Najväčší zrkadlový ďalekohľad na svete. BTA - najväčší ďalekohľad na svete

Prvý ďalekohľad zostrojil v roku 1609 taliansky astronóm Galileo Galilei. Vedec na základe klebiet o vynáleze holandského teleskopu rozlúštil jeho prístroj a vyrobil vzorku, ktorá bola prvýkrát použitá na pozorovanie vesmíru. Prvý Galileov teleskop mal skromné rozmery (dĺžka tubusu 1245 mm, priemer šošovky 53 mm, okulár 25 dioptrií), nedokonalú optickú schému a 30-násobné zväčšenie. Umožnil však urobiť celý rad pozoruhodných objavov: odhaliť štyri satelity planéty Slnko, hory na povrchu Mesiaca, prítomnosť príveskov na disku Saturna v dvoch protiľahlých bodoch.

Uplynulo viac ako štyristo rokov – na zemi a dokonca aj vo vesmíre moderné teleskopy pomáhajú pozemšťanom nahliadnuť do vzdialených kozmických svetov. Čím väčší je priemer zrkadla ďalekohľadu, tým výkonnejšie je optické nastavenie.

multizrkadlový ďalekohľad

Nachádza sa na Mount Hopkins, v nadmorskej výške 2606 metrov nad morom, v štáte Arizona v USA. Priemer zrkadla tohto ďalekohľadu je 6,5 metra.. Tento ďalekohľad bol vyrobený v roku 1979. V roku 2000 sa to zlepšilo. Viaczrkadlové sa mu hovorí, pretože pozostáva zo 6 presne osadených segmentov, ktoré tvoria jedno veľké zrkadlo.

Magellanove teleskopy

Dva ďalekohľady, Magellan-1 a Magellan-2, sú umiestnené na observatóriu Las Campanas v Čile, v horách, v nadmorskej výške 2400 m, priemer ich zrkadiel je 6,5 m každé. Teleskopy začali fungovať v roku 2002.

A 23. marca 2012 sa začala výstavba ďalšieho výkonnejšieho Magellanovho ďalekohľadu, Giant Magellan Telescope, do prevádzky by mal prísť v roku 2016. Vrchol jednej z hôr medzitým zdemoloval výbuch, aby sa uvoľnilo miesto pre výstavbu. Obrovský ďalekohľad bude pozostávať zo siedmich zrkadiel 8,4 metra každý, čo zodpovedá jednému zrkadlu s priemerom 24 metrov, pre ktoré ho už prezývali „Sedemoký“.

Odlúčené dvojčatá Gemini teleskopy

Dva bratské teleskopy, každý sa nachádza v inej časti sveta. Jeden - "Gemini North" stojí na vrchole vyhasnutej sopky Mauna Kea na Havaji, v nadmorskej výške 4200 m. Druhý - "Gemini South" sa nachádza na hore Serra Pachon (Čile) v nadmorskej výške 2700 m.

Oba teleskopy sú identické priemery ich zrkadiel sú 8,1 metra, boli postavené v roku 2000 a patria pod observatórium Gemini. Ďalekohľady sú umiestnené na rôznych pologuliach Zeme, takže na pozorovanie je k dispozícii celá hviezdna obloha. Riadiace systémy teleskopov sú prispôsobené na prácu cez internet, astronómovia tak nemusia cestovať na rôzne pologule Zeme. Každé zo zrkadiel týchto teleskopov sa skladá zo 42 šesťhranných kusov, ktoré boli spájkované a vyleštené. Tieto teleskopy sú postavené pomocou najmodernejších technológií, vďaka čomu je Gemini Observatory jedným z najpokročilejších astronomických laboratórií na svete.

Severní "Blíženci" na Havaji

Teleskop Subaru

Tento ďalekohľad patrí Japonskému národnému astronomickému observatóriu. A sa nachádza na Havaji, v nadmorskej výške 4139 m, vedľa jedného z ďalekohľadov Gemini. Priemer jeho zrkadla je 8,2 metra. "Subaru" je vybavené najväčším "tenkým" zrkadlom na svete.: jeho hrúbka je 20 cm, jeho hmotnosť je 22,8 tony. To umožňuje použitie systému pohonu, z ktorého každý prenáša svoju silu na zrkadlo, čo mu dáva ideálne povrch v akejkoľvek polohe pre najlepšiu kvalitu obrazu.

Pomocou tohto ostrého teleskopu bola objavená doteraz najvzdialenejšia známa galaxia, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 12,9 miliardy svetelných rokov. rokov, 8 nových satelitov Saturnu, odfotografované protoplanetárne oblaky.

Mimochodom, „Subaru“ v japončine znamená „Plejády“ – názov tejto nádhernej hviezdokopy.

Japonský ďalekohľad "Subaru" na Havaji

Hobby-Eberleho ďalekohľad (NO)

Nachádza sa v USA na Mount Faulks, v nadmorskej výške 2072 m, a patrí pod McDonald Observatory. Priemer jeho zrkadla je cca 10 m.. Napriek svojej pôsobivej veľkosti stál Hobby-Eberle svojich tvorcov iba 13,5 milióna dolárov. Rozpočet bolo možné ušetriť vďaka niektorým konštrukčným prvkom: zrkadlo tohto teleskopu nie je parabolické, ale sférické, nie pevné - pozostáva z 91 segmentov. Okrem toho je zrkadlo v pevnom uhle k horizontu (55°) a môže sa otáčať len o 360° okolo svojej osi. To všetko výrazne znižuje náklady na výstavbu. Tento teleskop sa špecializuje na spektrografiu a úspešne sa používa na vyhľadávanie exoplanét a meranie rýchlosti rotácie vesmírnych objektov.

Veľký juhoafrický ďalekohľad (SOĽ)

Patrí pod Juhoafrické astronomické observatórium a nachádza sa v Južnej Afrike, na náhornej plošine Karoo, v nadmorskej výške 1783 m. Rozmery jeho zrkadla sú 11x9,8 m. Je najväčší na južnej pologuli našej planéty. A bolo vyrobené v Rusku, v závode na optické sklo Lytkarinsky. Tento ďalekohľad sa stal analógom ďalekohľadu Hobby-Eberle v USA. Ale bol modernizovaný - bola opravená sférická aberácia zrkadla a zväčšené zorné pole, vďaka čomu je tento ďalekohľad okrem práce v režime spektrografu schopný získať vynikajúce fotografie nebeských objektov s vysokým rozhodnutie.

Najväčší ďalekohľad na svete ()

Stojí na vrchole vyhasnutej sopky Muchachos na jednom z Kanárskych ostrovov, v nadmorskej výške 2396 m. Priemer hlavného zrkadla - 10,4 m. Na vytvorení tohto teleskopu sa podieľali Španielsko, Mexiko a USA. Mimochodom, tento medzinárodný projekt stál 176 miliónov amerických dolárov, z čoho 51 % zaplatilo Španielsko.

Zrkadlo Veľkého kanárskeho ďalekohľadu, zložené z 36 šesťuholníkových častí, je najväčšie zo súčasných existujúcich na svete. Hoci ide o najväčší ďalekohľad na svete z hľadiska veľkosti zrkadla, nemožno ho označiť za najvýkonnejší z hľadiska optického výkonu, keďže na svete existujú systémy, ktoré ho svojou ostražitosťou prevyšujú.

