).

Observatorium Astronomi Afrika Selatan.
Menara Teleskop Besar Afrika Selatan
ditampilkan di bagian. Di depannya ada tiga utama
mengoperasikan teleskop (1.9m, 1.0m dan 0.75m).

Pada tahun 1948, teleskop 1,9 m dibangun di Afrika Selatan, itu adalah instrumen terbesar di belahan bumi selatan. Di tahun 90-an. abad lalu, komunitas ilmiah dan pemerintah Afrika Selatan memutuskan bahwa astronomi Afrika Selatan tidak dapat tetap kompetitif di abad ke-21 tanpa teleskop besar modern. Awalnya, teleskop 4-m, seperti ESO NTT (Teleskop Teknologi Baru) atau WIYN yang lebih modern, di Observatorium Kitt Peak dipertimbangkan. Namun, pada akhirnya, konsep teleskop besar dipilih - analog dari Teleskop Hobby-Eberly (HET) yang dipasang di Observatorium McDonald (AS). Proyek itu bernama Teleskop Afrika Selatan Besar, aslinya - Teleskop Besar Afrika Selatan (GARAM).

Biaya proyek untuk teleskop kelas ini sangat rendah - hanya 20 juta dolar AS. Apalagi biaya teleskop itu sendiri hanya setengah dari jumlah tersebut, selebihnya adalah biaya menara dan infrastruktur. 10 juta dolar lainnya, menurut perkiraan modern, akan menghabiskan biaya pemeliharaan alat selama 10 tahun. Biaya yang begitu rendah disebabkan oleh desain yang disederhanakan dan fakta bahwa itu dibuat sebagai analog dari yang sudah dikembangkan.

SALT (masing-masing, HET) sangat berbeda dari proyek teleskop optik besar (inframerah) sebelumnya. Sumbu optik SALT diatur pada sudut tetap 35° ke arah zenith, dan teleskop dapat berputar dalam azimuth untuk satu lingkaran penuh. Selama sesi observasi, instrumen tetap diam, dan sistem pelacakan, yang terletak di bagian atasnya, menyediakan pelacakan objek di bagian 12° di sepanjang lingkaran ketinggian. Dengan demikian, teleskop memungkinkan untuk mengamati benda-benda dalam cincin selebar 12° di wilayah langit yang berjarak 29 - 41° dari zenith. Sudut antara sumbu teleskop dan arah zenith dapat diubah (tidak lebih dari sekali setiap beberapa tahun) dengan mempelajari berbagai wilayah langit.

Diameter cermin utama adalah 11 m. Namun, area maksimum yang digunakan untuk pencitraan atau spektroskopi sesuai dengan cermin 9,2 m. Ini terdiri dari 91 segmen heksagonal, masing-masing dengan diameter 1 m. Semua segmen memiliki permukaan bola, yang sangat mengurangi biaya produksinya. Ngomong-ngomong, bagian yang kosong dibuat di Pabrik Kaca Optik Lytkarino, pemrosesan utama dilakukan di sana, pemolesan akhir dilakukan (pada saat penulisan artikel belum selesai) oleh Kodak. Korektor Gregory, yang menghilangkan penyimpangan bola, efektif di wilayah 4?. Cahaya dapat ditransmisikan melalui serat optik ke spektrograf berbagai resolusi di ruangan yang dikontrol secara termostatik. Dimungkinkan juga untuk mengatur instrumen cahaya dalam fokus langsung.

