Gdzieś daleko, na bezkresnych pustyniach, gdzie nie ma znanego nam zgiełku i świateł miasta, gdzie szczyty górskie podtrzymują niebo, dumni olbrzymy stoją bez ruchu, ich wzrok jest zawsze utkwiony w rozległym gwiaździstym niebie. Podczas gdy niektóre z nich dopiero ujrzą swoje pierwsze gwiazdy, inne od kilkudziesięciu lat wiernie spełniają swój obowiązek. Teraz musimy dowiedzieć się, gdzie znajduje się największy teleskop na świecie, a także zapoznać się z dziesięcioma najbardziej imponującymi superteleskopami pod względem wielkości.

Ten konkretny teleskop jest największy na świecie, ponieważ jego średnica wynosi 500 metrów! FAST to obserwatorium kosmiczne wystrzelone 25 września 2016 roku w Chinach. Głównym celem tego giganta jest dokładne zbadanie całej ogromnej przestrzeni i poszukiwanie tam pielęgnowanych nadziei na istnienie obcej inteligencji.

Charakterystyka największego teleskopu:

Powierzchnia odbłyśnika – 4450 paneli trójkątnych;

Częstotliwość robocza – 70 MHz-3 GHz;

Powierzchnia zbiorcza – 70 000 m3;

Długość fali – 0,3-5,1 GHz;

Ogniskowa – 140 m.

Obserwatorium FAST to dość kosztowny i znaczący projekt rozpoczęty w 2011 roku. Jego budżet wynosił 180 milionów dolarów. Władze kraju włożyły wiele pracy, aby zapewnić prawidłowe działanie teleskopu, planując nawet przesiedlenie części ludności w promieniu 5 km, aby poprawić warunki widoczności.

W Obserwatorium Astronomicznym Arecibo znajduje się jeden z najbardziej imponujących teleskopów pod względem wielkości. Oficjalne otwarcie odbyło się w 1963 roku. Urządzenie do obserwacji kosmosu o średnicy 305 metrów znajduje się w Puerto Rico, 15 km od miasta o tej samej nazwie. Obserwatorium, którego operatorem jest SRI International, zajmuje się budową obserwacji radarowych planet Układu Słonecznego, a także radioastronomią i badaniem innych planet.

W Wirginii Zachodniej znajduje się Teleskop Green Bank. Ten paraboliczny radioteleskop był budowany przez prawie 11 lat i ma średnicę 328 stóp (100 metrów). Zaprojektowane w 2002 roku urządzenie można wycelować w dowolny punkt nieba.

W zachodnich Niemczech znajduje się radioteleskop Effelsberg, który został zbudowany w latach 1968-1971 XX wieku. Teraz prawa do obsługi urządzenia mają pracownicy Instytutu Radioastronomii Maxa Plancka mieszczącego się w Bonn-Endenich. Średnica tego radioteleskopu wynosi 100 metrów. Przeznaczony jest do obserwacji kosmicznych źródeł promieniowania radiowego, optycznego, rentgenowskiego i/lub gamma, które docierają do Ziemi w postaci okresowych rozbłysków, a także powstawania gwiazd i odległych galaktyk.

Jeśli projekt instrumentu do obserwacji radioastronomicznych o wysokiej rozdzielczości kątowej zakończy się sukcesem, obserwatorium SKA będzie miało potencjał, aby ponad 50-krotnie przewyższyć największe obecnie dostępne teleskopy. Jego anteny będą mogły zajmować powierzchnię do jednego kilometra kwadratowego. Konstrukcja projektu nawiązuje do teleskopu ALMA, jednak rozmiarami jest większy od swojego konkurenta z Chile.

W tej chwili świat wypracował dwie drogi rozwoju tych aspektów: trwa budowa 30 teleskopów z 200-metrowymi antenami lub powstanie teleskopów 90 i 150-metrowych. Ale zgodnie z projektem naukowców obserwatorium będzie miało długość ponad 3000 km, a SKA będzie zlokalizowane w dwóch krajach: Republice Południowej Afryki i Australii. Cena projektu wyniesie około 2 miliardów dolarów, a koszt projektu zostanie podzielony pomiędzy 10 stanów. Zakończenie inwestycji planowane jest na rok 2020.

W północno-zachodniej części Wielkiej Brytanii znajduje się Obserwatorium Jodrell Bank, w którym znajduje się Teleskop Lovella o średnicy 76 metrów. Został zaprojektowany w połowie XX wieku i nazwany na cześć jego twórcy, Bernarda Lovella. Lista odkryć dokonanych za pomocą tego teleskopu obejmuje całkiem sporo osiągnięć, obok tych najważniejszych, jak dowód na istnienie pulsara i istnienie jądra gwiazdowego.

Teleskop ten był używany na terytorium Ukrainy do wykrywania planetoid i śmieci kosmicznych, ale później otrzymał poważniejsze zadanie. W 2008 roku, 9 października, z teleskopu RT-70 wysłano sygnał do planety Gliese 581c, tzw. „Super-Ziemi”, która powinna osiągnąć swoje granice około 2029 roku. Być może otrzymamy sygnał odpowiedzi, jeśli na Gliese 581c rzeczywiście żyją inteligentne stworzenia. Średnica tego teleskopu wynosi 230 stóp (70 metrów).

Kompleks znany jako Obserwatorium Awenturyn znajduje się w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych, na pustyni Mojave. Na świecie istnieją trzy takie kompleksy, z czego dwa znajdują się w innych częściach świata: w Madrycie i Canberze. Średnica teleskopu wynosi 70 metrów, tzw. antena marsjańska. Z biegiem czasu Awenturyn był udoskonalany w celu uzyskania bardziej szczegółowych informacji o asteroidach, planetach, kometach i innych ciałach niebieskich. Dzięki modernizacji teleskopu lista jego osiągnięć powiększa się. Wśród nich są prace poszukiwawcze na Księżycu.

Nazwa tego projektu to „Teleskop Trzydziestometrowy”, ponieważ średnica jego głównego zwierciadła wynosi 39,3 metra. Warto zaznaczyć, że jest to dopiero na etapie projektowania, ale projekt E-ELT (Europejskiego Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu) jest już w budowie. Planuje się, że do 2025 roku zostanie ukończony i uruchomiony z pełną wydajnością.

