Cel mai mare refractor din lume. Cele mai mari și mai puternice telescoape din lume

11.11.2021 etnostiinta

Undeva departe, în deșerturile nesfârșite, unde nu există forfotă și lumini de oraș cunoscute nouă, unde vârfurile muntoase susțin cerul, uriașii mândri stau nemișcați, cu privirea mereu ațintită pe vastul cer înstelat. În timp ce unii dintre ei sunt pe cale să-și vadă primele vedete, alții și-au îndeplinit cu fidelitate datoria de zeci de ani. Acum trebuie să aflăm unde se află cel mai mare telescop din lume și, de asemenea, să facem cunoștință cu cele mai impresionante zece super telescoape ca dimensiune.

Acest telescop special este cel mai mare din lume, deoarece diametrul său este de 500 de metri! FAST este un observator spațial lansat pe 25 septembrie 2016 în China. Scopul principal al acestui gigant este să studieze îndeaproape întregul spațiu vast și să caute acolo speranțe prețuite pentru existența inteligenței extraterestre.

Caracteristicile celui mai mare telescop:

Suprafata reflector – 4450 panouri triunghiulare;

Frecvența de operare – 70 MHz-3 GHz;

Suprafata colectare – 70.000 mc;

Lungime de undă – 0,3-5,1 GHz;

Distanța focală – 140 m.

Observatorul FAST este un proiect destul de costisitor și semnificativ lansat în 2011. Bugetul său a fost de 180 de milioane de dolari SUA. Autoritățile țării au făcut o treabă grozavă pentru a asigura funcționarea corectă a telescopului, plănuind chiar relocarea unei părți a populației pe o rază de 5 km pentru a îmbunătăți condițiile de vizibilitate.

Observatorul Astronomic Arecibo găzduiește unul dintre cele mai impresionante telescoape ca mărime. Deschiderea oficială a avut loc în 1963. Dispozitivul de observare a spațiului cu un diametru de 305 metri este situat în Puerto Rico, la 15 km de orașul cu același nume. Observatorul, care este operat de SRI International, este implicat în construcția de observații radar ale sistemului de planete centrate pe Soare, precum și în radioastronomie și studiul altor planete.

Virginia de Vest găzduiește Telescopul Green Bank. Acest radiotelescop parabolic a fost construit pe parcursul a aproape 11 ani și are un diametru de 328 de picioare (100 de metri). Proiectat în 2002, dispozitivul poate fi îndreptat către orice punct al cerului.

În vestul Germaniei există radiotelescopul Effelsberg, care a fost construit în anii 1968-1971 ai secolului XX. Acum, drepturile de operare a dispozitivului aparțin angajaților Institutului Max Planck pentru Radio Astronomie, situat în Bonn-Endenich. Diametrul acestui radiotelescop este de 100 de metri. Este conceput pentru a observa sursele cosmice de radiații radio, optice, cu raze X și/sau gama care vin pe Pământ sub formă de explozii periodice, precum și formarea stelelor și a galaxiilor îndepărtate.

Dacă proiectarea unui instrument pentru observații de radioastronomie cu rezoluție unghiulară înaltă are succes, observatorul SKA va avea potențialul de a depăși de peste 50 de ori cele mai mari telescoape disponibile în prezent. Antenele sale vor putea ocupa o suprafață de până la un kilometru pătrat. Designul proiectului este similar cu telescopul ALMA, dar ca dimensiune este mai mare decât concurentul său din Chile.

În momentul de față, lumea a dezvoltat două modalități de dezvoltare a acestor aspecte: construcția a 30 de telescoape cu antene de 200 de metri este în curs de realizare, sau crearea telescoapelor de 90 și 150 de metri. Dar, conform proiectării oamenilor de știință, observatorul va avea o lungime de peste 3000 km, iar SKA va fi situat în două țări: Africa de Sud și Australia. Prețul proiectului va fi de aproximativ 2 miliarde de dolari, iar costul proiectului va fi împărțit între 10 state. Finalizarea proiectului este planificată în 2020.

În nord-vestul Regatului Unit se află Observatorul Jodrell Bank, unde se află Telescopul Lovell, care are un diametru de 76 de metri. A fost proiectat la mijlocul secolului al XX-lea și a fost numit după creatorul său, Bernard Lovell. Lista descoperirilor care folosesc acest telescop include destul de multe realizări, alături de cele mai importante, precum dovada existenței unui pulsar și a existenței unui nucleu stelar.

Acest telescop a fost folosit pe teritoriul Ucrainei pentru a detecta planetoidele și gunoiul spațial, dar mai târziu i s-a dat o sarcină mai serioasă. În 2008, pe 9 octombrie, a fost trimis un semnal de la telescopul RT-70 către planeta Gliese 581c, așa-numita „Super-Pământ”, care ar trebui să-și atingă limitele în jurul anului 2029. Poate că vom primi un semnal de răspuns dacă creaturile inteligente trăiesc cu adevărat pe Gliese 581c. Diametrul acestui telescop este de 230 de picioare (70 de metri).

Complexul cunoscut sub numele de Observatorul Aventurine este situat în sud-vestul Statelor Unite, în deșertul Mojave. Există trei astfel de complexe în lume, dintre care două sunt situate în alte părți ale lumii: în Madrid și Canberra. Diametrul telescopului este de 70 de metri, așa-numita antenă de pe Marte. De-a lungul timpului, Aventurine a fost îmbunătățită pentru a obține informații mai detaliate despre asteroizi, planete, comete și alte corpuri cerești. Datorită modernizării telescopului, lista realizărilor sale crește. Printre acestea se numără și munca de căutare pe Lună.