Teleskop Hobby-Eberle, dan karenanya SALT, pada dasarnya dirancang sebagai instrumen spektroskopi untuk panjang gelombang dalam kisaran 0,35-2,0 m. SALT paling kompetitif dari sudut pandang ilmiah ketika mengamati objek astronomi yang tersebar merata di langit atau terletak dalam kelompok berukuran beberapa menit busur. Karena teleskop akan beroperasi dalam mode batch ( antrian terjadwal), studi variabilitas selama satu hari atau lebih sangat efektif. Rentang tugas untuk teleskop semacam itu sangat luas: studi tentang komposisi kimia dan evolusi Bima Sakti dan galaksi terdekat, studi objek dengan pergeseran merah tinggi, evolusi gas di galaksi, kinematika gas, bintang dan nebula planet di galaksi jauh, pencarian dan studi objek optik yang diidentifikasi dengan sumber sinar-x. Teleskop SALT terletak di atas teleskop Observatorium Afrika Selatan, sekitar 18 km sebelah timur desa Sutherland ( Sutherland) pada ketinggian 1758 m. Koordinatnya adalah 20°49" Bujur Timur dan 32°23" Lintang Selatan. Pembangunan menara dan infrastruktur sudah selesai. Perjalanan dengan mobil dari Cape Town memakan waktu kurang lebih 4 jam. Sutherland terletak jauh dari semua kota utama, sehingga memiliki langit yang sangat cerah dan gelap. Studi statistik hasil pengamatan awal, yang telah dilakukan selama lebih dari 10 tahun, menunjukkan bahwa proporsi malam fotometrik melebihi 50%, dan malam spektroskopi rata-rata 75%. Karena teleskop besar ini terutama dioptimalkan untuk spektroskopi, 75% adalah angka yang dapat diterima.

Kualitas gambar atmosfer rata-rata yang diukur oleh Differential Motion Image Monitor (DIMM) adalah 0,9". Sistem ini ditempatkan sedikit di atas 1 m di atas permukaan tanah. Perhatikan bahwa kualitas gambar optik SALT adalah 0,6". Ini cukup untuk bekerja pada spektroskopi.

Proyek Teleskop ELT dan GSMT Sangat Besar

Di AS, Kanada, dan Swedia, beberapa proyek teleskop kelas 30 sedang dikembangkan sekaligus - ELT, MAXAT, CELT, dll. Setidaknya ada enam proyek semacam itu. Menurut pendapat saya, yang paling maju dari mereka adalah proyek Amerika ELT dan GSMT.

Proyek ELT (Teleskop Sangat Besar - Teleskop Sangat Besar) - salinan teleskop HET (dan SALT) yang lebih besar, akan memiliki diameter pupil masuk 28 m dengan diameter cermin 35 m. Teleskop akan mencapai daya tembus yang urutan besarnya lebih tinggi daripada teleskop kelas 10 modern . Total biaya proyek ini diperkirakan sekitar 100 juta dolar AS. Ini sedang dikembangkan di University of Texas (Austin), di mana pengalaman telah dikumpulkan dalam membangun teleskop HET, University of Pennsylvania dan Observatorium McDonald. Ini adalah proyek yang paling realistis untuk dilaksanakan selambat-lambatnya pada pertengahan dekade berikutnya.

Proyek GSMT (Teleskop Cermin Raksasa Segmentasi - Teleskop Cermin Raksasa Segmentasi) dapat dianggap sebagai penyatuan proyek MAXAT (Maximum Aperture Telescope) dan CELT (California Extremely Lerge Telescope). Cara kompetitif untuk mengembangkan dan merancang alat mahal seperti itu sangat berguna dan digunakan dalam praktik dunia. Keputusan akhir tentang GSMT belum dibuat.

Teleskop GSMT secara signifikan lebih maju daripada ELT, dan biayanya sekitar 700 juta dolar AS. Ini jauh lebih tinggi daripada ELT karena pengenalan asferis cermin utama, dan yang direncanakan giliran penuh

Teleskop OWL Besar yang Menakjubkan

Proyek paling ambisius dari awal abad XXI. adalah, tentu saja, sebuah proyek BURUNG HANTU (Teleskop Luar Biasa Besar - Teleskop Luar Biasa Besar) . OWL sedang dirancang oleh European Southern Observatory sebagai teleskop alt-azimuth dengan cermin primer bulat dan cermin sekunder datar yang tersegmentasi. Untuk memperbaiki penyimpangan bola, korektor 4 elemen dengan diameter sekitar 8 m diperkenalkan Saat membuat OWL, teknologi yang sudah dikembangkan dalam proyek modern digunakan: optik aktif (seperti pada teleskop NTT, VLT, Subaru, Gemini), yang memungkinkan memperoleh citra dengan kualitas yang optimal; segmentasi cermin utama (seperti pada Keck, HET, GTC, SALT), desain berbiaya rendah (seperti pada HET dan SALT), dan optik adaptif multi-tahap sedang dikembangkan ( "Bumi dan Alam Semesta", 2004, No. 1).