Ten gigant z 798 ruchomymi zwierciadłami i 40-metrowym zwierciadłem głównym przyćmi wszystkie teleskopy na Ziemi. Z jego pomocą otworzą się zupełnie nowe perspektywy w badaniu innych planet, zwłaszcza tych położonych dalej Układ Słoneczny. Ponadto za pomocą tego teleskopu będzie można badać skład ich atmosfery, a także rozmiary planet.

Oprócz wykrywania takich planet teleskop ten będzie badał sam kosmos, jego rozwój i pochodzenie, a także mierzył szybkość rozszerzania się Wszechświata. Ponadto zadaniem teleskopu będzie weryfikacja i potwierdzenie niektórych już istniejących danych i faktów, jak np. stałość w czasie. Dzięki temu projektowi naukowcy będą mogli znaleźć odpowiedź na wiele nieznanych wcześniej faktów: pochodzenie planet, ich skład chemiczny, obecność form życia, a nawet inteligencję.

Projekt ten ma podobieństwa do hawajskiego teleskopu Kecka, który kiedyś był ogromnym sukcesem. Mają dość podobne cechy i technologie. Zasada działania tych teleskopów jest taka, że ​​zwierciadło główne podzielone jest na wiele ruchomych elementów, które zapewniają taką moc i super możliwości. Celem tego projektu jest badanie najodleglejszych części Wszechświata, zdjęć powstających galaktyk, ich dynamiki i wzrostu.

Według niektórych źródeł cena projektu sięga ponad 1 miliarda dolarów. Chętni do udziału w tak dużym projekcie od razu zgłosili się i chęć częściowego sfinansowania budowy TMT. Były to Chiny i Indie. Planowana jest budowa trzydziestometrowego teleskopu na Wyspach Hawajskich, na górze Mauna Kea, ale rząd Hawajów w dalszym ciągu nie może rozwiązać problemu z rdzenną ludnością, ponieważ jest przeciwny budowie w świętym miejscu. Próby osiągnięcia porozumienia z mieszkańcami trwają, a pomyślne zakończenie budowy supergiganta zaplanowano na 2022 rok.

Teleskop Jamesa Webba to orbitalne obserwatorium podczerwieni, które powinno zastąpić słynny Kosmiczny Teleskop Hubble'a.

To bardzo złożony mechanizm. Prace nad nim trwają już około 20 lat! James Webb będzie miał kompozytowe lustro o średnicy 6,5 metra i będzie kosztować około 6,8 miliarda dolarów. Dla porównania średnica zwierciadła Hubble'a wynosi „tylko” 2,4 metra.

Zobaczmy?

1. Teleskop Jamesa Webba należy ustawić na orbicie halo w punkcie Lagrange'a L2 układu Słońce-Ziemia. I w kosmosie jest zimno. Tutaj pokazano testy przeprowadzone 30 marca 2012 r. w celu sprawdzenia odporności na niskie temperatury panujące w kosmosie. (Zdjęcie: Chris Gunn | NASA):

3. Porównaj z Hubble'em. Hubble (po lewej) i Webb (po prawej) są lustrami w tej samej skali:

4. Pełnowymiarowy model Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba w Austin w Teksasie, 8 marca 2013 r. (Zdjęcie: Chris Gunn):

5. Projekt teleskopu jest efektem międzynarodowej współpracy 17 krajów, pod przewodnictwem NASA, przy znaczącym udziale Europejskiej i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej. (Zdjęcie: Chris Gunn):

6. Początkowo start planowano na rok 2007, ale później przesunięto go na lata 2014 i 2015. Jednak pierwszy segment zwierciadła zamontowano na teleskopie dopiero pod koniec 2015 roku, a główne zwierciadło kompozytowe zostało w pełni zmontowane dopiero w lutym 2016 roku. (Fot. Chris Gunn):

7. Czułość teleskopu i jego rozdzielczość są bezpośrednio związane z wielkością powierzchni zwierciadła zbierającego światło z obiektów. Naukowcy i inżynierowie ustalili, że minimalna średnica zwierciadła głównego musi wynosić 6,5 metra, aby móc mierzyć światło z najbardziej odległych galaktyk.

Wykonanie lustra podobnego do lustra teleskopu Hubble'a jest proste, ale większy rozmiar, był nie do przyjęcia, ponieważ jego masa byłaby zbyt duża, aby wystrzelić teleskop w przestrzeń kosmiczną. Zespół naukowców i inżynierów musiał znaleźć rozwiązanie, aby nowe zwierciadło miało na jednostkę powierzchni 1/10 masy zwierciadła teleskopu Hubble'a. (Zdjęcie: Chris Gunn):

8. Nie tylko tutaj wszystko staje się droższe od wstępnego oszacowania. Zatem koszt teleskopu Jamesa Webba przekroczył pierwotne szacunki co najmniej 4 razy. Teleskop miał kosztować 1,6 miliarda dolarów i zostać wystrzelony w 2011 roku, ale według nowych szacunków koszt może wynieść 6,8 miliarda dolarów, a wystrzelenie nastąpi nie wcześniej niż w 2018 roku. (Zdjęcie: Chris Gunn):

9. To jest spektrograf bliskiej podczerwieni. Przeanalizuje szereg źródeł, co pozwoli uzyskać informacje o obu właściwości fizyczne badanych obiektów (na przykład temperatura i masa) oraz o ich składzie chemicznym. (Zdjęcie: Chris Gunn):

Teleskop umożliwi wykrycie stosunkowo zimnych egzoplanet o temperaturze powierzchni do 300 K (czyli prawie równej temperaturze powierzchni Ziemi), położonych dalej niż 12 jednostek astronomicznych. to znaczy od ich gwiazd i odległe od Ziemi w odległości do 15 lat świetlnych. Ponad dwadzieścia gwiazd najbliższych Słońcu znajdzie się w strefie szczegółowych obserwacji. Dzięki Jamesowi Webbowi spodziewany jest prawdziwy przełom w egzoplanetologii - możliwości teleskopu wystarczą nie tylko do wykrycia samych egzoplanet, ale nawet satelitów i linii widmowych tych planet.