Nachádza sa na Mount Graham, v nadmorskej výške 3,3 km, v štáte Arizona (USA). Tento teleskop je vo vlastníctve medzinárodného observatória Mount Graham a bol postavený za peniaze zo Spojených štátov, Talianska a Nemecka. Konštrukcia je sústava dvoch zrkadiel s priemerom 8,4 metra, čo je svetelnou citlivosťou ekvivalentné jednému zrkadlu s priemerom 11,8 m. Stredy dvoch zrkadiel sú vo vzdialenosti 14,4 metra, vďaka čomu je rozlíšenie ďalekohľadu ekvivalentné 22 metrom, čo je takmer 10-krát väčšie ako rozlíšenie známeho Hubbleovho vesmírneho teleskopu. Obe zrkadlá Veľkého binokulárneho ďalekohľadu sú súčasťou jedného optického prístroja a spolu tvoria jeden obrovský binokulár – momentálne najvýkonnejší optický prístroj na svete.

Keck I a Keck II sú ďalším párom dvojitých ďalekohľadov. Nachádzajú sa vedľa teleskopu Subaru na vrchole havajskej sopky Mauna Kea (výška 4139 m). Priemer hlavného zrkadla každého z Keks je 10 metrov – každý z nich jednotlivo je po Veľkom Kanári druhým najväčším ďalekohľadom na svete. Ale tento systém ďalekohľadov prekonáva Kanárske, čo sa týka „bdelosti“. Parabolické zrkadlá týchto ďalekohľadov sú tvorené 36 segmentmi, z ktorých každý je vybavený špeciálnym počítačom riadeným nosným systémom.

Very Large Telescope sa nachádza v púšti Atacama v čilských Andách, na hore Paranal, 2635 m nad morom. A patrí pod Európske južné observatórium (ESO), ktoré zahŕňa 9 európskych krajín.

Systém štyroch teleskopov s dĺžkou 8,2 metra a štyroch pomocných ďalekohľadov s dĺžkou 1,8 metra je ekvivalentný pomerom apertúry k jednému zariadeniu s priemerom zrkadla 16,4 metra.

Každý zo štyroch ďalekohľadov môže pracovať aj samostatne a prijímať fotografie, ktoré zobrazujú hviezdy až do 30. magnitúdy. Všetky teleskopy málokedy fungujú naraz, je to príliš drahé. Častejšie je každý z veľkých teleskopov spárovaný so svojím 1,8 metrovým asistentom. Každý z pomocných teleskopov sa môže pohybovať po koľajniciach vzhľadom na svojho „veľkého brata“, pričom zaujme najpriaznivejšiu polohu na pozorovanie tohto objektu. Very Large Telescope je najpokročilejší astronomický systém na svete. Urobilo sa na ňom množstvo astronomických objavov, napríklad sa podarilo získať prvý priamy obraz exoplanéty na svete.

priestor Hubblov teleskop

Hubbleov vesmírny teleskop je spoločný projekt NASA a Európskej vesmírnej agentúry, automatické observatórium na obežnej dráhe Zeme, pomenované po americkom astronómovi Edwinovi Hubblovi. Priemer jeho zrkadla je len 2,4 m, ktorý je menší ako najväčšie teleskopy na Zemi. Ale kvôli nedostatku vplyvu atmosféry, rozlišovacia schopnosť ďalekohľadu je 7 - 10 krát väčšia ako u podobného ďalekohľadu umiestneného na Zemi. "Hubble" vlastní mnoho vedeckých objavov: kolízia Jupitera s kométou, obraz reliéfu Pluta, polárna žiara na Jupiteri a Saturne ...

Hubbleov teleskop na obežnej dráhe Zeme

Prvé ďalekohľady s priemerom niečo vyše 20mm a miernym zväčšením menším ako 10x, ktoré sa objavili na začiatku 17. storočia, urobili skutočnú revolúciu v poznaní kozmu okolo nás. Dnes sa astronómovia pripravujú na uvedenie gigantických optických prístrojov s tisíckrát väčším priemerom do prevádzky.

26. máj 2015 bol skutočným sviatkom pre astronómov na celom svete. Havajský guvernér David Egay v tento deň povolil začiatok nultého cyklu výstavby v blízkosti vrcholu vyhasnutej sopky Mauna Kea obrovského prístrojového komplexu, ktorý sa o pár rokov stane jedným z najväčších optických teleskopov na svete.

Tri najväčšie teleskopy prvej polovice 21. storočia budú využívať rôzne optické schémy. TMT je skonštruovaný podľa Ritchey-Chrétienovej schémy s konkávnym primárnym zrkadlom a konvexným sekundárnym zrkadlom (obe hyperbolické). E-ELT má konkávne primárne zrkadlo (eliptické) a konvexné sekundárne zrkadlo (hyperbolické). GMT využíva Gregoryho optický dizajn s konkávnymi zrkadlami: primárne (parabolické) a sekundárne (eliptické).

Obri v aréne

Nový ďalekohľad sa nazýva Thirty Meter Telescope (TMT), pretože jeho apertúra (priemer) bude 30 m. Ak všetko pôjde podľa plánu, TMT uvidí prvé svetlo v roku 2022 a o ďalší rok neskôr začnú pravidelné pozorovania. Konštrukcia bude skutočne gigantická - 56 m vysoká a 66 m široká. Hlavné zrkadlo bude zložené zo 492 šesťhranných segmentov s celkovou plochou 664 m². Podľa tohto ukazovateľa TMT o 80 % prekoná Giant Magellan Telescope (GMT) s apertúrou 24,5 m, ktorý v roku 2021 uvedie do prevádzky na čílskom observatóriu Las Campanas, ktoré vlastní Carnegie Institution.

30-metrový ďalekohľad TMT je postavený podľa Ritchey-Chrétienovej schémy, ktorá sa používa v mnohých v súčasnosti prevádzkovaných veľkých ďalekohľadoch, vrátane momentálne najväčšieho Gran Telescopio Canarias s hlavným zrkadlom s priemerom 10,4 m. budú vybavené tromi IR a optickými spektrometrami a v budúcnosti sa k nim plánuje pridať niekoľko ďalších vedeckých prístrojov.

Majster sveta TMT sa však dlho nezdrží. Na rok 2024 je naplánované otvorenie Európskeho extrémne veľkého teleskopu (E-ELT) s rekordným priemerom 39,3 m, ktorý sa stane vlajkovou loďou prístroja Európskeho južného observatória (ESO). Jeho výstavba už začala v trojkilometrovej výške na hore Cerro Armazones v čilskej púšti Atacama. Hlavné zrkadlo tohto obra, zložené zo 798 segmentov, bude zbierať svetlo z plochy 978 m².

Táto veľkolepá triáda bude tvoriť skupinu optických superteleskopov novej generácie, ktoré už dlho nebudú mať konkurentov.

Anatómia superteleskopov

Optický dizajn TMT sa vracia k systému, ktorý pred sto rokmi nezávisle navrhli americký astronóm George Willis Ritchie a Francúz Henri Chrétien. Je založená na kombinácii hlavného konkávneho zrkadla a koaxiálneho konvexného zrkadla menšieho priemeru, pričom obe majú tvar rotačného hyperboloidu. Lúče odrazené od sekundárneho zrkadla sú nasmerované do otvoru v strede hlavného reflektora a zaostrené za ním. Použitím druhého zrkadla v tejto polohe je ďalekohľad kompaktnejší a zvyšuje sa jeho ohnisková vzdialenosť. Tento dizajn bol implementovaný v mnohých prevádzkových ďalekohľadoch, najmä v v súčasnosti najväčšom teleskope Gran Telescopio Canarias s primárnym zrkadlom s priemerom 10,4 m, v 10-metrových dvojitých ďalekohľadoch Hawaiian Keck Observatory a v štyroch 8,2-metrových ďalekohľadoch Observatórium Cerro Paranal, ktoré vlastní ESO.