Numele acestui proiect este „Thirty Meter Telescope”, deoarece diametrul oglinzii sale principale este de 39,3 metri. Este de remarcat faptul că este doar în faza de proiectare, dar proiectul E-ELT (European Extremely Large Telescope) este deja în construcție. Până în 2025 este planificat să fie finalizat și lansat la capacitate maximă.

Acest gigant cu 798 de oglinzi mobile și o oglindă principală de 40 de metri va eclipsa toate telescoapele de pe pământ. Cu ajutorul lui, se vor deschide perspective complet noi în studiul altor planete, în special a celor situate dincolo sistem solar. În plus, cu ajutorul acestui telescop se va putea studia compoziția atmosferei lor, precum și dimensiunile planetelor.

Pe lângă descoperirea unor astfel de planete, acest telescop va studia cosmosul însuși, dezvoltarea și originile sale și va măsura, de asemenea, cât de repede se extinde Universul. În plus, sarcina telescopului va fi să verifice și să confirme unele date și fapte deja existente, cum ar fi constanța în timp. Datorită acestui proiect, oamenii de știință vor putea găsi răspunsul la multe fapte necunoscute anterior: originea planetelor, compoziția lor chimică, prezența formelor de viață și chiar inteligența.

Acest proiect are asemănări cu telescopul Hawaiian Keck, care a fost cândva un mare succes. Au caracteristici și tehnologii destul de asemănătoare. Principiul de funcționare al acestor telescoape este că oglinda principală este împărțită în multe elemente în mișcare, care oferă o astfel de putere și super capacități. Scopul acestui proiect este de a studia cele mai îndepărtate părți ale Universului, fotografii ale galaxiilor în curs de dezvoltare, dinamica și creșterea acestora.

Potrivit unor surse, prețul proiectului ajunge la peste 1 miliard de dolari. Cei care doresc să participe la un proiect atât de mare și-au anunțat imediat și dorința de a finanța parțial construcția TMT. Erau China și India. Un telescop de treizeci de metri este planificat să fie construit în Insulele Hawaii, pe Muntele Mauna Kea, dar guvernul hawaian încă nu poate rezolva problema cu indigenii, deoarece aceștia sunt împotriva construcției pe un loc sacru. Încercările de a ajunge la o înțelegere cu localnicii continuă, iar finalizarea cu succes a construcției super-gigantului este programată pentru 2022.

Telescopul James Webb este un observator orbital în infraroșu care ar trebui să înlocuiască celebrul telescop spațial Hubble.

Acesta este un mecanism foarte complex. Se lucrează la el de aproximativ 20 de ani! James Webb va avea o oglindă compozită cu un diametru de 6,5 metri și va costa aproximativ 6,8 miliarde de dolari. Pentru comparație, diametrul oglinzii Hubble este de „doar” 2,4 metri.

Să vedem?

1. Telescopul James Webb ar trebui plasat pe o orbită halo în punctul Lagrange L2 al sistemului Soare-Pământ. Și e frig în spațiu. Aici sunt prezentate testele efectuate pe 30 martie 2012, pentru a examina capacitatea de a rezista la temperaturile reci ale spațiului. (Fotografia de Chris Gunn | NASA):

2. James Webb va avea o oglindă compozită cu un diametru de 6,5 metri cu o suprafață de colectare de 25 m². Este mult sau puțin? (Fotografia de Chris Gunn):

3. Comparați cu Hubble. Oglinzi Hubble (stânga) și Webb (dreapta) pe aceeași scară:

4. Model la scară completă a telescopului spațial James Webb din Austin, Texas, 8 martie 2013. (Foto de Chris Gunn):

5. Proiectul telescopului este o colaborare internațională a 17 țări, condusă de NASA, cu contribuții semnificative din partea agențiilor spațiale europene și canadiene. (Fotografia de Chris Gunn):

6. Inițial, lansarea a fost planificată pentru 2007, dar ulterior a fost amânată pentru 2014 și 2015. Cu toate acestea, primul segment al oglinzii a fost instalat pe telescop abia la sfârșitul anului 2015, iar oglinda principală din compozit nu a fost complet asamblată până în februarie 2016. (Foto de Chris Gunn):

7. Sensibilitatea unui telescop și rezoluția acestuia sunt direct legate de dimensiunea zonei oglinzii care colectează lumina de la obiecte. Oamenii de știință și inginerii au stabilit că diametrul minim al oglinzii primare trebuie să fie de 6,5 metri pentru a măsura lumina din cele mai îndepărtate galaxii.