11. Inżynierowie testują w komorze. system podnoszenia teleskopu, 9 września 2014 r. (Zdjęcie: Chris Gunn):

12. Badania luster, 29 września 2014. Sześciokątny kształt segmentów nie został wybrany przypadkowo. Ma wysoki współczynnik wypełnienia i symetrię szóstego rzędu. Wysoki współczynnik wypełnienia oznacza, że ​​segmenty pasują do siebie bez przerw. Dzięki symetrii 18 segmentów lustra można podzielić na trzy grupy, w każdej z których ustawienia segmentów są identyczne. Wreszcie pożądane jest, aby lustro miało kształt zbliżony do okrągłego, aby skupiać światło na detektorach tak kompaktowo, jak to możliwe. Na przykład lustro owalne dałoby wydłużony obraz, podczas gdy lustro kwadratowe wysyłałoby dużo światła z obszaru centralnego. (Zdjęcie: Chris Gunn):

13. Czyszczenie lustra suchym lodem z dwutlenkiem węgla. Nikt tu nie ściera szmatami. (Zdjęcie: Chris Gunn):

14. Komora A to gigantyczna komora do testów próżniowych, która będzie symulować przestrzeń kosmiczną podczas testowania Teleskopu Jamesa Webba, 20 maja 2015 r. (Zdjęcie: Chris Gunn):

17. Rozmiar każdego z 18 sześciokątnych segmentów lustra wynosi 1,32 metra od krawędzi do krawędzi. (Zdjęcie: Chris Gunn):

18. Masa samego lustra w każdym segmencie wynosi 20 kg, a masa całego złożonego segmentu wynosi 40 kg. (Zdjęcie: Chris Gunn):

19. W zwierciadle teleskopu Jamesa Webba zastosowano specjalny rodzaj berylu. Jest to drobny proszek. Proszek umieszcza się w pojemniku ze stali nierdzewnej i prasuje w płaski kształt. Po wyjęciu stalowego pojemnika kawałek berylu przecina się na pół, aby uzyskać dwa półwyroby lusterek o średnicy około 1,3 metra. Każdy półfabrykat lustra służy do utworzenia jednego segmentu. (Zdjęcie: Chris Gunn):

20. Następnie powierzchnia każdego lustra jest szlifowana do kształtu zbliżonego do obliczonego. Następnie lustro jest dokładnie wygładzane i polerowane. Proces ten powtarza się aż kształt segmentu zwierciadła będzie bliski ideału. Następnie segment schładza się do temperatury -240°C i mierzy wymiary segmentu za pomocą interferometru laserowego. Następnie lustro, uwzględniając otrzymane informacje, zostaje poddane ostatecznemu polerowaniu. (Zdjęcie: Chris Gunn):

21. Po obróbce segmentu przód lustra pokrywany jest cienką warstwą złota, aby lepiej odbijać promieniowanie podczerwone w zakresie 0,6-29 mikronów, a gotowy segment jest ponownie testowany w temperaturach kriogenicznych. (Zdjęcie: Chris Gunn):

22. Prace nad teleskopem w listopadzie 2016. (Zdjęcie: Chris Gunn):

23. NASA zakończyła montaż Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba w 2016 roku i rozpoczęła jego testowanie. To jest zdjęcie z 5 marca 2017 r. Przy długich czasach ekspozycji techniki wyglądają jak duchy. (Zdjęcie: Chris Gunn):

26. Drzwi do tej samej komory A z 14 fotografii, na której symulowana jest przestrzeń kosmiczna. (Zdjęcie: Chris Gunn):

28. Obecne plany przewidują wystrzelenie teleskopu na rakiecie Ariane 5 wiosną 2019 roku. Zapytany, czego naukowcy spodziewają się dowiedzieć z nowego teleskopu, główny naukowiec projektu John Mather powiedział: „Mamy nadzieję, że znajdziemy coś, o czym nikt nic nie wie”. UPD. Wystrzelenie Teleskopu Jamesa Webba zostało przełożone na 2020 rok.(Zdjęcie: Chris Gunn).

Arecibo to obserwatorium astronomiczne zlokalizowane w Puerto Rico, 15 km od miasta Arecibo, na wysokości 497 m n.p.m. Jego radioteleskop jest największy na świecie i służy do badań z zakresu radioastronomii, fizyki atmosfery i obserwacji radarowych obiektów Układu Słonecznego. Ponadto informacje z teleskopu są przetwarzane w ramach projektu SETI@home za pośrednictwem komputerów wolontariuszy podłączonych do Internetu. Pamiętajmy, że projekt ten zajmuje się poszukiwaniem cywilizacji pozaziemskich.

Przypomnijmy, że 10 lat temu był film o Jamesie Bondzie – „GoldenEye”. To właśnie tam miała miejsce akcja na tym teleskopie.

Wielu pewnie myślało, że to plan do filmu. W tym czasie teleskop działał już od 50 lat.

Obserwatorium Arecibo położone jest na wysokości 497 metrów nad poziomem morza. Pomimo tego, że znajduje się w Puerto Rico, jest używany i finansowany przez wszelkiego rodzaju uniwersytety i agencje amerykańskie. Głównym celem obserwatorium są badania z zakresu radioastronomii, a także obserwacja ciał kosmicznych. W tym celu zbudowano największy na świecie radioteleskop. Średnica płyty wynosi 304,8 metra.

Głębokość czaszy (lustro reflektorowe według standardów naukowych) wynosi 50,9 metra, całkowita powierzchnia to 73 000 m2. Wykonany jest z 38 778 perforowanych (perforowanych) płyt aluminiowych ułożonych na siatce stalowych lin.

Nad czaszą zawieszona jest masywna konstrukcja, mobilny naświetlacz i jego prowadnice. Jest wsparty na 18 kablach rozciągniętych na trzech wieżach nośnych.

Jeśli kupisz bilet wstępu na wycieczkę w cenie 5 dolarów, będziesz miał możliwość wspięcia się na naświetlacz specjalną galerią lub windą.

Budowę radioteleskopu rozpoczęto w 1960 r., a obserwatorium otwarto 1 listopada 1963 r.

W czasie swojego istnienia radioteleskop Arecibo wyróżnił się odkryciem kilku nowych obiektów kosmicznych (pulsarów, pierwszych planet poza naszym Układem Słonecznym), lepiej zbadano powierzchnie planet naszego Układu Słonecznego, a także w 1974 r. Wysłano wiadomość Arecibo w nadziei, że odpowie na nią jakaś pozaziemska cywilizacja. Czekając na ciebie.