Optický systém E-ELT obsahuje aj konkávne primárne zrkadlo a konvexné sekundárne zrkadlo, no má množstvo unikátnych vlastností. Pozostáva z piatich zrkadiel a hlavné nie je hyperboloid ako v TMT, ale elipsoid.

GMT je navrhnutý úplne inak. Jeho hlavné zrkadlo pozostáva zo siedmich rovnakých monolitických zrkadiel s priemerom 8,4 m (šesť tvorí prstenec, siedme je v strede). Sekundárne zrkadlo nie je konvexný hyperboloid ako v schéme Ritchey-Chrétien, ale konkávny elipsoid umiestnený pred ohniskom primárneho zrkadla. V polovici 17. storočia takúto konfiguráciu navrhol škótsky matematik James Gregory a prvýkrát ju v praxi zaviedol Robert Hooke v roku 1673. Podľa gregoriánskej schémy bol na medzinárodnom observatóriu na Mount Graham v Arizone zostrojený Veľký binokulárny ďalekohľad (Large Binocular Telescope, LBT) (obe jeho „oči“ sú vybavené rovnakými hlavnými zrkadlami ako zrkadlá GMT) a dvoma rovnakými Magellanove teleskopy s apertúrou 6,5 m, ktoré pracujú na observatóriu Las Campanas od začiatku 21. storočia.

Sila je v nástrojoch

Akýkoľvek ďalekohľad sám o sebe je len veľmi veľký pozorovací rozsah. Aby sa z neho stalo astronomické observatórium, musí byť vybavené vysoko citlivými spektrografmi a videokamerami.

TMT, ktorý je dimenzovaný na životnosť viac ako 50 rokov, bude vybavený predovšetkým tromi meracími prístrojmi namontovanými na spoločnej platforme - IRIS, IRMS a WFOS. IRIS (InfraRed Imaging Spectrometer) je komplex videokamery s veľmi vysokým rozlíšením poskytujúcej zorné pole 34 x 34 oblúkových sekúnd a spektrometra infračerveného žiarenia. IRMS je viacštrbinový infračervený spektrometer, zatiaľ čo WFOS je širokouhlý spektrometer, ktorý dokáže súčasne sledovať až 200 objektov na ploche najmenej 25 štvorcových oblúkových minút. Konštrukcia teleskopu obsahuje ploché otočné zrkadlo, ktoré smeruje svetlo na zariadenia, ktoré práve potrebujete, a prepnutie trvá menej ako desať minút. V budúcnosti bude teleskop vybavený ďalšími štyrmi spektrometrami a kamerou na pozorovanie exoplanét. Podľa aktuálnych plánov pribudne jeden komplex navyše každé dva a pol roka. GMT a E-ELT budú mať tiež mimoriadne bohaté prístrojové vybavenie.

Supergiant E-ELT bude najväčší ďalekohľad na svete s primárnym zrkadlom 39,3 m. Vybavený bude najmodernejším systémom adaptívnej optiky (AO) s tromi deformovateľnými zrkadlami schopnými eliminovať skreslenia, ktoré vznikajú v rôznych výškach a vlnoplochové senzory na analýzu svetla z troch prirodzených referenčných hviezd a štyroch až šiestich umelých (vytvorených v atmosfére pomocou laserov). Vďaka tomuto systému dosiahne rozlíšenie ďalekohľadu v blízkej infračervenej zóne v optimálnom stave atmosféry šesť oblúkových milisekúnd a vďaka vlnovému charakteru svetla sa priblíži k difrakčnej hranici.

európsky gigant

Superteleskopy budúceho desaťročia nebudú lacné. Presná suma zatiaľ nie je známa, no už teraz je jasné, že ich celková cena presiahne 3 miliardy dolárov Čo tieto gigantické nástroje dajú vede o Vesmíre?

„E-ELT sa bude používať na astronomické pozorovania v širokom rozsahu mierok, od slnečnej sústavy až po hlboký vesmír. A v každej mierke sa od neho očakávajú mimoriadne bohaté informácie, z ktorých mnohé iné superteleskopy nedokážu poskytnúť, “povedal pre Popular Johan Liske, člen vedeckého tímu európskeho giganta, ktorý sa zaoberá extragalaktickou astronómiou a pozorovacou kozmológiou. mechanika. „Má to dva dôvody: po prvé, E-ELT bude schopný zhromaždiť oveľa viac svetla ako jeho konkurenti a po druhé, jeho rozlíšenie bude oveľa vyššie. Vezmite si, povedzme, extrasolárne planéty. Ich zoznam sa rýchlo rozrastá, ku koncu prvého polroka tohto roka obsahoval okolo 2000 titulov. Teraz nie je hlavnou úlohou znásobovať počet objavených exoplanét, ale zbierať konkrétne údaje o ich povahe. To je presne to, čo E-ELT urobí. Najmä jeho spektroskopické vybavenie umožní študovať atmosféry kamenistých planét podobných Zemi s úplnosťou a presnosťou, ktorá je pre v súčasnosti prevádzkované teleskopy úplne nedostupná. Tento výskumný program zabezpečuje hľadanie vodnej pary, kyslíka a organických molekúl, ktoré môžu byť odpadovými produktmi suchozemských organizmov. Niet pochýb o tom, že E-ELT zvýši počet uchádzačov o úlohu obývateľných exoplanét.“

Nový ďalekohľad sľubuje aj ďalšie objavy v astronómii, astrofyzike a kozmológii. Ako je známe, existujú značné dôvody na predpoklad, že vesmír sa už niekoľko miliárd rokov rozširuje so zrýchlením v dôsledku temnej energie. Veľkosť tohto zrýchlenia sa dá určiť zo zmien v dynamike červeného posunu svetla zo vzdialených galaxií. Podľa súčasných odhadov tento posun zodpovedá 10 cm/s za desaťročie. Táto hodnota je extrémne malá pre merania súčasnými teleskopmi, ale pre E-ELT je takáto úloha celkom schopná. Jeho ultracitlivé spektrografy tiež poskytnú spoľahlivejšie údaje na zodpovedanie otázky, či sú základné fyzikálne konštanty konštantné alebo či sa menia v priebehu času.

E-ELT sľubuje skutočnú revolúciu v extragalaktickej astronómii, ktorá sa zaoberá objektmi nachádzajúcimi sa mimo Mliečnej dráhy. Súčasné teleskopy umožňujú pozorovať jednotlivé hviezdy v blízkych galaxiách, no na veľké vzdialenosti zlyhávajú. Európsky super teleskop poskytne príležitosť vidieť najjasnejšie hviezdy v galaxiách vzdialených milióny a desiatky miliónov svetelných rokov od Slnka. Na druhej strane bude môcť prijímať svetlo z najstarších galaxií, o ktorých zatiaľ nie je známe prakticky nič. Bude tiež môcť pozorovať hviezdy v blízkosti supermasívnej čiernej diery v strede našej Galaxie – nielen merať ich rýchlosti s presnosťou 1 km/s, ale aj objavovať dnes neznáme hviezdy v bezprostrednej blízkosti diery. , kde sa ich obežná rýchlosť blíži k 10% rýchlosti svetla. A to, ako hovorí Johan Liske, zďaleka nie je úplný zoznam jedinečných schopností teleskopu.