Simplu să faci o oglindă asemănătoare cu oglinda telescopului Hubble, dar dimensiune mai mare, a fost inacceptabil deoarece masa sa ar fi prea mare pentru a lansa un telescop în spațiu. Echipa de oameni de știință și ingineri trebuia să găsească o soluție pentru ca noua oglindă să aibă 1/10 din masa oglinzii telescopului Hubble pe unitate de suprafață. (Fotografia de Chris Gunn):

8. Nu doar aici totul devine mai scump de la estimarea inițială. Astfel, costul telescopului James Webb a depășit estimările inițiale de cel puțin 4 ori. Telescopul era planificat să coste 1,6 miliarde de dolari și să fie lansat în 2011, dar, conform noilor estimări, costul ar putea fi de 6,8 miliarde de dolari, lansarea neavând loc mai devreme de 2018. (Fotografia de Chris Gunn):

9. Acesta este un spectrograf în infraroșu apropiat. Acesta va analiza o serie de surse, ceea ce îi va permite să obțină informații despre ambele proprietăți fizice a obiectelor studiate (de exemplu, temperatura și masa) și despre compoziția lor chimică. (Fotografia de Chris Gunn):

Telescopul va face posibilă detectarea exoplanetelor relativ reci, cu o temperatură a suprafeței de până la 300 K (care este aproape egală cu temperatura suprafeței Pământului), situate mai departe de 12 UA. adică de stelele lor și departe de Pământ la o distanță de până la 15 ani lumină. Peste două duzini de stele cele mai apropiate de Soare vor cădea în zona de observare detaliată. Datorită lui James Webb, se așteaptă o adevărată descoperire în exoplanetologie - capacitățile telescopului vor fi suficiente nu numai pentru a detecta exoplanetele în sine, ci chiar și sateliții și liniile spectrale ale acestor planete.

11. Inginerii testează în cameră. Sistemul de ridicare a telescopului, 9 septembrie 2014. (Fotografia de Chris Gunn):

12. Cercetare oglinzi, 29 septembrie 2014. Forma hexagonală a segmentelor nu a fost aleasă întâmplător. Are un factor de umplere ridicat și are simetrie de ordinul șase. Un factor de umplere ridicat înseamnă că segmentele se potrivesc împreună fără goluri. Datorită simetriei, cele 18 segmente de oglindă pot fi împărțite în trei grupuri, în fiecare dintre ele setările segmentului sunt identice. În cele din urmă, este de dorit ca oglinda să aibă o formă apropiată de circulară - pentru a focaliza lumina pe detectoare cât mai compact posibil. O oglindă ovală, de exemplu, ar produce o imagine alungită, în timp ce una pătrată ar trimite multă lumină din zona centrală. (Fotografia de Chris Gunn):

13. Curățarea oglinzii cu gheață carbonică cu dioxid de carbon. Nimeni nu se freacă cu cârpe aici. (Fotografia de Chris Gunn):

14. Camera A este o cameră uriașă de testare cu vid care va simula spațiul cosmic în timpul testării telescopului James Webb, 20 mai 2015. (Fotografia de Chris Gunn):

17. Dimensiunea fiecăruia dintre cele 18 segmente hexagonale ale oglinzii este de 1,32 metri de la o margine la alta. (Fotografia de Chris Gunn):

18. Masa oglinzii în sine în fiecare segment este de 20 kg, iar masa întregului segment asamblat este de 40 kg. (Fotografia de Chris Gunn):

19. Un tip special de beriliu este folosit pentru oglinda telescopului James Webb. Este o pulbere fină. Pulberea este plasată într-un recipient din oțel inoxidabil și presată într-o formă plată. Odată ce recipientul de oțel este îndepărtat, bucata de beriliu este tăiată în jumătate pentru a face două semifabricate de oglindă de aproximativ 1,3 metri diametru. Fiecare semifabricat de oglindă este folosit pentru a crea un segment. (Fotografia de Chris Gunn):

20. Apoi suprafața fiecărei oglinzi este măcinată pentru a-i da o formă apropiată de cea calculată. După aceasta, oglinda este netezită și lustruită cu grijă. Acest proces se repetă până când forma segmentului de oglindă este aproape de ideală. Apoi, segmentul este răcit la o temperatură de -240 °C, iar dimensiunile segmentului sunt măsurate cu ajutorul unui interferometru laser. Apoi oglinda, ținând cont de informațiile primite, suferă o lustruire finală. (Fotografia de Chris Gunn):

21. Odată procesat segmentul, partea din față a oglinzii este acoperită cu un strat subțire de aur pentru a reflecta mai bine radiația infraroșie în intervalul 0,6-29 microni, iar segmentul finit este re-testat la temperaturi criogenice. (Fotografia de Chris Gunn):

22. Lucrări la telescop în noiembrie 2016. (Fotografia de Chris Gunn):

23. NASA a finalizat asamblarea telescopului spațial James Webb în 2016 și a început să-l testeze. Aceasta este o fotografie din 5 martie 2017. La expuneri lungi, tehnicile arată ca niște fantome. (Fotografia de Chris Gunn):

26. Ușa către aceeași cameră A din a 14-a fotografie, în care este simulat spațiul cosmic. (Fotografia de Chris Gunn):

28. Planurile actuale prevăd ca telescopul să fie lansat pe o rachetă Ariane 5 în primăvara lui 2019. Întrebat ce se așteaptă oamenii de știință să învețe de la noul telescop, conducătorul de știință al proiectului John Mather a spus: „Sper că vom găsi ceva despre care nimeni nu știe nimic”. UPD. Lansarea telescopului James Webb a fost amânată pentru 2020.(Foto de Chris Gunn).