Podczas tych badań włączany jest potężny radar i mierzona jest reakcja jonosfery. Tak duża antena jest konieczna, ponieważ tylko niewielka część rozproszonej energii dociera do czaszy pomiarowej. Obecnie tylko jedna trzecia czasu pracy teleskopu poświęcona jest badaniu jonosfery, jedna trzecia badaniu galaktyk, a pozostała jedna trzecia astronomii pulsarowej.

Arecibo to niewątpliwie doskonały wybór do poszukiwania nowych pulsarów, ponieważ ogromne rozmiary teleskopu sprawiają, że poszukiwania są bardziej produktywne, umożliwiając astronomom znalezienie nieznanych wcześniej pulsarów, które były zbyt małe, aby można je było zobaczyć za pomocą mniejszych teleskopów. Jednak takie rozmiary mają również swoje wady. Przykładowo antena musi pozostać przymocowana do podłoża ze względu na brak możliwości jej kontrolowania. Dzięki temu teleskop jest w stanie pokryć jedynie ten sektor nieba, który znajduje się bezpośrednio nad nim na drodze obrotu Ziemi. Dzięki temu Arecibo może obserwować stosunkowo niewielką część nieba w porównaniu z większością innych teleskopów, które mogą pokryć od 75 do 90% nieba.

Drugi, trzeci i czwarty co do wielkości teleskop, który jest (lub będzie) używany do badania pulsarów, to odpowiednio teleskop National Radio Astronomy Observatory (NRAO) w Wirginii Zachodniej, teleskop Instytutu Maxa Plancka w Effelsbergu i NRAO Green Bank Teleskop, także w Wirginii Zachodniej. Wszystkie mają średnicę co najmniej 100 m i są w pełni sterowalne. Kilka lat temu 100-metrowa antena NRAO spadła na ziemię, a obecnie trwają prace nad instalacją lepszego 105-metrowego teleskopu.

To najlepsze teleskopy do badania pulsarów poza zasięgiem Arecibo. Należy pamiętać, że Arecibo jest trzy razy większe niż 100-metrowe teleskopy, co oznacza, że ​​obejmuje obszar 9 razy większy i osiąga obserwacje naukowe 81 razy szybciej.

Istnieje jednak wiele teleskopów o średnicy mniejszej niż 100 metrów, które z powodzeniem zastosowano również do badania pulsarów. Wśród nich są Parkes w Australii i 42-metrowy teleskop NRAO.

Duży teleskop można zastąpić połączeniem kilku mniejszych teleskopów. Teleskopy te, a właściwie sieci teleskopów, mogą pokryć obszar równy temu, który pokrywają stumetrowe anteny. Jedna z takich sieci, stworzona do syntezy apertury, nosi nazwę Very Large Array. Posiada 27 anten, każda o średnicy 25 metrów.

Od 1963 roku, kiedy ukończono budowę Obserwatorium Arecibo w Puerto Rico, radioteleskop obserwatorium o średnicy 305 metrów i powierzchni 73 000 metrów kwadratowych jest największym radioteleskopem na świecie. Jednak Arecibo może wkrótce utracić ten status ze względu na fakt, że w prowincji Guizhou na południu Chin rozpoczęła się budowa nowego sferycznego radioteleskopu z aperturą pięciuset metrów (FAST). Po ukończeniu budowy tego teleskopu, co zaplanowano na 2016 rok, teleskop FAST będzie w stanie „widzieć” przestrzeń trzy razy głębiej i przetwarzać dane dziesięć razy szybciej, niż pozwala na to sprzęt teleskopu Arecibo.

Teleskop FAST został pierwotnie zbudowany w celu udziału w międzynarodowym programie Square Kilometre Array (SKA), który będzie łączył sygnały z tysięcy mniejszych anten radioteleskopów rozmieszczonych na dystansie 3000 km. Jak obecnie wiadomo, teleskop SKA zostanie zbudowany na półkuli południowej, ale gdzie dokładnie, w Republice Południowej Afryki czy Australii, zostanie ustalone później.

Chociaż proponowany projekt teleskopu FAST nie stał się częścią projektu SKA, rząd chiński dał projektowi zielone światło i zapewnił finansowanie w wysokości 107,9 mln dolarów na rozpoczęcie budowy nowego teleskopu. Budowa rozpoczęła się w marcu w prowincji Guizhou w południowych Chinach.

W przeciwieństwie do teleskopu Arecibo, który posiada stały układ paraboliczny skupiający fale radiowe, sieć kablowa teleskopu FAST i system konstrukcji reflektora parabolicznego pozwolą teleskopowi na zmianę kształtu powierzchni reflektora w czasie rzeczywistym za pomocą aktywnego systemu sterowania. Będzie to możliwe dzięki obecności 4400 trójkątnych blach aluminiowych, z których uformowany jest paraboliczny kształt odbłyśnika, który można skierować w dowolny punkt nocnego nieba.

Zastosowanie specjalnego nowoczesnego sprzętu odbiorczego zapewni teleskopowi FAST niespotykanie wysoką czułość i duże prędkości przetwarzania przychodzących danych. Stosując antenę teleskopową FAST, będzie można odebrać jak najwięcej słabe sygnały, że za jego pomocą możliwe będzie „badanie” neutralnych obłoków wodoru w Drodze Mlecznej i innych galaktykach. A głównymi zadaniami, nad którymi będzie pracował radioteleskop FAST, będzie odkrycie nowych pulsarów, poszukiwanie nowych jasnych gwiazd i poszukiwanie pozaziemskich form życia.

źródła
grandstroy.blogspot.com
relaks.net
planetseed.com
dailytechinfo.org

23 marca 2018 r

Teleskop Jamesa Webba to orbitalne obserwatorium podczerwieni, które zastąpi słynny Kosmiczny Teleskop Hubble'a. James Webb będzie miał kompozytowe lustro o średnicy 6,5 metra i będzie kosztować około 6,8 miliarda dolarów. Dla porównania średnica zwierciadła Hubble'a wynosi „tylko” 2,4 metra.