Magellanov ďalekohľad

Obrovský Magellanov ďalekohľad stavia medzinárodné konzorcium, ktoré združuje viac ako tucet rôznych univerzít a výskumných ústavov v Spojených štátoch, Austrálii a Južnej Kórei. Dennis Zaritsky, profesor astronómie na University of Arizona a pridružený riaditeľ Stewart Observatory, povedal premiérovi, že gregoriánska optika bola zvolená, pretože zlepšuje kvalitu obrazu v širokom zornom poli. V posledných rokoch sa takáto optická schéma osvedčila na niekoľkých optických teleskopoch v rozsahu 6–8 m a ešte skôr sa používala na veľkých rádioteleskopoch.

Napriek tomu, že GMT je z hľadiska priemeru, a teda aj plochy povrchu zbierajúceho svetlo, horší ako TMT a E-ELT, má mnoho vážnych výhod. Jeho vybavenie bude schopné súčasne merať spektrá veľkého množstva objektov, čo je mimoriadne dôležité pre prieskumné pozorovania. Optika GMT navyše poskytuje veľmi vysoký kontrast a schopnosť dosiahnuť ďaleko do infračerveného žiarenia. Priemer jeho zorného poľa, podobne ako u TMT, bude 20 oblúkových minút.

Podľa profesora Zaritského zaujme GMT svoje právoplatné miesto v triáde budúcich superteleskopov. Napríklad s jeho pomocou bude možné získať informácie o temnej hmote, hlavnej zložke mnohých galaxií. Jeho rozloženie v priestore možno posúdiť podľa pohybu hviezd. Väčšina galaxií, v ktorých dominuje, však obsahuje relatívne málo hviezd, a to skôr matných. Prístroj GMT bude schopný sledovať pohyby oveľa väčšieho počtu týchto hviezd ako ktorýkoľvek z existujúcich ďalekohľadov. GMT teda umožní presnejšie zmapovať temnú hmotu a to zase umožní vybrať najvierohodnejší model jej častíc. Takáto perspektíva nadobúda zvláštnu hodnotu, ak sa vezme do úvahy, že temná hmota nebola doteraz detegovaná ani pasívnou detekciou, ani získanou na urýchľovači. V GMT sa uskutočnia aj ďalšie výskumné programy: hľadanie exoplanét vrátane terestrických planét, pozorovanie najstarších galaxií a štúdium medzihviezdnej hmoty.

Na zemi aj v nebi

V októbri 2018 je naplánovaný štart teleskopu Jamesa Webba (JWST) do vesmíru. Bude fungovať len v oranžovej a červenej zóne viditeľného spektra, ale bude schopný pozorovať takmer celý stredný infračervený rozsah až do vlnových dĺžok 28 mikrónov (infračervené lúče s vlnovými dĺžkami nad 20 mikrónov sú takmer úplne absorbované v spodnej časti atmosfére oxidom uhličitým a molekulami vody). , aby si ich pozemné teleskopy nevšimli). Keďže bude chránený pred tepelnou interferenciou zemskej atmosféry, jeho spektrometrické prístroje budú oveľa citlivejšie ako pozemné spektrografy. Priemer jeho hlavného zrkadla je však 6,5 m, a preto bude uhlové rozlíšenie pozemských ďalekohľadov vďaka adaptívnej optike niekoľkonásobne vyššie. Takže podľa Michaela Bolteho sa pozorovania na JWST a pozemných superteleskopoch budú navzájom dokonale dopĺňať. Pokiaľ ide o vyhliadky na 100-metrový ďalekohľad, profesor Bolte je vo svojich hodnoteniach veľmi opatrný: „Podľa môjho názoru v najbližších 20 až 25 rokoch jednoducho nebude možné vytvoriť systémy adaptívnej optiky, ktoré by mohli efektívne spolupracovať s stometrové zrkadlo. Možno sa tak stane niekde o štyridsať rokov, v druhej polovici storočia.

Havajský projekt

„TMT je jediný z troch budúcich superteleskopov umiestnených na severnej pologuli,“ hovorí Michael Bolte, člen predstavenstva havajského projektu, profesor astronómie a astrofyziky na Kalifornskej univerzite v Santa Cruz. - Bude však namontovaný neďaleko od rovníka, na 19. stupni severnej zemepisnej šírky. Preto bude môcť, podobne ako ostatné teleskopy observatória Mauna Kea, skúmať oblohu oboch pologúľ, najmä preto, že toto observatórium je jedným z najlepších miest na planéte z hľadiska pozorovacích podmienok. Okrem toho bude TMT pracovať v spojení so skupinou blízkych ďalekohľadov: dve 10-metrové dvojičky Keck I a Keck II (ktoré možno považovať za prototypy TMT), ako aj 8-metrové Subaru a Gemini-North. Nie je náhoda, že systém Ritchey-Chrétien sa podieľa na konštrukcii mnohých veľkých ďalekohľadov. Poskytuje dobré zorné pole a veľmi účinne chráni pred sférickou aj komatickou aberáciou, ktorá skresľuje obrazy objektov, ktoré neležia na optickej osi ďalekohľadu. Okrem toho sa pre TMT plánuje skutočne veľkolepá adaptívna optika. Je jasné, že astronómovia majú dobrý dôvod očakávať, že pozorovania TMT prinesú veľa pozoruhodných objavov.“

Podľa profesora Bolteho prispejú TMT aj ďalšie superteleskopy k pokroku astronómie a astrofyziky predovšetkým tým, že opäť posunú hranice vesmíru, ktoré veda pozná v priestore aj v čase. Ešte pred 35 – 40 rokmi bol pozorovateľný priestor obmedzený hlavne na objekty nie staršie ako 6 miliárd rokov. Teraz je možné spoľahlivo pozorovať galaxie staré približne 13 miliárd rokov, ktorých svetlo bolo vyžarované 700 miliónov rokov po Veľkom tresku. Existujú kandidáti na galaxie s vekom 13,4 miliardy rokov, ale to ešte nie je potvrdené. Dá sa očakávať, že prístroje TMT budú schopné odhaliť svetelné zdroje len o niečo mladšie (o 100 miliónov rokov) ako samotný vesmír.

TMT poskytne astronómiu a mnoho ďalších príležitostí. Výsledky, ktoré sa na nej získajú, umožnia objasniť dynamiku chemického vývoja Vesmíru, lepšie porozumieť procesom vzniku hviezd a planét, prehĺbiť poznatky o štruktúre našej Galaxie a jej najbližších susedov. , najmä o galaktickom halo. Ale hlavná vec je, že TMT, podobne ako GMT a E-ELT, pravdepodobne umožní výskumníkom odpovedať na otázky zásadného významu, ktoré sa teraz nedajú nielen správne formulovať, ale ani si ich predstaviť. To je podľa Michaela Bolteho hlavná hodnota projektov superteleskopov.

Veľký azimutový ďalekohľad (LTA) Špeciálneho astrofyzikálneho observatória (SAO) Ruskej akadémie vied opäť pozoruje nebeské objekty. V roku 2018 observatórium vymenilo hlavný prvok ďalekohľadu - zrkadlo s priemerom 6 m, no ukázalo sa, že na plnohodnotnú prácu je nevhodné. Zrkadlo z roku 1979 sa vrátilo do ďalekohľadu.

Menšie je lepšie

BTA, ktorá sa nachádza v obci Nižný Arkhyz v pohorí Karačajsko-Čerkesko, je jedným z najväčších na svete. Teleskop bol vypustený v roku 1975.

V rokoch 1960–1970 boli vyrobené dve zrkadlá pre BTA v továrni na optické sklo Lytkarino (LZOS) neďaleko Moskvy. Sklenené polotovary s hrúbkou asi 1 m a hmotnosťou asi 70 ton sa najskôr dva roky chladili a potom sa ďalších sedem rokov leštili diamantovým práškom. Prvé zrkadlo fungovalo na ďalekohľade štyri roky. V roku 1979 bola pre povrchové nedokonalosti vymenená.