The Astonishingly Large Telescope (OWL) sedang dirancang oleh European Southern Observatory. Karakteristik utamanya adalah: diameter pupil masuk adalah 100 m, luas permukaan pengumpul lebih dari 6000 sq. m, sistem optik adaptif multi-tahap, kualitas gambar difraksi untuk bagian spektrum yang terlihat - di bidang 30", untuk inframerah dekat - di bidang 2"; bidang yang dibatasi oleh kualitas gambar yang diizinkan oleh atmosfer (melihat) adalah 10"; bukaan relatif adalah f / 8; rentang spektral kerja adalah 0,32-2 mikron. Teleskop akan berbobot 12,5 ribu ton.

Perlu dicatat bahwa teleskop ini akan memiliki bidang kerja yang sangat besar (ratusan miliar piksel biasa!). Berapa banyak penerima yang kuat dapat ditempatkan pada teleskop ini!

Konsep commissioning bertahap OWL telah diadopsi. Diusulkan untuk mulai menggunakan teleskop sedini 3 tahun sebelum pengisian cermin utama. Rencananya adalah untuk mengisi lubang 60 m pada tahun 2012 (jika pendanaan dibuka pada tahun 2006). Biaya proyek tidak lebih dari 1 miliar euro (perkiraan terbaru adalah 905 juta euro).

Perspektif Rusia

Sekitar 30 tahun yang lalu, teleskop 6-m dibangun dan dioperasikan di Uni Soviet BTA (Teleskop Azimuth Besar) . Selama bertahun-tahun itu tetap yang terbesar di dunia dan, tentu saja, merupakan kebanggaan sains Rusia. BTA mendemonstrasikan sejumlah solusi teknis asli (misalnya, instalasi alt-azimuth dengan panduan komputer), yang kemudian menjadi standar teknis dunia. BTA masih merupakan alat yang ampuh (terutama untuk studi spektroskopi), tetapi pada awal abad XXI. itu telah menemukan dirinya hanya dalam sepuluh teleskop terbesar kedua di dunia. Selain itu, penurunan bertahap cermin (sekarang kualitasnya telah menurun 30% dibandingkan dengan aslinya) menghapusnya dari daftar alat yang efektif.

Dengan runtuhnya Uni Soviet, BTA tetap menjadi satu-satunya instrumen utama yang tersedia bagi para peneliti Rusia. Semua pangkalan observasi dengan teleskop berukuran sedang di Kaukasus dan Asia Tengah telah kehilangan signifikansinya sebagai observatorium biasa karena sejumlah alasan geopolitik dan ekonomi. Pekerjaan sekarang telah mulai memulihkan ikatan dan struktur, tetapi prospek historis untuk proses ini tidak jelas, dan bagaimanapun, akan memakan waktu bertahun-tahun hanya untuk memulihkan sebagian dari apa yang telah hilang.

Tentu saja, pengembangan armada teleskop besar di dunia memberikan peluang bagi pengamat Rusia untuk bekerja dalam apa yang disebut sebagai mode tamu. Pilihan jalur pasif seperti itu selalu berarti bahwa astronomi Rusia hanya akan memainkan peran sekunder (tergantung), dan kurangnya basis untuk perkembangan teknologi dalam negeri akan menyebabkan kelambatan yang semakin dalam, dan tidak hanya dalam astronomi. Jalan keluarnya jelas - modernisasi radikal BTA, serta partisipasi penuh dalam proyek-proyek internasional.

Biaya instrumen astronomi besar, sebagai suatu peraturan, berjumlah puluhan dan bahkan ratusan juta dolar. Proyek-proyek semacam itu, kecuali beberapa proyek nasional yang dilakukan oleh negara-negara terkaya di dunia, hanya dapat dilaksanakan atas dasar kerja sama internasional.

Peluang untuk kerja sama dalam pembangunan teleskop kelas 10 muncul pada akhir abad terakhir, tetapi kurangnya dana, atau lebih tepatnya minat negara dalam pengembangan sains dalam negeri, menyebabkan fakta bahwa mereka hilang. Beberapa tahun yang lalu, Rusia menerima tawaran untuk menjadi mitra dalam pembangunan instrumen astrofisika utama - Great Canary Telescope (GTC) dan proyek SALT yang bahkan lebih menarik secara finansial. Sayangnya, teleskop ini sedang dibangun tanpa partisipasi Rusia.