Arecibo este un observator astronomic situat în Puerto Rico, la 15 km de orașul Arecibo, la o altitudine de 497 m deasupra nivelului mării. Radiotelescopul său este cel mai mare din lume și este folosit pentru cercetări în radioastronomie, fizica atmosferei și observații radar ale obiectelor din sistemul solar. De asemenea, informațiile din telescop sunt prelucrate de proiectul SETI@home prin calculatoare de voluntari conectate la Internet. Să ne amintim că acest proiect este angajat în căutarea civilizațiilor extraterestre.

Amintiți-vă că acum 10 ani a existat un film despre James Bond - „GoldenEye”. Acolo a avut loc acțiunea pe acest telescop.

Mulți au crezut probabil că acesta este un platou pentru un film. Și telescopul era deja în funcțiune de 50 de ani până atunci.

Observatorul Arecibo este situat la o altitudine de 497 de metri deasupra nivelului mării. În ciuda faptului că se află în Puerto Rico, este folosit și finanțat de tot felul de universități și agenții din SUA. Scopul principal al observatorului este cercetarea în domeniul radioastronomiei, precum și observarea corpurilor cosmice. În aceste scopuri, a fost construit cel mai mare radiotelescop din lume. Diametrul plăcii este de 304,8 metri.

Adâncimea vasului (oglindă reflector conform standardelor științifice) este de 50,9 metri, suprafața totală este de 73.000 m2. Este realizat din 38.778 plăci de aluminiu perforate (perforate) așezate pe o rețea de cabluri de oțel.

O structură masivă, un iradiator mobil și ghidajele sale sunt suspendate deasupra antenei. Este susținut de 18 cabluri întinse din trei turnuri de sprijin.

Dacă cumpărați un bilet de intrare la excursie, care costă 5 USD, veți avea ocazia să vă urcați până la iradiator printr-o galerie specială sau într-o cușcă de lift.

Construcția radiotelescopului a început în 1960, iar observatorul a fost deschis la 1 noiembrie 1963.

În timpul existenței sale, radiotelescopul Arecibo s-a remarcat prin descoperirea mai multor noi obiecte spațiale (pulsari, primele planete din afara Sistemului nostru Solar), suprafețele planetelor sistemului nostru solar au fost mai bine explorate și, de asemenea, în 1974, A fost trimis mesajul Arecibo, în speranța că o civilizație extraterestră îi va răspunde. Te aştept.

În timpul acestor studii, este pornit un radar puternic și este măsurat răspunsul ionosferei. O antenă atât de mare este necesară deoarece doar o mică parte din energia împrăștiată ajunge în antena de măsurare. Astăzi, doar o treime din timpul de funcționare al telescopului este dedicată studiului ionosferei, o treime studiului galaxiilor, iar treimea rămasă este dedicată astronomiei pulsarilor.

Arecibo este, fără îndoială, o alegere excelentă pentru căutarea de noi pulsari, deoarece dimensiunea enormă a telescopului face căutările mai productive, permițând astronomilor să găsească pulsari necunoscuți anterior, care erau prea mici pentru a fi văzute cu telescoape mai mici. Cu toate acestea, astfel de dimensiuni au și dezavantajele lor. De exemplu, antena trebuie să rămână fixată la sol din cauza incapacității de a o controla. Ca urmare, telescopul este capabil să acopere doar sectorul cerului care este situat direct deasupra acestuia în calea de rotație a pământului. Acest lucru îi permite lui Arecibo să observe o porțiune relativ mică a cerului, în comparație cu majoritatea altor telescoape, care pot acoperi între 75 și 90% din cer.

Al doilea, al treilea și al patrulea telescop ca mărime care sunt (sau vor fi) folosite pentru studierea pulsarilor sunt, respectiv, telescopul Observatorului Național de Radioastronomie (NRAO) din Virginia de Vest, telescopul Max Planck Institute din Effelsberg și NRAO Green Bank. Telescop, tot în Virginia de Vest. Toate au un diametru de cel puțin 100 m și sunt complet controlabile. În urmă cu câțiva ani, antena de 100 de metri a NRAO a căzut la pământ, iar acum se lucrează la instalarea unui telescop de 105 de metri mai bun.

Acestea sunt cele mai bune telescoape pentru studierea pulsarilor din afara razei Arecibo. Rețineți că Arecibo este de trei ori mai mare decât telescoapele de 100 de metri, ceea ce înseamnă că acoperă o zonă de 9 ori mai mare și realizează observații științifice de 81 de ori mai rapid.

Cu toate acestea, există multe telescoape mai mici de 100 de metri în diametru care au fost, de asemenea, folosite cu succes pentru a studia pulsarii. Printre acestea se numără Parkes din Australia și telescopul NRAO de 42 de metri.

Un telescop mare poate fi înlocuit prin combinarea mai multor telescoape mai mici. Aceste telescoape, sau mai degrabă rețele de telescoape, pot acoperi o suprafață egală cu cea acoperită de antene de o sută de metri. Una dintre aceste rețele, creată pentru sinteza deschiderii, se numește Very Large Array. Are 27 de antene, fiecare cu diametrul de 25 de metri.

Din 1963, când a fost finalizat Observatorul Arecibo din Puerto Rico, radiotelescopul observatorului, cu un diametru de 305 metri și o suprafață de 73.000 de metri pătrați, a fost cel mai mare radiotelescop din lume. Dar Arecibo ar putea pierde în curând acest statut din cauza faptului că a început construcția unui nou radiotelescop sferic cu deschidere de cinci sute de metri (FAST) în provincia Guizhou, situată în sudul Chinei. La finalizarea acestui telescop, care este programat să fie finalizat în 2016, telescopul FAST va putea „vedea” spațiul de trei ori mai adânc și va procesa datele de zece ori mai rapid decât permite echipamentul telescopului Arecibo.