V deväťdesiatych rokoch minulého storočia vedci nastolili otázku výmeny nového zrkadla. V tom čase už opakovane prechádzal procesmi realuminizácie: asi raz za päť rokov bola reflexná vrstva hliníka zmytá zo zrkadla kyselinami a potom bol aplikovaný nový náter. Každý takýto postup zhoršoval povrch zrkadla na mikroúrovni. To ovplyvnilo kvalitu pozorovaní.

Začiatkom roku 2000 sa Ruská akadémia vied začala zaoberať týmto problémom. Boli navrhnuté dve možnosti: preleštenie prvého zrkadla BTA a radikálna modernizácia ďalekohľadu s výmenou 6-metrového zrkadla za 8-metrové.

V roku 2004 bolo možné v Nemecku kúpiť zrkadlový polotovar tejto veľkosti, vyrobený pre komplex Very Large Telescope (VLT, Very Large Telescope) a nepotrebný. 8-metrové zrkadlo by poskytlo novú úroveň ostražitosti a vrátilo by ruský ďalekohľad do prvej desiatky najväčších na svete.

Táto možnosť však mala aj nevýhody: vysoké náklady a vysoké riziká. Kúpa polotovaru by stála 6-8 miliónov €, leštenie by stálo približne rovnako - muselo sa to robiť v Nemecku, pretože v Rusku nie je vybavenie na zrkadlá tohto priemeru. Na novú svetelnosť by bolo potrebné prerobiť vrchnú časť konštrukcie ďalekohľadu a prekonfigurovať všetky vedecké zariadenia.

„Po uvedení 8-metrového zrkadla do prevádzky by zostala prakticky nedotknutá iba kupola ďalekohľadu,“ vysvetlil pre Kommersant Dmitrij Kudryavtsev, zástupca riaditeľa NKÚ, „teraz si to všetko predstavte v ruskej realite s prerušením financovania vedeckých projektov. Ľahko by sme sa mohli ocitnúť v situácii, keď je teleskop doslova rozobratý, peniaze neprídu a celkovo stratíme prístup k pozorovaniam na dobu neurčitú.

Dopadlo to ako predtým

Ani nezačali počítať, koľko by stálo prerobenie ďalekohľadu. "Bolo zrejmé, že Ruská akadémia vied také peniaze nenájde," povedal pre Kommersant riaditeľ NKÚ Valerij Vlasyuk. V roku 2004 sa akadémia rozhodla obnoviť prvé zrkadlo BTA, ktoré bolo od roku 1979 uchovávané v špeciálnom kontajneri.

Foto: Kristina Kormilitsyna, Kommersant

Úlohou bola opäť poverená spoločnosť LZOS, ktorá je dnes súčasťou holdingu Shvabe štátnej korporácie Rostec. Na odstránenie „vrodených“ chýb z povrchu zrkadla s plochou 28 m2. m, bolo vyrezaných 8 mm skla, čím sa jeho hmotnosť znížila takmer o tonu. Leštenie sa plánovalo vykonať o tri roky, no pre prerušenie financovania sa natiahlo na 10 rokov.

„Zvýšenie ceny je vysvetlené najmä finančnou krízou, ktorá nastala v rokoch 2004 až 2018, a následnou infláciou,“ vysvetľuje Vladimír Patrikejev, zástupca vedúceho výskumno-výrobného komplexu LZOS, „ak sme napríklad v roku 2007 priniesli zrkadlo z tzv. Kaukaz do moskovského regiónu za 3,5 milióna rubľov, potom v roku 2018 boli privezené späť už za 11 miliónov rubľov.

Obnovené zrkadlo dorazilo do Nižného Arkhyzu vo februári 2018. o preprave obzvlášť krehkého nákladu s hmotnosťou 42 ton, ktorá trvala osem dní.

Pred odoslaním do observatória bolo zreštaurované zrkadlo certifikované pre LZOS. Po jeho inštalácii do štandardného rámu BTA sa však zistili výrazné odchýlky od charakteristík špecifikovaných v zadávacích podmienkach.

Parabola začala proces v kruhu

„Kvalita povrchu zrkadla je hodnotená niekoľkými parametrami, z ktorých hlavnými sú drsnosť a súlad s parabolickým tvarom,“ hovorí Kudryavtsev, „LZOS si bravúrne poradil so znižovaním drsnosti povrchu zrkadla. Ak má druhé zrkadlo BTA 20 nanometrov, potom obnovené má iba jeden nanometer. Problémy však boli s tvarom zrkadla.

Na základe referenčných podmienok by štandardná odchýlka od ideálneho paraboloidu nemala byť väčšia ako 95 nanometrov. V skutočnosti sa tento parameter ukázal na úrovni 1 mikrónu, čo je desaťkrát horšie ako požadovaná hodnota.

Problémy s obnoveným zrkadlom sa ukázali takmer okamžite po jeho inštalácii v lete 2018. Už vtedy sa rozhodlo o vrátení práve vymeneného druhého zrkadla. Tím observatória bol však vyčerpaný predchádzajúcou výmenou a okrem toho sa tento niekoľkomesačný postup môže vykonávať iba v teplom období.

BTA bol uvedený do prevádzky s nekvalitným zrkadlom, ak to bolo možné, existujúce nedostatky boli opravené pomocou mechanických systémov. Kvôli nestabilnému a celkovo zlému zaostreniu na ňom nebolo možné vykonávať fotometrické pozorovania. Uskutočnili sa ďalšie vedecké programy o BTA, ale so stratou účinnosti.

Návrat starého zrkadla sa začal 3. júna 2019. V septembri sa uskutočnili skúšobné pozorovania a finálna úprava ďalekohľadu. Od októbra sa BTA vrátila do plnohodnotnej práce. Na operáciu sa minulo 5 miliónov rubľov.

„Sme spokojní s tým, ako prebehol návrat starého zrkadla. Perfektne zapadá do rámu, kvalita obrazu je na najlepšej úrovni. Zatiaľ budeme fungovať takto, “ubezpečil Kommersant riaditeľ NKÚ RAS.

Kto je na vine a čo robiť

Spoločná komisia NKÚ RAS, LZOS a NPO OPTIKA uznala zreštaurované zrkadlo ako nevyhovujúce a vyžadujúce si úpravu. Formálnym dôvodom je nedostatok stacionárneho rámu v továrni a chyby počítačového modelovania.

V sovietskych časoch bolo prvé zrkadlo vyleštené v skutočnom ráme ďalekohľadu, ktorý bol potom prepravený z LZOS na Kaukaz a inštalovaný na BTA. Na vyleštenie druhého zrkadla bol v továrni vytvorený prototyp rámu - jeho zjednodušená, lacná kópia.

Keď sa v roku 2004 Ruská akadémia vied rozhodla obnoviť prvé zrkadlo, projekt zahŕňal vytvorenie novej imitácie rámu. Starý bol zošrotovaný v roku 2007.

A potom nastali problémy s financovaním – neboli peniaze na vytvorenie kópie BTA rámu. Potom sa odborníci rozhodli, že v 21. storočí je možné leštiť zrkadlo nie v pevnom ráme, ale pomocou počítačovej simulácie.

Pri vykonávaní kontrolných meraní bolo zrkadlo podopreté oceľovou páskou. Výsledná deformácia skla bola simulovaná, experimentálne overená a zohľadnená pri nastavovaní chodu leštiaceho stroja. Nehomogenita skla sa však ukázala oveľa vyššia ako vypočítaná. V pravidelnom ráme zreštaurované zrkadlo vykazovalo odchýlku od daného tvaru rádovo horšiu, ako sa očakávalo.