Prace nad nim trwają już około 20 lat! Premierę początkowo zaplanowano na rok 2007, ale później przesunięto ją na lata 2014 i 2015. Jednak pierwszy segment zwierciadła zamontowano na teleskopie dopiero pod koniec 2015 roku, a całe główne zwierciadło kompozytowe zmontowano dopiero w lutym 2016 roku. Następnie zapowiedzieli start w 2018 roku, ale według najnowszych informacji teleskop zostanie wystrzelony za pomocą rakiety Ariane 5 wiosną 2019 roku.

Zobaczmy jak zmontowano to wyjątkowe urządzenie:

Sam system jest bardzo złożony, montowany jest etapowo, na każdym etapie sprawdzając działanie wielu elementów i już zmontowanej konstrukcji. Od połowy lipca teleskop zaczął być testowany pod kątem działania w bardzo niskich temperaturach – od 20 do 40 stopni Kelvina. Działanie 18 sekcji zwierciadła głównego teleskopu testowano przez kilka tygodni, aby upewnić się, że mogą one działać jako pojedyncza jednostka. Średnica zwierciadła kompozytowego teleskopu wynosi 6,5 metra.

Później, gdy wszystko okazało się w porządku, naukowcy przetestowali system orientacji, emulując światło odległej gwiazdy. Teleskop był w stanie wykryć to światło; wszystkie układy optyczne działały normalnie. Teleskop był następnie w stanie zlokalizować „gwiazdę”, śledząc jej charakterystykę i dynamikę. Naukowcy są przekonani, że teleskop będzie całkiem poprawnie działał w kosmosie.

Teleskop Jamesa Webba powinien zostać umieszczony na orbicie halo w punkcie Lagrange'a L2 układu Słońce-Ziemia. I w kosmosie jest zimno. Tutaj pokazano testy przeprowadzone 30 marca 2012 r. w celu sprawdzenia odporności na niskie temperatury panujące w kosmosie. (Zdjęcie: Chris Gunn | NASA):

W 2017 roku teleskop Jamesa Webba ponownie został poddany testom w ekstremalnych warunkach. Umieszczono go w komorze, w której temperatura sięgała zaledwie 20 stopni Celsjusza powyżej zera absolutnego. Poza tym w tej komorze nie było powietrza – naukowcy wytworzyli próżnię, aby umieścić teleskop w warunkach kosmicznych.

„Jesteśmy teraz pewni, że NASA i partnerzy agencji zbudowali doskonały teleskop i zestaw instrumentów naukowych” – powiedział Bill Ochs, kierownik projektu Jamesa Webba w Goddard Space Flight Center.

James Webb będzie miał kompozytowe lustro o średnicy 6,5 metra i powierzchni zbierającej 25 m². Czy to dużo czy mało? (Zdjęcie: Chris Gunn):

Ale to nie wszystko, teleskop musi jeszcze przejść wiele kontroli, zanim zostanie uznany za w pełni gotowy do wysyłki. Ostatnie testy wykazały, że urządzenie może pracować w próżni w ultraniskich temperaturach. Takie warunki panują w punkcie Lagrange'a L2 w układzie Ziemia-Słońce.

Na początku lutego James Webb zostanie przetransportowany do Houston, gdzie zostanie umieszczony na pokładzie samolotu Lockheed C-5 Galaxy. Na pokładzie tego giganta teleskop poleci do Los Angeles, gdzie zostanie ostatecznie zmontowany z zamontowaną osłoną przeciwsłoneczną. Naukowcy sprawdzą następnie, czy cały system współpracuje z takim ekranem i czy urządzenie jest w stanie wytrzymać wibracje i naprężenia podczas lotu.

Porównajmy z Hubble'em. Hubble (po lewej) i Webb (po prawej) są lustrami w tej samej skali:

4. Pełnowymiarowy model Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba w Austin w Teksasie, 8 marca 2013 r. (Zdjęcie: Chris Gunn):

5. Projekt teleskopu jest efektem międzynarodowej współpracy 17 krajów, pod przewodnictwem NASA, przy znaczącym udziale Europejskiej i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej. (Zdjęcie: Chris Gunn):

6. Początkowo start planowano na rok 2007, ale później przesunięto go na lata 2014 i 2015. Jednak pierwszy segment zwierciadła zamontowano na teleskopie dopiero pod koniec 2015 roku, a główne zwierciadło kompozytowe zostało w pełni zmontowane dopiero w lutym 2016 roku. (Fot. Chris Gunn):

7. Czułość teleskopu i jego rozdzielczość są bezpośrednio związane z wielkością powierzchni zwierciadła zbierającego światło z obiektów. Naukowcy i inżynierowie ustalili, że minimalna średnica zwierciadła głównego musi wynosić 6,5 metra, aby móc mierzyć światło z najbardziej odległych galaktyk.

Samo wykonanie zwierciadła podobnego do tego z teleskopu Hubble'a, ale większego, było nie do przyjęcia, ponieważ jego masa byłaby zbyt duża, aby wynieść teleskop w przestrzeń kosmiczną. Zespół naukowców i inżynierów musiał znaleźć rozwiązanie, aby nowe zwierciadło miało na jednostkę powierzchni 1/10 masy zwierciadła teleskopu Hubble'a. (Zdjęcie: Chris Gunn):

8. Nie tylko tutaj wszystko staje się droższe od wstępnego oszacowania. Zatem koszt teleskopu Jamesa Webba przekroczył pierwotne szacunki co najmniej 4 razy. Planowano, że teleskop będzie kosztował 1,6 miliarda dolarów i zostanie wystrzelony w 2011 roku, ale według nowych szacunków koszt może wynieść 6,8 miliarda, ale już pojawiają się informacje o przekroczeniu tego limitu do 10 miliardów (fot. Chris Gunn):

9. To jest spektrograf bliskiej podczerwieni. Przeanalizuje szereg źródeł, które dostarczą informacji zarówno o właściwościach fizycznych badanych obiektów (np. temperaturze i masie), jak i ich składzie chemicznym. (Zdjęcie: Chris Gunn):

Teleskop umożliwi wykrycie stosunkowo zimnych egzoplanet o temperaturze powierzchni do 300 K (czyli prawie równej temperaturze powierzchni Ziemi), położonych dalej niż 12 jednostek astronomicznych. to znaczy od ich gwiazd i odległe od Ziemi w odległości do 15 lat świetlnych. Ponad dwadzieścia gwiazd najbliższych Słońcu znajdzie się w strefie szczegółowych obserwacji. Dzięki Jamesowi Webbowi spodziewany jest prawdziwy przełom w egzoplanetologii - możliwości teleskopu wystarczą nie tylko do wykrycia samych egzoplanet, ale nawet satelitów i linii widmowych tych planet.

11. Inżynierowie testują w komorze. system podnoszenia teleskopu, 9 września 2014 r. (Zdjęcie: Chris Gunn):

12. Badania luster, 29 września 2014. Sześciokątny kształt segmentów nie został wybrany przypadkowo. Ma wysoki współczynnik wypełnienia i symetrię szóstego rzędu. Wysoki współczynnik wypełnienia oznacza, że ​​segmenty pasują do siebie bez przerw. Dzięki symetrii 18 segmentów lustra można podzielić na trzy grupy, w każdej z których ustawienia segmentów są identyczne. Wreszcie pożądane jest, aby lustro miało kształt zbliżony do okrągłego, aby skupiać światło na detektorach tak kompaktowo, jak to możliwe. Na przykład lustro owalne dałoby wydłużony obraz, podczas gdy lustro kwadratowe wysyłałoby dużo światła z obszaru centralnego. (Zdjęcie: Chris Gunn):

13. Czyszczenie lustra suchym lodem z dwutlenkiem węgla. Nikt tu nie ściera szmatami. (Zdjęcie: Chris Gunn):

14. Komora A to gigantyczna komora do testów próżniowych, która będzie symulować przestrzeń kosmiczną podczas testowania Teleskopu Jamesa Webba, 20 maja 2015 r. (Zdjęcie: Chris Gunn):

17. Rozmiar każdego z 18 sześciokątnych segmentów lustra wynosi 1,32 metra od krawędzi do krawędzi. (Zdjęcie: Chris Gunn):

18. Masa samego lustra w każdym segmencie wynosi 20 kg, a masa całego złożonego segmentu wynosi 40 kg. (Zdjęcie: Chris Gunn):

19. W zwierciadle teleskopu Jamesa Webba zastosowano specjalny rodzaj berylu. Jest to drobny proszek. Proszek umieszcza się w pojemniku ze stali nierdzewnej i prasuje w płaski kształt. Po wyjęciu stalowego pojemnika kawałek berylu przecina się na pół, aby uzyskać dwa półwyroby lusterek o średnicy około 1,3 metra. Każdy półfabrykat lustra służy do utworzenia jednego segmentu. (Zdjęcie: Chris Gunn):

20. Następnie powierzchnia każdego lustra jest szlifowana do kształtu zbliżonego do obliczonego. Następnie lustro jest dokładnie wygładzane i polerowane. Proces ten powtarza się aż kształt segmentu zwierciadła będzie bliski ideału. Następnie segment schładza się do temperatury -240°C i mierzy wymiary segmentu za pomocą interferometru laserowego. Następnie lustro, uwzględniając otrzymane informacje, zostaje poddane ostatecznemu polerowaniu. (Zdjęcie: Chris Gunn):

21. Po obróbce segmentu przód lustra pokrywany jest cienką warstwą złota, aby lepiej odbijać promieniowanie podczerwone w zakresie 0,6-29 mikronów, a gotowy segment jest ponownie testowany w temperaturach kriogenicznych. (Zdjęcie: Chris Gunn):

22. Prace nad teleskopem w listopadzie 2016. (Zdjęcie: Chris Gunn):

23. NASA zakończyła montaż Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba w 2016 roku i rozpoczęła jego testowanie. To jest zdjęcie z 5 marca 2017 r. Przy długich czasach ekspozycji techniki wyglądają jak duchy. (Zdjęcie: Chris Gunn):

26. Drzwi do tej samej komory A z 14 fotografii, na której symulowana jest przestrzeń kosmiczna. (Zdjęcie: Chris Gunn):

28. Obecne plany przewidują wystrzelenie teleskopu na rakiecie Ariane 5 wiosną 2019 roku. Zapytany, czego naukowcy spodziewają się dowiedzieć z nowego teleskopu, główny naukowiec projektu John Mather powiedział: „Mamy nadzieję, że znajdziemy coś, o czym nikt nic nie wie”. (Zdjęcie: Chris Gunn):

James Webb to bardzo złożony system, który składa się z tysięcy pojedynczych elementów. Tworzą zwierciadło teleskopu i jego instrumenty naukowe. Jeśli chodzi o te ostatnie, są to następujące urządzenia:

Kamera bliskiej podczerwieni;
- Urządzenie do pracy w średnim zakresie promieniowania podczerwonego (Mid-Infrared Instrument);
- Spektrograf bliskiej podczerwieni;
- Czujnik dokładnego naprowadzania/kamera bliskiej podczerwieni i spektrograf bez szczeliny.

Bardzo ważne jest zabezpieczenie teleskopu osłoną, która zasłania go przed słońcem. Faktem jest, że to właśnie dzięki temu ekranowi James Webb będzie w stanie wykryć nawet bardzo słabe światło najodleglejszych gwiazd. Aby wdrożyć ekran, złożony system 180 różne urządzenia i inne elementy. Jego wymiary to 14*21 metrów. „To nas denerwuje” – przyznał kierownik projektu rozwoju teleskopu.

Do głównych zadań teleskopu, który zastąpi Hubble'a, należy: wykrywanie światła pierwszych gwiazd i galaktyk powstałych po Wielkim Wybuchu, badanie powstawania i rozwoju galaktyk, gwiazd, układów planetarnych i pochodzenia życia. Webb będzie mógł także opowiedzieć o tym, kiedy i gdzie rozpoczęła się rejonizacja Wszechświata oraz co ją spowodowało.