Pada hari Selasa kami mulai menguji instrumen baru pada teleskop Zeiss-1000 kami. Teleskop optik terbesar kedua dari observatorium kami (bahasa sehari-hari - "meter") jauh lebih sedikit diketahui daripada BTA 6 meter dan hilang dengan latar belakang menaranya. Tetapi meskipun diameternya relatif sederhana, ini adalah alat yang agak dicari, digunakan secara aktif oleh para astronom dan pelamar eksternal kami. Banyak waktu dicurahkan untuk memantau - melacak perubahan kecerahan dan spektrum objek variabel: inti galaksi aktif, sumber ledakan sinar gamma, sistem biner dengan katai putih, bintang neutron, lubang hitam, dan objek flaring lainnya. Baru-baru ini, transit planet ekstrasurya juga telah ditambahkan ke daftar.
Di zaman kuno, ketika kami belum mengamati dari jarak jauh, masuk ke ruangan di menara BTA di pagi hari, kadang-kadang kami mengambil "gambar lelah dari BTA" tradisional - fajar di atas menara Zeiss-1000 yang rapi. Sesuatu seperti ini, ketika awan berbaring di cakrawala dan bergabung dengan salju, jika itu musim dingin:

Sebelum itu, saya harus mengerjakan meteran sendiri hanya beberapa kali dan sangat lama, khususnya, saya menerima data untuk publikasi pertama saya tentangnya (fotometri galaksi berdebu NGC972).

Sedikit cerita foto tentang tempat-tempat yang jarang dikunjungi wisatawan.

Teleskop dalam konfigurasi langka - fokus Cassegrain bebas peralatan:

Saya mengambil kesempatan untuk mengambil foto bayangan saya sendiri di cermin sekunder:

Saya pergi ke area sekitar kubah dan mengambil gambar teleskop melalui pelindung yang terbuka. Perhatikan panel kayu kubah. Teleskop dipasok dari GDR lengkap dengan bangunannya:

Di sisi lain, ada kamera langit-langit di atap, gambar yang disiarkan ke jaringan. Di bawah - lembah Sungai Bolshoy Zelenchuk:

Di sebelah kanan - kubah teleskop ketiga kami, yang terkecil - "Zeiss-600". Bulan terbit di sebelah Elbrus.

Keduanya close-up:

Panorama kompleks menara BTA dengan megacrane, matahari terbenam di suatu tempat di atas

Halo rekan-rekan. Sesuatu yang saya akan memberitahu Anda sebagian besar benda-benda menghabiskan, tapi tong sampah. Mari kita kunjungi objek aktif - observatorium astrofisika nyata dengan teleskop besar.

Jadi, ini dia, observatorium astrofisika khusus Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, yang dikenal sebagai kode objek 115.
Terletak di Kaukasus Utara di kaki Gunung Pastukhovaya di distrik Zelenchuksky di Republik Karachay-Cherkess Rusia (desa Nizhny Arkhyz dan desa Zelenchukskaya). Saat ini, observatorium tersebut adalah pusat astronomi Rusia terbesar untuk pengamatan alam semesta berbasis darat, yang memiliki teleskop besar: reflektor optik BTA enam meter dan teleskop radio cincin RATAN-600. Didirikan pada Juni 1966.

Foto 2.

Dengan gantry crane ini, observatorium dibangun.

Foto 3.

Untuk lebih jelasnya, Anda dapat membaca http://www.sao.ru/hq/sekbta/40_SAO/SAO_40/SAO_40.htm di sini.

Foto 4.

Observatorium ini dibuat sebagai pusat penggunaan kolektif untuk memastikan pengoperasian teleskop optik BTA (Large Azimuthal Telescope) dengan diameter cermin 6 meter dan teleskop radio RATAN-600 dengan antena cincin berdiameter 600 meter, yang kemudian menjadi teleskop dunia. instrumen astronomi terbesar. Mereka dioperasikan pada tahun 1975-1977 dan dirancang untuk mempelajari objek jarak dekat dan jauh menggunakan metode astronomi berbasis darat.

Foto 5.

Foto 6.

Foto 7.

Foto 8.

Foto 9.

Foto 10.

Foto 11.

Melihat pintu futuristik ini, Anda hanya ingin masuk ke dalam dan merasakan semua kekuatan.

Foto 12.

Foto 13.

Di sini kita berada di dalam.

Foto 14.

Foto 15.

Di depan kita adalah panel kontrol lama. Rupanya itu tidak berhasil.

Foto 16.

Foto 17.

Foto 18.

Foto 19.

Foto 20.

Foto 21.

Foto 22.

Foto 23.

Dan inilah yang paling menarik. BTA - "teleskop azimut besar". Keajaiban ini telah menjadi teleskop terbesar di dunia sejak 1975, ketika melampaui teleskop Hale 5 meter Observatorium Palomar, hingga 1993, ketika teleskop Keck dengan cermin tersegmentasi 10 meter mulai beroperasi.

Foto 24.

Ya,

ini Kek.

BTA adalah teleskop pantul. Cermin utama dengan diameter 605 cm berbentuk paraboloid revolusi. Panjang fokus cermin adalah 24 meter, berat cermin tanpa bingkai adalah 42 ton. Skema optik BTA menyediakan operasi di fokus utama cermin utama dan dua fokus Nesmith. Dalam kedua kasus, korektor penyimpangan dapat diterapkan.

Teleskop dipasang pada dudukan alt-azimuth. Massa bagian teleskop yang bergerak adalah sekitar 650 ton. Massa total teleskop adalah sekitar 850 ton.

Foto 25.

Kepala Desainer - Doktor Ilmu Teknik Bagrat Konstantinovich Ioannisiani (LOMO).

Foto 26.

Sistem optik teleskop diproduksi di Leningrad Optical-Mechanical Association. DI DAN. Lenin (LOMO), Pabrik Kaca Optik Lytkarino (LZOS), Institut Optik Negara. S.I. Vavilova (GOI).
Untuk pembuatannya, bahkan bengkel terpisah dibangun yang tidak memiliki analog.
Apakah kamu tahu itu?
- Bagian kosong untuk cermin, dicetak pada tahun 1964, didinginkan selama lebih dari dua tahun.
- Untuk memproses benda kerja, 12.000 karat berlian alami digunakan dalam bentuk bubuk; pemrosesan dengan mesin penggiling yang diproduksi di pabrik alat mesin berat Kolomna dilakukan selama 1,5 tahun.
- Berat blanko untuk cermin adalah 42 ton.
- Secara total, pembuatan cermin unik berlangsung selama 10 tahun.

Foto 27.

Foto 28.

Cermin utama teleskop mengalami deformasi suhu, seperti semua teleskop besar jenis ini. Jika suhu cermin berubah lebih cepat dari 2° per hari, resolusi teleskop turun dengan faktor satu setengah. Oleh karena itu, AC khusus dipasang di dalam untuk mempertahankan rezim suhu yang optimal. Dilarang membuka kubah teleskop ketika perbedaan suhu antara di luar dan di dalam menara lebih dari 10 °, karena perubahan suhu tersebut dapat menyebabkan kerusakan cermin.

Foto 29.

Foto 30.

garis tegak lurus

Foto 31.

Sayangnya, Kaukasus Utara bukanlah tempat terbaik untuk megadevice semacam itu. Faktanya adalah bahwa di pegunungan, terbuka untuk semua angin, ada turbulensi atmosfer yang sangat tinggi, yang secara signifikan memperburuk visibilitas dan tidak memungkinkan penggunaan kekuatan penuh teleskop ini.

Foto 32.

Foto 33.

Pada 11 Mei 2007, pengangkutan cermin utama BTA pertama ke Pabrik Kaca Optik Lytkarinsky (LZOS), yang memproduksinya, dimulai untuk tujuan modernisasi mendalam. Cermin utama kedua sekarang dipasang di teleskop. Setelah diproses di Lytkarino - menghilangkan 8 milimeter kaca dari permukaan dan memoles ulang, teleskop harus masuk sepuluh besar paling akurat di dunia. Pembaruan selesai pada November 2017. Instalasi dan dimulainya penelitian dijadwalkan untuk 2018.

Foto 34.