Komisia uznala, že prvé zrkadlo bolo potrebné vyleštiť na imitáciu rámu BTA. Zatiaľ čo je uložený v Nižnom Arkhyzi. Koľko bude stáť opakovanie procesu a či sa bude opakovať, zatiaľ nie je známe. Podľa Vladimíra Patrikeeva, zástupcu závodu, rozhodnutie obnoviť kópiu rámu v LZOS nepadlo.

V vynaložených 250 miliónoch rubľov. To zahŕňalo nielen preleštenie zrkadla, hovorí riaditeľ hvezdárne Valery Vlasyuk. Náplňou prác bola aj preprava zrkadla na reštaurovanie a späť do BTA, modernizácia leštiaceho stroja a systému riadenia izbovej teploty v LZOS, oprava žeriavu BTA, ktorý sa používa na prestavovanie zrkadiel, rekonštrukcia technických priestorov ďalekohľadu a vytvorenie zrkadlového chladiaceho systému od základov.

„Všetky tieto vylepšenia nám ostali a znížia náklady na ďalšiu prácu,“ hovorí pán Vlasyuk, „štát však zatiaľ nemá peniaze na pokračovanie prác na zrkadle. Začiatkom roku 2000 NKÚ RAS napísal listy všetkým mocnostiam, všetkým oligarchom, v ktorých ich žiadal, aby pomohli aktualizovať BTA. A teraz sme pripravení požiadať o pomoc aj čitateľov Kommersant, aby sme ešte dostali zrkadlo s vylepšenými vlastnosťami.

Júlia Byčková, Nižný Archyz

B.M. Shustov, doktor fyzikálnych a matematických vied,
Astronomický ústav RAS

Ľudstvo zhromaždilo väčšinu poznatkov o vesmíre pomocou optických prístrojov - ďalekohľadov. Už prvý ďalekohľad, ktorý vynašiel Galileo v roku 1610, umožnil veľké astronomické objavy. Počas nasledujúcich storočí sa astronomická technika neustále zdokonaľovala a modernú úroveň optickej astronómie určujú údaje získané pomocou prístrojov stokrát väčších ako prvé teleskopy.

Trend smerom k stále väčším nástrojom je obzvlášť zreteľný v posledných desaťročiach. Ďalekohľady so zrkadlom s priemerom 8 - 10 m sa stávajú bežnými v pozorovacej praxi. Projekty 30- a dokonca 100-metrových ďalekohľadov sa odhadujú ako celkom realizovateľné už o 10 - 20 rokov.

Prečo sa stavajú

Potreba postaviť takéto teleskopy je určená úlohami, ktoré vyžadujú maximálnu citlivosť prístrojov na detekciu žiarenia z najslabších vesmírnych objektov. Tieto úlohy zahŕňajú:

pôvod vesmíru;
mechanizmy vzniku a vývoja hviezd, galaxií a planetárnych systémov;
fyzikálne vlastnosti hmoty v extrémnych astrofyzikálnych podmienkach;
astrofyzikálne aspekty vzniku a existencie života vo vesmíre.

Ak chcete získať maximum informácií o astronomickom objekte, moderný ďalekohľad musí mať veľká plocha zbernej optiky a vysoká účinnosť prijímačov žiarenia. okrem toho Rušenie pozorovania by sa malo obmedziť na minimum..

V súčasnosti sa účinnosť prijímačov v optickom rozsahu, chápaná ako podiel detegovaných fotónov z celkového počtu fotónov, ktoré dorazili na citlivý povrch, blíži k teoretickej hranici (100 %) a ďalšie zlepšenia sú spojené so zvyšovaním formát prijímačov, zrýchlenie spracovania signálu a pod.

Rušenie pozorovania je veľmi vážny problém. Okrem prírodných porúch (napríklad oblačnosť, tvorba prachu v atmosfére) je existencia optickej astronómie ako pozorovacej vedy ohrozená zvyšujúcim sa osvetlením zo sídiel, priemyselných centier, komunikácií a znečistením atmosféry spôsobeným človekom. Moderné hvezdárne sú postavené, samozrejme, na miestach s priaznivou astroklímou. Takýchto miest je na svete veľmi málo, nie viac ako tucet. Bohužiaľ, na území Ruska nie sú žiadne miesta s veľmi dobrou astroklímou.

Jediným perspektívnym smerom vo vývoji vysoko efektívnej astronomickej techniky je zväčšovanie veľkosti zberných plôch prístrojov.

Najväčšie teleskopy: skúsenosti s tvorbou a používaním

Za posledné desaťročie sa vo svete zrealizovalo alebo je v procese vývoja a tvorby viac ako tucet projektov veľkých teleskopov. Niektoré projekty počítajú s konštrukciou niekoľkých ďalekohľadov naraz so zrkadlom s veľkosťou nie menšou ako 8 m. Cena prístroja je určená predovšetkým veľkosťou optiky. Storočia praktických skúseností s konštrukciou ďalekohľadov viedli k jednoduchému spôsobu, ako porovnať cenu ďalekohľadu S so zrkadlom s priemerom D (pripomeňme, že všetky prístroje s priemerom primárneho zrkadla väčším ako 1 m sú odrazové teleskopy). Pre teleskopy s pevným primárnym zrkadlom je S spravidla úmerné D 3 . Pri analýze tabuľky môžete vidieť, že tento klasický pomer pre najväčšie nástroje je porušený. Takéto ďalekohľady sú lacnejšie a S je pre nich úmerné D a, kde a nepresahuje 2.

Práve úžasné zníženie nákladov umožňuje v blízkej budúcnosti považovať projekty superobrích ďalekohľadov s priemerom zrkadla desiatok až stoviek metrov nie za fantázie, ale za celkom reálne projekty. Budeme hovoriť o niektorých z najefektívnejších projektov. Jeden z nich, SALT, sa uvádza do prevádzky v roku 2005, výstavba obrovských ďalekohľadov triedy 30 metrov ELT a 100 metrov - OWL sa ešte nezačala, ale môžu sa objaviť o 10 - 20 rokov.

TELESKOP	priemer zrkadla, m	Hlavné parametre zrkadla	Umiestnenie ďalekohľadu	Účastníci projektu	Náklady na projekt, milióny USD	prvé svetlo
KECKI KECK II		parabolický viacsegmentové aktívne	Mauna Kea, Havaj, USA	USA
VLT (štyri ďalekohľady)		tenký aktívny	Čile	ESO, spolupráca deviatich európskych krajín
BLÍŽENCI Sever BLÍŽENCI Juh		tenký aktívny	Mauna Kea, Havaj, USA Cerro Pachon, Čile	USA (25 %), Anglicko (25 %), Kanada (15 %), Čile (5 %), Argentína (2,5 %), Brazília (2,5 %)
SUBARU		tenký aktívny	Mauna Kea, Havaj, USA	Japonsko
LBT (binokulárny)		bunkový hustý	Mt. Graham, Arizona, USA	USA, Taliansko
NIE (Hobby&Eberly)	11 (v skutočnosti 9.5)	guľovitý viacsegmentový	Mt. Fowlkes, Texac, USA	USA, Nemecko
MMT		bunkový hustý	Mt. Hopkins, Arizona, USA	USA
MAGELLAN dva teleskopy		bunkový hustý	Las Campanas, Čile	USA
BTA SAO RAS		hustý	Mount Pastukhova, Karachay-Cherkessia	Rusko
VOP		analóg KECK II	La Palma, Kanárske ostrovy, Španielsko	Španielsko 51 %
SOĽ		analógový NO	Sutherland, Južná Afrika	Juhoafrická republika
ELT	35 (v skutočnosti 28)	analógový NO		USA	150-200 predbežný projekt
SOVA		guľovitý viacsegmentový duševný		Nemecko, Švédsko, Dánsko atď.	Asi 1000 avant-projektov

Veľký juhoafrický ďalekohľad SALT

V 70. rokoch 20. storočia Hlavné juhoafrické observatóriá boli zlúčené do Juhoafrického astronomického observatória. Ústredie sa nachádza v Kapskom Meste. Hlavné prístroje - štyri ďalekohľady (1,9-m, 1,0-m, 0,75-m a 0,5-m) - sa nachádzajú 370 km od mesta vo vnútrozemí, na kopci týčiacim sa na suchej náhornej plošine Karoo ( Karoo).