źródła

0 👁 5 415

Duży Teleskop Azymutalny (LTA)

Duży Teleskop Azymutalny (BTA)

U podnóża góry Pastuchow na górze Semirodniki Specjalne Obserwatorium Astrofizyczne (SAO) zainstalowało Wielki Teleskop Azymutalny. Nazywa się go także po prostu BTA. Ten położony jest na wysokości 2070 m n.p.m. i zgodnie z zasadą działania jest teleskopem zwierciadlanym. Zwierciadło główne tego teleskopu ma średnicę 605 cm i kształt paraboliczny. Ogniskowa zwierciadła głównego wynosi 24 metry. BTA to największy teleskop w Eurazji. Obecnie Specjalne Obserwatorium Astrofizyczne jest największym rosyjskim ośrodkiem astronomicznym obserwacji naziemnych.

Wracając do teleskopu BTA, warto wspomnieć o kilku bardzo imponujących liczbach. I tak np. waga głównego zwierciadła teleskopu bez uwzględnienia ramy to 42 tony, masa ruchomej części teleskopu to około 650 ton, a całkowita masa całego teleskopu BTA to około 850 ton mnóstwo! Obecnie teleskop BTA ma na swoim koncie kilka rekordów w stosunku do innych teleskopów na naszej planecie. Zatem główne zwierciadło BTA jest największe na świecie pod względem masy, a kopuła BTA jest największą kopułą astronomiczną na świecie!

W poszukiwaniu kolejnego teleskopu udajemy się do Hiszpanii, na Wyspy Kanaryjskie, a dokładniej na wyspę La Palma. Wielki Teleskop Wysp Kanaryjskich (GTC) znajduje się tutaj, na wysokości 2267 metrów nad poziomem morza. Teleskop powstał w 2009 roku. Podobnie jak teleskop BTA, Teleskop Grand Canary (GTC) działa jako teleskop zwierciadlany. Zwierciadło główne tego teleskopu ma średnicę 10,4 metra.

Teleskop Grand Canary (GTC) może obserwować gwiaździste niebo w zakresie optycznym i średniej podczerwieni. Dzięki instrumentom Osiris i CanariCam może prowadzić badania polarymetryczne, spektrometryczne i koronograficzne obiektów kosmicznych.

Następnie udajemy się na kontynent afrykański, a dokładniej do Republiki Południowej Afryki. Tutaj, na szczycie wzgórza, na półpustynnym terenie w pobliżu wioski Sutherland, na wysokości 1798 metrów nad poziomem morza, znajduje się Południowoafrykański Wielki Teleskop (SALT). Podobnie jak poprzednie teleskopy, Południowoafrykański Wielki Teleskop (SALT) działa jako teleskop zwierciadlany. Zwierciadło główne tego teleskopu ma średnicę 11 metrów. Co ciekawe, teleskop ten nie jest największy na świecie, jednak Południowoafrykański Wielki Teleskop (SALT) jest zdecydowanie największym teleskopem na półkuli południowej. Zwierciadło główne tego teleskopu nie jest pojedynczym kawałkiem szkła. Lustro główne składa się z 91 sześciokątnych elementów, z których każdy ma średnicę 1 metra. Aby poprawić jakość obrazu, wszystkie indywidualne lusterka segmentowe można regulować pod kątem. W ten sposób uzyskuje się najbardziej precyzyjny kształt. Dziś ta technologia budowy zwierciadeł głównych (zestawu pojedynczych ruchomych segmentów) stała się powszechna w konstrukcji dużych teleskopów.

Południowoafrykański Wielki Teleskop (SALT) został zaprojektowany w celu zapewnienia spektrometrycznej i wizualnej analizy promieniowania emitowanego przez obiekty astronomiczne znajdujące się poza polem widzenia teleskopów znajdujących się na półkuli północnej. Obecnie teleskop ten umożliwia obserwację obiektów odległych i bliskich, a także śledzi ewolucję.

Czas przejść do przeciwnej części. Naszym kolejnym celem jest Mount Graham, które znajduje się w południowo-wschodniej części Arizony (USA). Tutaj, na wysokości 3300 metrów, znajduje się jeden z najbardziej zaawansowanych technologicznie i zapewniających najwyższą rozdzielczość teleskopów optycznych na świecie! Poznaj Wielki Teleskop Lornetkowy! Nazwa mówi już sama za siebie. Teleskop ten ma dwa główne zwierciadła. Średnica każdego lustra wynosi 8,4 metra. Podobnie jak w najprostszej lornetce, zwierciadła Dużego Teleskopu Lornetkowego osadzone są na wspólnym montażu. Dzięki lornetce teleskop ten aperturą dorównuje teleskopowi z pojedynczym zwierciadłem o średnicy 11,8 metra, a rozdzielczością odpowiada teleskopowi z pojedynczym zwierciadłem o średnicy 22,8 metra. Świetnie, prawda?!

Teleskop jest częścią Międzynarodowego Obserwatorium Mount Graham. Jest to wspólny projekt Uniwersytetu Arizony i Obserwatorium Astrofizycznego Arcetria we Florencji (Włochy). Za pomocą lornetki Wielki Teleskop Lornetkowy uzyskuje bardzo szczegółowe obrazy odległych obiektów, dostarczając informacji obserwacyjnych niezbędnych do kosmologii, astronomii pozagalaktycznej, fizyki gwiazd i planet oraz rozwiązując liczne pytania astronomiczne. Teleskop zaobserwował pierwsze światło 12 października 2005 roku, rejestrując obiekt NGC 891 w promieniu .

Teleskopy Williama Kecka (Obserwatorium Kecka)

Teraz jedziemy na słynną wyspę pochodzenia wulkanicznego – Hawaje (USA). Jedną z najbardziej znanych gór jest Mauna Kea. Tutaj wita nas całe obserwatorium - (Obserwatorium Kecka). Obserwatorium to znajduje się na wysokości 4145 metrów nad poziomem morza. A jeśli poprzedni duży teleskop lornetkowy miał dwa zwierciadła główne, to w Obserwatorium Kecka mamy dwa teleskopy! Każdy teleskop może pracować indywidualnie, ale teleskopy mogą także działać razem w trybie interferometru astronomicznego. Jest to możliwe dzięki temu, że teleskopy Keck I i Keck II znajdują się w odległości około 85 metrów od siebie. Stosowane w ten sposób zapewniają rozdzielczość odpowiadającą teleskopowi z 85-metrowym zwierciadłem. Całkowita masa każdego teleskopu wynosi około 300 ton.

Zarówno teleskop Keck I, jak i teleskop Keck II posiadają zwierciadła główne wykonane w systemie Ritchie-Chrétien. Zwierciadła główne składają się z 36 segmentów, które tworzą powierzchnię odblaskową o średnicy 10 metrów. Każdy taki segment wyposażony jest w specjalny system podparcia i prowadzenia oraz system zabezpieczający lusterka przed odkształceniem. Obydwa teleskopy są wyposażone w optykę adaptacyjną, która kompensuje zniekształcenia atmosferyczne, co pozwala na uzyskanie obrazów o wyższej jakości. Największą liczbę egzoplanet odkryto w tym obserwatorium za pomocą spektrometru o wysokiej rozdzielczości. Odkrywanie nowych, etapów naszego pochodzenia i ewolucji jest obecnie przedmiotem badań tego obserwatorium!

Teleskop „Subaru”

Teleskop „Subaru”

Na górze Mauna Kea oprócz Obserwatorium Keck witają nas także. Obserwatorium to znajduje się na wysokości 4139 metrów nad poziomem morza. To ciekawe, ale nazwa teleskopu jest bardziej kosmiczna niż kiedykolwiek! Rzecz w tym, że Subaru przetłumaczyło język japoński oznacza Plejady! Budowa teleskopu rozpoczęła się w 1991 roku i trwała do 1998 roku, a już w 1999 roku teleskop Subaru zaczął pracować pełną parą!

Podobnie jak wiele znanych teleskopów na świecie, Subaru działa jako teleskop zwierciadlany. Zwierciadło główne tego teleskopu ma średnicę 8,2 metra. W 2006 roku w teleskopie Subaru zastosowano system optyki adaptacyjnej z laserową gwiazdą prowadzącą. Umożliwiło to 10-krotne zwiększenie rozdzielczości kątowej teleskopu. Koronograficzny spektrograf obrazowy o wysokiej rozdzielczości kątowej (CHARIS), zamontowany na teleskopie Subaru, przeznaczony jest do wykrywania egzoplanet, badania ich światła w celu określenia wielkości planet, a także dominujących w nich gazów.

Teraz jedziemy do stanu Teksas w Stanach Zjednoczonych Ameryki. Znajduje się tu Obserwatorium MacDonalda. W tym obserwatorium znajduje się Teleskop Hobby-Eberly. Teleskop został nazwany na cześć byłego gubernatora Teksasu Billa Hobby'ego i Roberta Eberle, filantropa z Pensylwanii. Teleskop znajduje się na wysokości 2026 metrów nad poziomem morza. Teleskop został oddany do użytku w 1996 roku. Zwierciadło główne, podobnie jak w teleskopach Kecka, składa się z 91 pojedynczych segmentów i ma całkowitą średnicę 9,2 metra. W przeciwieństwie do wielu dużych teleskopów, Teleskop Hobby-Eberly'ego ma dodatkowe i unikalne funkcje. Jedną z takich funkcji można nazwać śledzeniem obiektów poprzez przesuwanie instrumentów w ognisku teleskopu. Zapewnia to dostęp do 70-81% nieba i umożliwia śledzenie jednego obiektu niebieskiego nawet przez dwie godziny.

Teleskop Hobby-Eberle jest szeroko stosowany do badania przestrzeni kosmicznej, od naszego Układu Słonecznego po gwiazdy w naszej galaktyce, a także do badania innych galaktyk. Teleskop Hobby-Eberly'ego jest również z powodzeniem wykorzystywany do poszukiwania egzoplanet. Wykorzystując spektrograf o niskiej rozdzielczości, Teleskop Hobby-Eberle służy do identyfikacji supernowych i pomiaru przyspieszenia Wszechświata. Ten teleskop ma również „ wizytówka", co wyróżnia ten teleskop spośród innych! Obok teleskopu znajduje się wieża zwana środkiem krzywizny ustawienia zwierciadła. Wieża ta służy do kalibracji poszczególnych segmentów lusterek.

Bardzo Duży Teleskop (VLT)

Bardzo Duży Teleskop (VLT)

I kończąc historię o największych teleskopach na świecie, przechodzimy do Ameryka Południowa, gdzie w Republice Chile na górze Cerro Paranal znajduje się. Tak tak! Teleskop nazywa się „Bardzo Dużym Teleskopem”! Faktem jest, że teleskop ten składa się z 4 teleskopów jednocześnie, z których każdy ma średnicę apertury 8,2 metra. Teleskopy mogą pracować oddzielnie od siebie, wykonując zdjęcia z godzinnym czasem otwarcia migawki, lub razem, pozwalając na zwiększenie rozdzielczości jasnych obiektów, a także zwiększenie jasności słabych lub bardzo odległych obiektów.

Bardzo Duży Teleskop został zbudowany przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Teleskop ten znajduje się na wysokości 2635 metrów nad poziomem morza. Bardzo Duży Teleskop jest w stanie obserwować fale o różnych zakresach - od bliskiego ultrafioletu po średnią podczerwień. Obecność układu optyki adaptacyjnej pozwala teleskopowi niemal całkowicie wyeliminować wpływ turbulencji atmosferycznych w zakresie podczerwieni. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie w tym zakresie obrazów 4 razy wyraźniejszych niż z teleskopu Hubble'a. Do obserwacji interferometrycznych wykorzystywane są cztery pomocnicze teleskopy o średnicy 1,8 metra, które mogą poruszać się wokół teleskopów głównych.

Oto największe teleskopy na świecie! Do niewymienionych teleskopów należą dwa ośmiometrowe teleskopy Gemini North i Gemini South na Hawajach i w Chile, będące własnością Obserwatorium Gemini, 5-metrowy reflektor George'a Hale'a w Obserwatorium Palomar, 4,2-metrowy reflektor azymutalny teleskop Williama Herschela należący do grupy Isaaca Newtona w Observatory del Roc de los Muchachos (La Palma, Wyspy Kanaryjskie), 3,9-metrowego Teleskopu Anglo-Australijskiego (AAT) znajdującego się w Obserwatorium Siding Spring (Nowa Południowa Walia, Australia), 4-metrowy optyczny teleskop zwierciadlany Nicholasa Mayalla w Narodowym Obserwatorium Kitt Peak, które należy do Amerykańskiego Narodowego Obserwatorium Astronomii Optycznej i kilku innych.