Telescopul FAST a fost construit inițial pentru a participa la programul internațional Square Kilometer Array (SKA), care va combina semnalele de la mii de antene de radiotelescop mai mici, răspândite pe o distanță de 3000 km. După cum se știe în prezent, telescopul SKA va fi construit în emisfera sudică, dar unde exact, în Africa de Sud sau Australia, se va decide mai târziu.

Deși proiectul telescopului FAST propus nu a devenit parte a proiectului SKA, guvernul chinez a dat undă verde proiectului și a oferit o finanțare de 107,9 milioane de dolari pentru a începe construcția noului telescop. Construcția a început în martie în provincia Guizhou, sudul Chinei.

Spre deosebire de telescopul Arecibo, care are un sistem parabolic fix care focalizează undele radio, rețeaua de cabluri FAST a telescopului și sistemul de proiectare a reflectorului parabolic vor permite telescopului să schimbe forma suprafeței reflectorului în timp real folosind un sistem de control activ. Acest lucru va fi posibil datorită prezenței a 4.400 de foi de aluminiu triunghiulare, din care se formează o formă parabolică a reflectorului și care poate fi îndreptată în orice punct al cerului nopții.

Utilizarea unor echipamente moderne speciale de recepție va oferi telescopului FAST o sensibilitate fără precedent și viteze mari de procesare a datelor primite. Folosind antena telescopului FAST, va fi posibil să primiți cât mai mult semnale slabe, că va deveni posibilă „examinarea” norilor neutri de hidrogen din Calea Lactee și alte galaxii cu ajutorul acestuia. Iar principalele sarcini la care va lucra radiotelescopul FAST vor fi descoperirea de noi pulsari, căutarea de noi stele strălucitoare și căutarea formelor de viață extraterestre.

surse
grandstroy.blogspot.com
relaxic.net
planetseed.com
dailytechinfo.org

23 martie 2018

Telescopul James Webb este un observator orbital în infraroșu care va înlocui celebrul telescop spațial Hubble. James Webb va avea o oglindă compozită cu un diametru de 6,5 metri și va costa aproximativ 6,8 miliarde de dolari. Pentru comparație, diametrul oglinzii Hubble este de „doar” 2,4 metri.

Se lucrează la el de aproximativ 20 de ani! Lansarea a fost programată inițial pentru 2007, dar ulterior a fost amânată pentru 2014 și 2015. Cu toate acestea, primul segment al oglinzii a fost instalat pe telescop abia la sfârșitul anului 2015, iar întreaga oglindă principală compozită a fost asamblată abia în februarie 2016. Apoi au anunțat lansarea în 2018, dar conform ultimelor informații, telescopul va fi lansat folosind o rachetă Ariane 5 în primăvara lui 2019.

Să vedem cum a fost asamblat acest dispozitiv unic:

Sistemul în sine este foarte complex; este asamblat în etape, verificând performanța multor elemente și structura deja asamblată în fiecare etapă. Începând cu jumătatea lunii iulie, telescopul a început să fie testat pentru performanță la temperaturi ultra-scăzute - de la 20 la 40 de grade Kelvin. Funcționarea celor 18 secțiuni principale de oglindă a telescopului a fost testată timp de câteva săptămâni pentru a se asigura că acestea pot funcționa ca o singură unitate. Diametrul oglinzii compozite a telescopului este de 6,5 metri.

Mai târziu, după ce totul s-a dovedit a fi bine, oamenii de știință au testat sistemul de orientare emulând lumina unei stele îndepărtate. Telescopul a fost capabil să detecteze această lumină, toate sistemele optice funcționau normal. Telescopul a reușit apoi să localizeze „steaua” urmărind caracteristicile și dinamica acesteia. Oamenii de știință sunt convinși că telescopul va funcționa destul de corect în spațiu.

Telescopul James Webb ar trebui să fie plasat pe o orbită halo în punctul L2 Lagrange al sistemului Soare-Pământ. Și e frig în spațiu. Aici sunt prezentate testele efectuate pe 30 martie 2012, pentru a examina capacitatea de a rezista la temperaturile reci ale spațiului. (Fotografia de Chris Gunn | NASA):

În 2017, telescopul James Webb a fost din nou condus în condiții extreme. A fost plasat într-o cameră în care temperatura a ajuns la doar 20 de grade Celsius peste zero absolut. În plus, nu era aer în această cameră - oamenii de știință au creat un vid pentru a plasa telescopul în condițiile spațiului cosmic.

„Acum suntem încrezători că NASA și partenerii agenției au construit un telescop excelent și un set de instrumente științifice”, a declarat Bill Ochs, manager de proiect James Webb la Goddard Space Flight Center.

James Webb va avea o oglindă compozită cu un diametru de 6,5 metri cu o suprafață de colectare de 25 m². Este mult sau puțin? (Fotografia de Chris Gunn):

Dar asta nu este tot, telescopul trebuie încă să fie supus multor verificări înainte de a fi considerat pe deplin gata pentru livrare. Teste recente au arătat că dispozitivul poate funcționa în vid la temperaturi ultra-scăzute. Acestea sunt condițiile care predomină în punctul L2 Lagrange din sistemul Pământ-Soare.

La începutul lunii februarie, James Webb va fi transportat la Houston, unde va fi pus pe un avion Lockheed C-5 Galaxy. La bordul acestui gigant, telescopul va zbura spre Los Angeles, unde va fi în cele din urmă asamblat cu un scut solar instalat. Oamenii de știință vor verifica apoi dacă întregul sistem funcționează cu un astfel de ecran și dacă dispozitivul poate rezista la vibrații și stres în timpul zborului.

Să comparăm cu Hubble. Oglinzi Hubble (stânga) și Webb (dreapta) pe aceeași scară:

4. Model la scară completă a telescopului spațial James Webb din Austin, Texas, 8 martie 2013. (Foto de Chris Gunn):

Pur și simplu a face o oglindă similară cu cea a telescopului Hubble, dar mai mare, era inacceptabilă, deoarece masa ei ar fi prea mare pentru a lansa telescopul în spațiu. Echipa de oameni de știință și ingineri trebuia să găsească o soluție pentru ca noua oglindă să aibă 1/10 din masa oglinzii telescopului Hubble pe unitate de suprafață. (Fotografia de Chris Gunn):

8. Nu doar aici totul devine mai scump de la estimarea inițială. Astfel, costul telescopului James Webb a depășit estimările inițiale de cel puțin 4 ori. Era planificat ca telescopul să coste 1,6 miliarde de dolari și să fie lansat în 2011, dar conform noilor estimări, costul ar putea fi de 6,8 miliarde, dar există deja informații despre depășirea acestei limite la 10 miliarde (Fotografia Chris Gunn):

9. Acesta este un spectrograf în infraroșu apropiat. Acesta va analiza o serie de surse, care vor oferi informații atât despre proprietățile fizice ale obiectelor studiate (de exemplu, temperatura și masa), cât și despre compoziția lor chimică. (Fotografia de Chris Gunn):

11. Inginerii testează în cameră. Sistemul de ridicare a telescopului, 9 septembrie 2014. (Fotografia de Chris Gunn):

13. Curățarea oglinzii cu gheață carbonică cu dioxid de carbon. Nimeni nu se freacă cu cârpe aici. (Fotografia de Chris Gunn):

14. Camera A este o cameră uriașă de testare cu vid care va simula spațiul cosmic în timpul testării telescopului James Webb, 20 mai 2015. (Fotografia de Chris Gunn):

17. Dimensiunea fiecăruia dintre cele 18 segmente hexagonale ale oglinzii este de 1,32 metri de la o margine la alta. (Fotografia de Chris Gunn):

18. Masa oglinzii în sine în fiecare segment este de 20 kg, iar masa întregului segment asamblat este de 40 kg. (Fotografia de Chris Gunn):

22. Lucrări la telescop în noiembrie 2016. (Fotografia de Chris Gunn):

26. Ușa către aceeași cameră A din a 14-a fotografie, în care este simulat spațiul cosmic. (Fotografia de Chris Gunn):

James Webb este un sistem foarte complex care constă din mii de elemente individuale. Ele formează oglinda telescopului și instrumentele sale științifice. În ceea ce privește acestea din urmă, acestea sunt următoarele dispozitive:

Cameră cu infraroșu apropiat;
- Un dispozitiv pentru lucrul în intervalul mediu de radiație infraroșu (Mid-Infrared Instrument);
- Spectrograf în infraroșu apropiat;
- Senzor de ghidare fină/Imagine cu infraroșu apropiat și spectrograf fără fantă.

Este foarte important să protejați telescopul cu un ecran care să îl blocheze de Soare. Faptul este că datorită acestui ecran James Webb va putea detecta chiar și lumina foarte slabă a celor mai îndepărtate stele. Pentru a implementa ecranul, un sistem complex de 180 diferite dispozitive si alte elemente. Dimensiunile sale sunt 14*21 metri. „Ne face nervoși”, a recunoscut șeful proiectului de dezvoltare a telescopului.

Principalele sarcini ale telescopului, care va înlocui Hubble, sunt: detectarea luminii primelor stele și galaxii formate după Big Bang, studierea formării și dezvoltării galaxiilor, stelelor, sistemelor planetare și originii vieții. Webb va putea vorbi, de asemenea, despre când și unde a început reionizarea Universului și despre ce a cauzat-o.

surse

0:03 24/10/2017

0 👁 5 415

Telescopul cu azimut mare (LTA)

Telescopul azimut mare (BTA)

La poalele Muntelui Pastuhov de pe Muntele Semirodniki, Observatorul Special de Astrofizică (SAO) a instalat Telescopul Azimutal Mare. Se mai numește pur și simplu BTA. Acesta este situat la o altitudine de 2070 de metri deasupra nivelului mării și, conform principiului de funcționare, este un telescop reflector. Oglinda principală a acestui telescop are un diametru de 605 cm și are o formă parabolică. Distanța focală a oglinzii principale este de 24 de metri. BTA este cel mai mare telescop din Eurasia. În prezent, Observatorul Special de Astrofizică este cel mai mare centru astronomic rus pentru observații la sol.

Revenind la telescopul BTA, merită menționate câteva cifre foarte impresionante. Deci, de exemplu, greutatea oglinzii principale a telescopului fără a lua în considerare cadrul este de 42 de tone, masa părții mobile a telescopului este de aproximativ 650 de tone, iar masa totală a întregului telescop BTA este de aproximativ 850 de tone. tone! În prezent, telescopul BTA are mai multe înregistrări în raport cu alte telescoape de la noi. Astfel, oglinda principală a BTA este cea mai mare din lume ca masă, iar domul BTA este cel mai mare dom astronomic din lume!

În căutarea următorului telescop, mergem în Spania, în Insulele Canare și, mai precis, în insula La Palma. Marele Telescop al Canarelor (GTC) este situat aici la o altitudine de 2267 de metri deasupra nivelului mării. Acest telescop a fost construit în 2009. La fel ca telescopul BTA, Telescopul Grand Canary (GTC) funcționează ca un telescop reflectorizant. Oglinda principală a acestui telescop are un diametru de 10,4 metri.

Telescopul Grand Canary (GTC) poate observa cer înstelatîn intervalele optice și infraroșu mediu. Datorită instrumentelor Osiris și CanariCam, poate efectua studii polarimetrice, spectrometrice și coronagrafice ale obiectelor spațiale.

Apoi mergem pe continentul african, sau mai exact, în Republica Africa de Sud. Aici, pe un deal, într-o zonă semi-deșertică din apropierea satului Sutherland, la o altitudine de 1798 de metri deasupra nivelului mării, este amplasat South African Large Telescope (SALT). La fel ca telescoapele anterioare, telescopul mare din Africa de Sud (SALT) funcționează ca telescop reflectorizant. Oglinda principală a acestui telescop are un diametru de 11 metri. Interesant este că acest telescop nu este cel mai mare din lume, totuși, Telescopul Mare din Africa de Sud (SALT) este de departe cel mai mare telescop din emisfera sudică. Oglinda principală a acestui telescop nu este o bucată solidă de sticlă. Oglinda principală este formată din 91 de elemente hexagonale, fiecare având un diametru de 1 metru. Pentru a îmbunătăți calitatea imaginii, toate oglinzile cu segmente individuale pot fi ajustate în unghi. În acest fel, se obține cea mai precisă formă. Astăzi, această tehnologie pentru construirea oglinzilor primare (un set de segmente mobile individuale) a devenit larg răspândită în construcția de telescoape mari.

Telescopul mare din Africa de Sud (SALT) a fost conceput pentru a oferi analiza spectrometrică și vizuală a radiațiilor emise de obiectele astronomice dincolo de câmpul vizual al telescoapelor situate în emisfera nordică. În prezent, acest telescop oferă observarea obiectelor îndepărtate și apropiate și, de asemenea, urmărește evoluția.

Este timpul să mergem în partea opusă. Următoarea noastră destinație este Muntele Graham, care este situat în partea de sud-est a Arizona (SUA). Aici, la o altitudine de 3.300 de metri, se află unul dintre cele mai avansate tehnologic și cea mai mare rezoluție telescoape optice din lume! Faceți cunoștință cu telescopul binocular mare! Numele vorbește deja de la sine. Acest telescop are două oglinzi principale. Diametrul fiecărei oglinzi este de 8,4 metri. Ca și în cel mai simplu binoclu, oglinzile telescopului binocular mare sunt montate pe o montură comună. Datorită dispozitivului binocular, acest telescop este echivalent ca deschidere cu un telescop cu o singură oglindă cu diametrul de 11,8 metri, iar rezoluția sa este echivalentă cu un telescop cu o singură oglindă cu diametrul de 22,8 metri. Super, nu-i așa?!

Telescopul face parte din Observatorul Internațional Mount Graham. Acesta este un proiect comun între Universitatea din Arizona și Observatorul Astrofizic Arcetria din Florența (Italia). Folosind dispozitivul său binocular, Telescopul Binocular Mare obține imagini foarte detaliate ale obiectelor îndepărtate, oferind informații de observație necesare pentru cosmologie, astronomie extragalactică, fizica stelelor și planetelor și rezolvând numeroase întrebări astronomice. Telescopul și-a văzut prima lumină pe 12 octombrie 2005, captând obiectul NGC 891 în .

Telescoape William Keck (Observatorul Keck)

Acum mergem spre celebra insulă de origine vulcanică - Hawaii (SUA). Unul dintre cei mai faimoși munți este Mauna Kea. Aici suntem întâmpinați de un întreg observator - (Observatorul Keck). Acest observator este situat la o altitudine de 4145 metri deasupra nivelului mării. Și dacă telescopul binocular mare anterior avea două oglinzi principale, atunci la Observatorul Keck avem două telescoape! Fiecare telescop poate funcționa individual, dar telescoapele pot funcționa și împreună în modul interferometru astronomic. Acest lucru este posibil datorită faptului că telescoapele Keck I și Keck II sunt situate la o distanță de aproximativ 85 de metri unul de celălalt. Când sunt utilizate în acest fel, au o rezoluție echivalentă cu un telescop cu o oglindă de 85 de metri. Masa totală a fiecărui telescop este de aproximativ 300 de tone.

Atât telescopul Keck I, cât și telescopul Keck II au oglinzi primare care sunt realizate conform sistemului Ritchie-Chrétien. Oglinzile principale constau din 36 de segmente, care formează o suprafață reflectorizantă cu un diametru de 10 metri. Fiecare astfel de segment este echipat cu un sistem special de sprijin și ghidare, precum și un sistem care protejează oglinzile de deformare. Ambele telescoape sunt echipate cu optică adaptivă pentru a compensa distorsiunile atmosferice, ceea ce permite imagini de calitate superioară. Cel mai mare număr de exoplanete a fost descoperit la acest observator folosind un spectrometru de înaltă rezoluție. Descoperirea altora noi, etapele originii și evoluției noastre, este în prezent studiată de acest observator!

Telescopul „Subaru”

Pe Muntele Mauna Kea, pe lângă Observatorul Keck, ne întâmpină și noi. Acest observator este situat la o altitudine de 4139 metri deasupra nivelului mării. Este curios, dar numele telescopului este mai cosmic ca niciodată! Chestia este că Subaru a tradus din limba japonezaînseamnă Pleiade! Construcția telescopului a început în 1991 și a continuat până în 1998, iar deja în 1999 telescopul Subaru a început să funcționeze la capacitate maximă!

La fel ca multe telescoape celebre din lume, Subaru funcționează ca un telescop reflector. Oglinda principală a acestui telescop are un diametru de 8,2 metri. În 2006, acest telescop Subaru a folosit un sistem optic adaptiv cu o stea de ghidare laser. Acest lucru a făcut posibilă creșterea rezoluției unghiulare a telescopului de 10 ori. Spectrograful coronagrafic de înaltă rezoluție unghiulară (CHARIS), montat pe telescopul Subaru, este conceput pentru a detecta exoplanete, studiind lumina acestora pentru a determina dimensiunea planetelor, precum și gazele care predomină în ele.

Acum mergem în statul Texas al Statelor Unite ale Americii. Observatorul MacDonald este situat aici. Acest observator găzduiește Telescopul Hobby-Eberly. Telescopul este numit în onoarea fostului guvernator al Texasului Bill Hobby și a lui Robert Eberle, un filantrop din Pennsylvania. Telescopul este situat la o altitudine de 2026 de metri deasupra nivelului mării. Telescopul a fost pus în funcțiune în 1996. Oglinda primară, ca la telescoapele Keck, este formată din 91 de segmente individuale și are un diametru total de 9,2 metri. Spre deosebire de multe telescoape mari, telescopul Hobby-Eberly are caracteristici suplimentare și unice. O astfel de funcție poate fi numită urmărirea obiectelor prin mișcarea instrumentelor aflate în focarul telescopului. Acest lucru oferă acces la 70-81% din cer și vă permite să urmăriți un obiect astronomic timp de până la două ore.

Telescopul Hobby-Eberle este utilizat pe scară largă pentru a studia spațiul, de la sistemul nostru solar la stelele din galaxia noastră și pentru a studia alte galaxii. Telescopul Hobby-Eberly este, de asemenea, folosit cu succes pentru a căuta exoplanete. Folosind spectrograful de joasă rezoluție, Telescopul Hobby-Eberle este folosit pentru a identifica supernovele pentru a măsura accelerația Universului. Acest telescop are și „ carte de vizită„, ceea ce diferențiază acest telescop de restul! Există un turn lângă telescop numit centrul de curbură al alinierii oglinzii. Acest turn este folosit pentru a calibra segmente individuale de oglindă.

Telescop foarte mare (VLT)

Telescop foarte mare (VLT)

Și pentru a încheia povestea despre cele mai mari telescoape din lume, mergem la America de Sud, unde în Republica Chile pe muntele Cerro Paranal se află. Da Da! Telescopul se numește „Very Large Telescope”! Cert este că acest telescop este format din 4 telescoape simultan, fiecare dintre ele având un diametru de deschidere de 8,2 metri. Telescoapele pot funcționa fie separat unul de celălalt, făcând fotografii cu o viteză de expunere de o oră, fie împreună, permițându-vă să măriți rezoluția pentru obiecte luminoase, precum și să creșteți luminozitatea obiectelor slabe sau foarte îndepărtate.

Telescopul foarte mare a fost construit de Observatorul European de Sud (ESO). Acest telescop este situat la o altitudine de 2635 de metri deasupra nivelului mării. Telescopul foarte mare este capabil să observe unde de diferite intervale - de la ultraviolet aproape la infraroșu mediu. Prezența unui sistem de optică adaptivă permite telescopului să elimine aproape complet influența turbulențelor atmosferice în domeniul infraroșu. Acest lucru face posibilă obținerea unor imagini de 4 ori mai clare decât telescopul Hubble în acest interval. Pentru observațiile interferometrice se folosesc patru telescoape auxiliare de 1,8 metri care se pot deplasa în jurul telescoapelor principale.

Acestea sunt cele mai mari telescoape din lume! Telescoapele care nu sunt numite includ două telescoape Gemini North și Gemini South de opt metri din Hawaii și Chile, deținute de Observatorul Gemini, un reflector George Hale de 5 metri la Observatorul Palomar, un reflector alt-azimut de 4,2 metri telescopul William Herschel, parte a grupului Isaac Newton de la Observatory del Roc de los Muchachos (La Palma, Insulele Canare), Telescopul Anglo-Australian (AAT) de 3,9 metri, situat la Observatorul Siding Spring (New South Wales, Australia), cel 4 Telescopul optic reflectorizant Nicholas Mayall de la Observatorul Național Kitt Peak, care aparține Observatoarelor Naționale de Astronomie Optică din SUA și alții.