Juhoafrické astronomické observatórium.
Juhoafrická veža veľkého teleskopu
zobrazené v sekcii. Pred ňou sú tri hlavné
prevádzkové teleskopy (1,9 m, 1,0 m a 0,75 m).

V roku 1948 bol v Južnej Afrike postavený 1,9 m ďalekohľad, bol to najväčší prístroj na južnej pologuli. V 90. rokoch. v minulom storočí sa vedecká komunita a vláda Južnej Afriky rozhodli, že juhoafrická astronómia nemôže zostať konkurencieschopná v 21. storočí bez moderného veľkého teleskopu. Spočiatku sa uvažovalo o 4-metrovom ďalekohľade, podobne ako ESO NTT (New Technology Telescope) alebo modernejšie WIYN, na observatóriu Kitt Peak. Nakoniec sa však zvolil koncept veľkého teleskopu - analóg Hobby-Eberlyho teleskopu (HET) inštalovaného na McDonald Observatory (USA). Projekt dostal názov Veľký juhoafrický ďalekohľad, v origináli - Veľký juhoafrický ďalekohľad (SOĽ).

Náklady na projekt ďalekohľadu tejto triedy sú veľmi nízke – iba 20 miliónov amerických dolárov. Navyše náklady na samotný ďalekohľad sú len polovičné z tejto sumy, zvyšok sú náklady na vežu a infraštruktúru. Ďalších 10 miliónov dolárov bude podľa moderných odhadov stáť údržba nástroja počas 10 rokov. Takáto nízka cena je spôsobená tak zjednodušeným dizajnom, ako aj skutočnosťou, že je vytvorená ako analóg už vyvinutého.

SALT (resp. HET) sa radikálne líšia od predchádzajúcich projektov veľkých optických (infračervených) ďalekohľadov. Optická os SALT je nastavená v pevnom uhle 35° k zenitovému smeru a teleskop je schopný rotovať v azimute pre celý kruh. Počas pozorovania zostáva prístroj nehybný a sledovací systém umiestnený v jeho hornej časti zabezpečuje sledovanie objektu v 12° reze pozdĺž výškového kruhu. Ďalekohľad teda umožňuje pozorovať objekty v prstenci so šírkou 12° v oblasti oblohy vzdialenej 29 - 41° od zenitu. Uhol medzi osou ďalekohľadu a zenitovým smerom je možné zmeniť (nie viac ako raz za niekoľko rokov) štúdiom rôznych oblastí oblohy.

Priemer hlavného zrkadla je 11 m. Jeho maximálna plocha využívaná na zobrazovanie alebo spektroskopiu však zodpovedá zrkadlu 9,2 m. Skladá sa z 91 šesťhranných segmentov, každý s priemerom 1 m. Všetky segmenty majú guľový povrch, čo značne znižuje náklady na ich výrobu. Mimochodom, polotovary segmentov boli vyrobené v továrni na optické sklo Lytkarino, tam sa uskutočnilo primárne spracovanie, konečné leštenie (v čase písania článku ešte nebolo dokončené) spoločnosť Kodak. Gregoryho korektor, ktorý odstraňuje sférickú aberáciu, je účinný v oblasti 4°. Svetlo môže byť prenášané cez optické vlákna do spektrografov rôznych rozlíšení v termostaticky riadených miestnostiach. Je tiež možné priamo zaostriť svetelný nástroj.

Hobby-Eberleho teleskop, a teda SALT, sú v podstate navrhnuté ako spektroskopické prístroje pre vlnové dĺžky v rozsahu 0,35-2,0 µm. SOĽ je vedecky najviac konkurencieschopná pri pozorovaní astronomických objektov, ktoré sú rovnomerne rozmiestnené po oblohe alebo umiestnené v skupinách s veľkosťou niekoľkých oblúkových minút. Keďže teleskop bude pracovať v dávkovom režime ( vo fronte), štúdie variability počas dňa alebo dlhšie sú obzvlášť účinné. Rozsah úloh pre takýto teleskop je veľmi široký: štúdium chemického zloženia a vývoja Mliečnej dráhy a blízkych galaxií, štúdium objektov s vysokým červeným posunom, vývoj plynu v galaxiách, kinematika plynu, hviezd a pod. planetárnych hmlovín vo vzdialených galaxiách, hľadanie a štúdium optických objektov identifikovaných s röntgenovými zdrojmi. Teleskop SALT sa nachádza na vrchole ďalekohľadov Juhoafrického observatória, približne 18 km východne od dediny Sutherland ( Sutherland) v nadmorskej výške 1758 m. Jeho súradnice sú 20° 49 „východnej zemepisnej dĺžky a 32 ° 23“ južnej zemepisnej šírky. Výstavba veže a infraštruktúry je už dokončená. Cesta autom z Kapského Mesta trvá približne 4 hodiny. Sutherland sa nachádza ďaleko od všetkých hlavných miest, takže má veľmi jasnú a tmavú oblohu. Štatistické štúdie výsledkov predbežných pozorovaní, ktoré sa vykonávajú už viac ako 10 rokov, ukazujú, že podiel fotometrických nocí presahuje 50 % a spektroskopických nocí v priemere 75 %. Keďže tento veľký ďalekohľad je primárne optimalizovaný pre spektroskopiu, 75 % je úplne prijateľné číslo.

Priemerná kvalita atmosférického obrazu nameraná pomocou diferenciálneho monitora pohybu (DIMM) bola 0,9". Tento systém je umiestnený mierne nad 1 m nad zemou. Upozorňujeme, že optická kvalita obrazu SALT je 0,6". To je dostatočné pre prácu na spektroskopii.

Projekty extrémne veľkých teleskopov ELT a GSMT

V USA, Kanade a Švédsku vzniká naraz niekoľko projektov ďalekohľadov triedy 30 - ELT, MAXAT, CELT atď. Takýchto projektov je minimálne šesť. Najpokročilejšie z nich sú podľa mňa americké projekty ELT a GSMT.

Projekt ELT (Extrémne veľký ďalekohľad - Extrémne veľký ďalekohľad) - väčšia kópia ďalekohľadu HET (a SALT), bude mať priemer vstupnej pupily 28 m s priemerom zrkadla 35 m. Ďalekohľad bude dosahovať prenikavú silu rádovo vyššiu ako majú moderné ďalekohľady triedy 10. . Celkové náklady na projekt sa odhadujú na približne 100 miliónov amerických dolárov. Vyvíja sa na Texaskej univerzite (Austin), kde sa už nazbierali skúsenosti pri budovaní teleskopu HET, Pensylvánskej univerzite a McDonald Observatory. Ide o najreálnejší projekt na realizáciu najneskôr v polovici budúceho desaťročia.

projekt GSMT (Giant Segmented Mirror Telescope - Giant Segmented Mirror Telescope) možno do určitej miery považovať za zjednotenie projektov MAXAT (Maximum Aperture Telescope) a CELT (California Extremely Lerge Telescope). Konkurenčný spôsob vývoja a navrhovania takýchto drahých nástrojov je mimoriadne užitočný a využíva sa vo svetovej praxi. Konečné rozhodnutie o GSMT ešte nepadlo.

Teleskop GSMT je podstatne pokročilejší ako ELT a jeho cena bude približne 700 miliónov amerických dolárov. To je oveľa vyššie ako v prípade ELT v dôsledku zavedenia asférický hlavné zrkadlo a plánované plný obrat

Úžasne veľký ďalekohľad OWL

Najambicióznejší projekt začiatku XXI storočia. je samozrejme projekt SOVA (Ohromne veľký teleskop - Úžasne veľký ďalekohľad). OWL je navrhnutý Európskym južným observatóriom ako alt-azimutový ďalekohľad so segmentovaným sférickým primárnym a plochým sekundárnym zrkadlom. Na korekciu sférickej aberácie je zavedený 4-prvkový korektor s priemerom cca 8 m. Pri vytváraní OWL sa využívajú technológie vyvinuté už v moderných projektoch: aktívna optika (ako na ďalekohľadoch NTT, VLT, Subaru, Gemini), ktorá umožňuje získanie obrazu optimálnej kvality; segmentácia primárneho zrkadla (ako na Keck, HET, GTC, SALT), nízkonákladové návrhy (ako na HET a SALT) a vyvíja sa viacstupňová adaptívna optika ( "Zem a vesmír", 2004, č. 1).

Astonishingly Large Telescope (OWL) je navrhnutý Európskym južným observatóriom. Jeho hlavné charakteristiky sú: priemer vstupnej pupily je 100 m, plocha zbernej plochy je viac ako 6000 m2. m, viacstupňový systém adaptívnej optiky, kvalita difrakčného obrazu pre viditeľnú časť spektra - v poli 30", pre blízke infračervené - v poli 2"; pole obmedzené kvalitou obrazu, ktorú umožňuje atmosféra (videnie) je 10"; relatívna clona je f/8; pracovný spektrálny rozsah je 0,32-2 mikróny. Teleskop bude vážiť 12,5 tisíc ton.

Treba poznamenať, že tento ďalekohľad bude mať obrovské pracovné pole (stovky miliárd obyčajných pixelov!). Koľko výkonných prijímačov možno umiestniť na tento ďalekohľad!

Bola prijatá koncepcia postupného uvádzania OWL do prevádzky. Začať používať teleskop sa navrhuje už 3 roky pred naplnením primárneho zrkadla. Plán je zaplniť 60 m otvor do roku 2012 (ak sa financovanie otvorí v roku 2006). Náklady na projekt nie sú vyššie ako 1 miliarda eur (posledný odhad je 905 miliónov eur).

Ruské perspektívy

Asi pred 30 rokmi bol v ZSSR postavený a uvedený do prevádzky 6-metrový ďalekohľad BTA (Veľký azimutový ďalekohľad). Dlhé roky zostal najväčší na svete a bol, samozrejme, pýchou ruskej vedy. BTA predviedol množstvo originálnych technických riešení (napríklad alt-azimutovú inštaláciu s počítačovým navádzaním), ktoré sa neskôr stali svetovým technickým štandardom. BTA je stále mocným nástrojom (najmä pre spektroskopické štúdie), ale na začiatku XXI. už sa ocitla len v druhej desiatke najväčších ďalekohľadov na svete. Postupná degradácia zrkadla (teraz sa jeho kvalita zhoršila o 30% oproti originálu) ho navyše vyraďuje zo zoznamu účinných nástrojov.

Po rozpade ZSSR zostal BTA prakticky jediným hlavným nástrojom dostupným ruským výskumníkom. Všetky pozorovacie základne s teleskopmi strednej veľkosti na Kaukaze a v Strednej Ázii výrazne stratili význam ako bežné observatóriá z viacerých geopolitických a ekonomických dôvodov. Teraz sa začalo pracovať na obnove väzieb a štruktúr, ale historické vyhliadky tohto procesu sú nejasné a v každom prípade bude trvať mnoho rokov, kým sa čiastočne obnoví to, čo sa stratilo.

Samozrejme, rozvoj flotily veľkých ďalekohľadov vo svete poskytuje ruským pozorovateľom možnosť pracovať v takzvanom hosťovskom režime. Voľba takejto pasívnej cesty by vždy znamenala, že ruská astronómia by vždy zohrávala len sekundárne (závislé) úlohy a nedostatok základne pre domáci technologický rozvoj by viedol k prehlbovaniu oneskorenia, a to nielen v astronómii. Východisko je zrejmé - radikálna modernizácia BTA, ako aj plnohodnotná účasť na medzinárodných projektoch.

Náklady na veľké astronomické prístroje sa spravidla pohybujú v desiatkach a dokonca stovkách miliónov dolárov. Takéto projekty, s výnimkou niekoľkých národných projektov realizovaných najbohatšími krajinami sveta, je možné realizovať len na základe medzinárodnej spolupráce.

Možnosti spolupráce pri stavbe ďalekohľadov triedy 10 sa objavili už koncom minulého storočia, no nedostatok financií, respektíve záujem štátu o rozvoj domácej vedy viedol k ich strate. Rusko pred pár rokmi dostalo ponuku stať sa partnerom pri výstavbe významného astrofyzikálneho prístroja – Veľkého kanárskeho ďalekohľadu (GTC) a ešte finančne atraktívnejšieho projektu SALT. Bohužiaľ, tieto teleskopy sa stavajú bez účasti Ruska.

V utorok sme začali testovať nový prístroj na našom teleskope Zeiss-1000. Druhý najväčší optický ďalekohľad nášho observatória (hovorovo „meter“) je oveľa menej známy ako 6-metrový BTA a stráca sa na pozadí svojej veže. Ale napriek relatívne skromnému priemeru ide o pomerne vyhľadávaný nástroj, ktorý aktívne využívajú naši astronómovia aj externí záujemcovia. Veľa času je venované monitorovaniu – sledovaniu zmien jasu a spektra premenných objektov: aktívnych galaktických jadier, zdrojov gama zábleskov, binárnych systémov s bielymi trpaslíkmi, neutrónových hviezd, čiernych dier a iných horiacich objektov. V poslednom čase pribudli do zoznamu aj tranzity extrasolárnych planét.
V dávnych dobách, keď sme ešte nepozorovali na diaľku, prichádzajúci ráno do miestnosti na veži BTA, sme si občas urobili tradičný „unavený obrázok z BTA“ – úsvit nad úhľadnou vežou Zeiss-1000. Niečo také, keď oblaky klesnú k obzoru a splynú so snehom, ak je zima:

Predtým som musel na merači sám pracovať len niekoľkokrát a najmä veľmi dávno som dostal údaje pre moju prvú publikáciu o ňom (fotometria prachovej galaxie NGC972).

Malý fotopríbeh o miestach, kam turisti často nezavítajú.

Ďalekohľad vo vzácnej konfigurácii - Cassegrainovo ohnisko je bez vybavenia:

Využívam príležitosť odfotiť svoj vlastný odraz v sekundárnom zrkadle:

Vychádzam do okolia kupoly a cez otvorený priezor si odfotím teleskop. Všimnite si drevené obloženie kupoly. Ďalekohľad bol dodaný z NDR komplet s budovou: