Где-то далеко в бескрайних пустынях, там, где нет привычной нам суеты и городских огней, где пики гор подпирают небосвод, стоят неподвижно гордые гиганты, взгляд которых всегда устремлен в необъятное звёздное небо. В то время как одни из них только собираются увидеть свои первые звёзды, другие уже десятилетиями исправно выполняют свой долг. Теперь нам предстоит узнать, где же расположен самый большой телескоп в мире, а также познакомиться с десяткой самых внушительных по своим размерам супер телескопов.

Именно этот телескоп и является самым большим в мире, так как его диаметр – 500 метров! FAST – космическая обсерватория, запуск которой произошел 25 сентября 2016 года в Китае. Основной целью этого гиганта является пристальное изучение всего бескрайнего космоса и поиск там заветных надежд на существование инопланетного разума.

Характеристики самого большого телескопа:

Поверхность рефлектора – 4450 треугольных панелей;

Частота работы – 70 МГц-3 ГГц;

Собирающая площадь – 70000 м3;

Длина волн – 0,3-5,1 ГГц;

Фокусное расстояние – 140 м.

Обсерватория FAST – это довольно дорогой и значимый проект, запущенный еще в 2011 году. Его бюджет составил 180 млн долларов США. Власти страны проделали огромную работу для обеспечения корректной работы телескопа, при этом даже планируя переселить часть населения в радиусе 5-ти км для улучшения условий видимости.

В астрономической обсерватории Аресибо расположился один из самых внушительных по размеру телескопов. Официальное открытие произошло в 1963 году. Прибор для наблюдения за космосом диаметром 305 метров расположен в Пуэрто-Рико, в 15 км от города с одноименным названием. Обсерватория, которая управляется SRI International, задействована в строительстве радарных наблюдений за системой планет, в центре которых находится Солнце, а также в радиоастрономии и изучении других планет.

В западной Вирдгинии находится Green Bank Telescope. Данный параболический радиотелескоп строился на протяжении почти 11-ти лет, его диаметр 328 футов (100 метров). Сконструированный в 2002 году прибор можно направить вв любую точку на небе.

В западной Германии находится радиотелескоп Эффельсберг, который был сконструирован в 1968-1971 годах двадцатого века. Теперь права на управление прибором принадлежат сотрудникам Радиоастрономического института Макса Планка, расположенного в Бонне-Эндених. Диаметр этого радиотелескопа составляет 100 метров. Он предназначен для наблюдения за космическими источниками радио-, оптического, рентгеновского и/или гамма- излучений, которые приходят на Землю в виде периодических всплесков, а также формированием звёзд и отдалённых галактик.

Если проектирование инструмента для радиоастрономических наблюдений с высоким угловым разрешением закончится удачно, то у обсерватории SKA будет запас превзойти более чем в 50 раз крупнейших из ныне имеющихся телескопов. Её антенны смогут занять площадь до одного квадратного километра. По своей конструкции проект похож на ALMA телескоп, но по своим размерам он превосходит своего конкурента из Чили.

На данный момент в мире разработали два пути развития этих моментов: ведётся строительство 30 телескопов с 200 м антеннами либо же создание 90 и 150-ти метровых телескопов. Но по проектированию учёных обсерватория будет иметь протяжённость более 3000 км, а размещаться SKA будет на двух государствах: Южной Африканской Республике и Австралии. Цена проекта будет составлять около 2 миллиардов долларов, а стоимость проекта будет поделена между 10 государствами. Завершение проекта планируется в 2020 году.

На северо-западе Соединенного Королевства находится Jodrell Bank Observatory, где и расположился телескоп Ловелл, диаметр которого составляет 76 метров. Он был сконструирован в середине 20 века и назван именем своего творца Бернарда Ловелла. В списке открытий с помощью данного телескопа находится достаточно много достижений, наряду с которыми и самые важные, такие как доказательство существования пульсара и существование звездного ядра.

Данный телескоп был задействован на территории Украины с целью обнаружения планетоидов и космического треша, но позже, ему была поставлена задача посерьезней. В 2008 году, 9 октября, с телескопа RT-70 был послан сигнал к планете Gliese 581c, так называемой «Суперземле», который должен достигнуть ее пределов примерно в 2029 году. Возможно, мы получим ответный сигнал, если на Gliese 581c действительно обитают разумные существа. Диаметр данного телескопа составляет 230 футов (70 метров).

Комплекс известный как Авантюриновая Обсерватория находится на юго-западе США, в пустыне Мохаве. В мире существуют три таких комплекса, два из которых находятся в других точках земли: в Мадриде и в Канберре. Диаметр телескопа составляет 70 метров, так называемая антенна Марса. Спустя время Авантюрин был усовершенствован с целью получения более развернутой информации об астероидах, планетах, кометах и других небесных телах. Благодаря модернизации телескопа, список его достижений пополняется. Среди них и поисковые работы на Луне.

Название данного проекта – «Тридцатиметровый телескоп», так как диаметр его основного зеркала составляет 39,3 метра. Примечательно то, что он находится только на стадии проектирования, а вот проект E-ELT (European Extremely Large Telescope) – уже в процессе строительства. К 2025 году его планируют закончить и запустить на полную мощность.

Этот гигант с 798 подвижными зеркалами и 40 метровым основным зеркалом затмит все телескопы на земле. С помощью него откроются абсолютно новые перспективы в изучении других планет, особенно тех, что расположены за пределами Солнечной системы. Кроме того, с помощью этого телескопа можно будет изучать состав их атмосферы, а также размеры планет.

Кроме обнаружения таких планет, данный телескоп будет изучать сам космос, его развитие и зарождение, а также он будет измерять, насколько быстро расширяется Вселенная. Кроме того задачей телескопа будет являться проверка и подтверждение некоторых уже существующих данных и фактов, таких как постоянство во времени. Благодаря этому проекту, ученые смогут найти ответ на многие ранее неизвестные факты: зарождение планет, их химический состав, наличие жизненных форм и даже разума.

Этот проект имеет сходство с гавайским телескопом Keck, который имел когда-то огромный успех. У них достаточно схожие характеристики и технологии. Принцип работы этих телескопов заключается в том, что главное зеркало разделено на множество подвижных элементов, которые и дают такую мощь и супер возможности. Целью данного проекта является исследование самых отдаленных участков Вселенной, фото зарождающихся галактик, их динамика и рост.

По данным некоторых источников цена проекта достигает более чем 1 миллиард долларов. Желающие поучаствовать в столь масштабном проекте сразу объявили о себе и о своём желании частично финансировать строительство TMT. Ими стали Китай и Индия. Тридцатиметровый телескоп планируется строить на Гавайских островах, на горе Мауна Кеа, но правительство Гавайев до сих пор не может решить проблему с коренными жителями, так как они против строительства на священном месте. Попытки договориться с местными продолжаются, а успешный финал строительства супер гиганта назначен на 2022 год.

Телескоп «Джеймс Уэбб» - это орбитальная инфракрасная обсерватория, которая должна заменить тот самый знаменитый космический телескоп «Хаббл».

Это очень сложный механизм. Работа над его идет около 20 лет! «Джеймс Уэбб» будет обладать составным зеркалом 6,5 метров в диаметре и стоить около 6.8 млрд долларов. Для сравнения, диаметр зеркала «Хаббла» - «всего» 2.4 метра.

Посмотрим?

1. Телескоп «Джеймс Уэбб» должен быть размещен на гало-орбите в точке Лагранжа L2 системы Солнце - Земля. А в космосе холодно. Здесь показаны испытания, проводимые 30 марта 2012, направленные на изучение возможности противостоять холодным температурам пространства. (Фото Chris Gunn | NASA):

3. Сравним с «Хабблом». Зеркало «Хаббла» (слева) и «Уэбба» (справа) в одном масштабе:

4. Полномасштабная модель космического телескопа Джеймса Уэбба в Остине, штат Техас, 8 марта 2013. (Фото Chris Gunn):

5. Проект телескопа представляет собой международное сотрудничество 17 стран, во главе которых стоит NASA, со значительным вкладом Европейского и Канадского космических агентств. (Фото Chris Gunn):

6. Изначально запуск намечался на 2007 год, в дальнейшем переносился на 2014 и на 2015 год. Однако первый сегмент зеркала был установлен на телескоп лишь в конце 2015 года, а полностью главное составное зеркало было собрано только в феврале 2016 года.(Фото Chris Gunn):

7. Чувствительность телескопа и его разрешающая способность напрямую связаны с размером площади зеркала, которое собирает свет от объектов. Учёные и инженеры определили, что минимальный диаметр главного зеркала должен быть 6.5 метра, чтобы измерить свет от самых далёких галактик.

Простое изготовление зеркала, подобного зеркалу телескопа «Хаббл», но большего размера, было неприемлемо, так как его масса была бы слишком большой, чтобы можно было запустить телескоп в космос. Команде учёных и инженеров необходимо было найти решение, чтобы новое зеркало имело 1/10 массы зеркала телескопа «Хаббл» на единицу площади. (Фото Chris Gunn):

8. Не только у нас всё дорожает от начальной сметы. Так, стоимость телескопа «Джеймс Уэбб» превысила изначальные расчёты по меньшей мере в 4 раза. Планировалось, что телескоп обойдётся в 1,6 млрд долл. и будет запущен в 2011 году, однако по новым оценкам стоимость может составить 6.8 млрд, при этом запуск состоится не ранее 2018 года. (Фото Chris Gunn):

9. Это спектрограф ближнего инфракрасного диапазона. Он будет анализировать спектр источников, что позволит получать информацию как о физических свойствах исследуемых объектов (например, температуре и массе), так и об их химическом составе. (Фото Chris Gunn):

Телескоп позволит обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до 300 К (что практически равно температуре поверхности Земли), находящиеся дальше 12 а. е. от своих звёзд, и удалённые от Земли на расстояние до 15 световых лет. В зону подробного наблюдения попадут более двух десятков ближайших к Солнцу звезд. Благодаря «Джеймсу Уэббу» ожидается настоящий прорыв в экзопланетологии - возможностей телескопа будет достаточно не только для того, чтобы обнаруживать сами экзопланеты, но даже спутники и спектральные линии этих планет.

11. Инженеры тестируют в камере. систему подъема телескопа, 9 сентября 2014. (Фото Chris Gunn):

12. Исследование зеркал, 29 сентября 2014. Шестиугольная форма сегментов была выбрана не случайно. Она обладает высоким коэффициентом заполнения и имеет симметрию шестого порядка. Высокий коэффициент заполнения означает, что сегменты подходят друг к другу без зазоров. Благодаря симметрии 18 сегментов зеркала можно разделить на три группы, в каждой из которых настройки сегментов идентичны. Наконец, желательно, чтобы зеркало имело форму, близкую к круговой - для максимально компактного фокусирования света на детекторах. Овальное зеркало, например, дало бы вытянутое изображение, а квадратное послало бы много света из центральной области. (Фото Chris Gunn):

13. Очистка зеркала сухим льдом из двуокиси углерода. Тряпками здесь никто не трет. (Фото Chris Gunn):

14. Камера A — это гигантская испытательная камера с вакуумом, которая будет моделировать космическое пространства при испытаниях телескопа «Джеймса Уэбба», 20 мая 2015. (Фото Chris Gunn):

17. Размер каждого из 18 шестигранных сегментов зеркала составляет 1.32 метра от ребра до ребра. (Фото Chris Gunn):

18. Масса непосредственно самого́ зеркала в каждом сегменте - 20 кг, а масса всего сегмента в сборе - 40 кг. (Фото Chris Gunn):

19. Для зеркала телескопа «Джеймса Уэбба» используется особый тип бериллия. Он представляет собой мелкий порошок. Порошок помещается в контейнер из нержавеющей стали и прессуется в плоскую форму. После того как стальной контейнер удалён, кусок бериллия разрезается пополам, чтобы сделать две заготовки зеркала около 1.3 метра в поперечнике. Каждая заготовка зеркала используется для создания одного сегмента. (Фото Chris Gunn):

20. Затем поверхность каждого зеркала стачивается для придания формы, близкой к расчётной. После этого зеркало тщательно сглаживают и полируют. Этот процесс повторяется до тех пор, пока форма сегмента зеркала не станет близка к идеальной. Далее сегмент охлаждается до температуры −240 °C, и с помощью лазерного интерферометра производятся измерения размеров сегмента. Затем зеркало с учётом полученной информации проходит окончательную полировку. (Фото Chris Gunn):

21. По завершению обработки сегмента передняя часть зеркала покрывается тонким слоем золота для лучшего отражения инфракрасного излучения в диапазоне 0,6-29 мкм, и готовый сегмент проходит повторные испытания при криогенных температурах. (Фото Chris Gunn):

22. Работа над телескопом в ноябре 2016 года. (Фото Chris Gunn):

23. НАСА завершило сборку космического телескопа «Джеймс Уэбб» в 2016 году и приступило к его испытаниям. Это снимок от 5 марта 2017 года. На длинной выдержке техники выглядят призраками. (Фото Chris Gunn):

26. Дверь в ту самую камеру А с 14-й фотографии, в которой моделируется космическое пространство. (Фото Chris Gunn):

28. Текущие планы предусматривают, что телескоп будет запущен с помощью ракеты «Ариан-5» весной 2019 года. Отвечая на вопрос о том, что ученые ожидают узнать с помощью нового телескопа, ведущий научный сотрудник проекта Джон Мэтер сказал: «Надеюсь, мы найдем что-то, о чем никто ничего не знает». UPD. Запуск телескопа «Джеймс Уэбб» перенесен на 2020 год. (Фото Chris Gunn).

Аресибо - астрономическая обсерватория, расположенная в Пуэрто Рико, в 15 км от города Аресибо, на высоте 497 м над уровнем моря. Ее радиотелескоп является самым большим в мире и используется для исследований в области радиоастрономии, физики атмосферы и радиолокационных наблюдений объектов Солнечной системы. Также информация с телескопа поступает для обработки проектом SETI@home, посредством подключённых к Интернету компьютеров добровольцев. Проект этот, напомним, занимается поиском внеземных цивилизаций.

Помните 10 лет назад был фильм про Джеймса Бонда - "Золотой глаз". Там как раз действия разворачивались на этом телескопе.

Многие наверное подумали что это декорации к фильму. А телескоп к тому моменту уже работал 50 лет

Обсерватория Аресибо находится на высоте 497 метров над уровнем моря. Несмотря на то, что расположена она в Пуэрто Рико, используется и финансируется она всевозможными университетами и агентствами США. Основным предназначением обсерватории является исследование в области радиоастрономии, а также наблюдение за космическими телами. Для этих целей и был построен самый большой в мире радиотелескоп. Диаметр тарелки составляет 304,8 метров.

Глубина тарелки (зеркало рефлектора по научному) сотавляет - 50,9 метров, общая площадь - 73000 м2. Изготовлена она из 38778 перфорированных (дырчатых) алюминиевых пластин, уложенных на сетку из стальных тросов.

Над тарелкой подвешена массивная конструкция, передвижной облучатель и его направляющие. Держится она на 18 тросах, натянутых от трёх башен поддержки.

Если Вы купите входной билет на экскурсию, стоимостью 5$, то получите возможность подняться на облучатель по специальной галерее или в клетке подъёмника.

Строительство радиотелескопа было начато в 1960 году, а уже 1 ноября 1963 года состоялось открытие обсерватории.

За время своего существования, радиотелескоп Аресибо отличился тем, что были открыты несколько новых космических объектов (пульсары, первые планеты за пределами нашей Солнечной системы), лучше исследованы поверхности планет нашей Солнечной системы, а также, в 1974 году было отправлено послание Аресибо, в надежде, что какая-нибудь внеземная цивилизация откликнется на него. Ждёмс.

При проведении этих исследований включается мощный радар и измеряется ответная реакция ионосферы. Антенна такого большого размера является необходимой, потому что на тарелку для измерения попадает лишь малая часть рассеянной энергии. Сегодня только треть времени работы телескопа отведено для изучения ионосферы, треть - для исследования галактик, а оставшаяся треть отдана астрономии пульсаров.

Аресибо, без сомнения, превосходный выбор для поиска новых пульсаров, поскольку огромные размеры телескопа делают поиски более продуктивными, позволяя астрономам находить доселе неизвестные пульсары, которые оказались слишком малы, чтобы быть замеченными при помощи телескопов меньших размеров. Тем не менее, такие размеры имеют и свои недостатки. Например, антенна должна оставаться закрепленной на земле из-за невозможности управлять ей. Вследствие чего телескоп в состоянии охватить только сектор неба, который находится непосредственно над ним на пути вращения земли. Это позволяет Аресибо наблюдать за сравнительно небольшой частью неба, по сравнению с большинством других телескопов, которые могут охватывать от 75 до 90% неба.

Второй, третий и четвертый по величине телескопы, которые используются (или будут использоваться) для исследования пульсаров - это соответственно телескоп Национальной радиоастрономической обсерватории (НРАО) в Западной Вирджинии, телескоп института Макса Планка в Эффельсберге и телескоп Грин-Бэнк НРАО тоже в Западной Вирджинии. Все они имеют диаметр не менее 100 м и полностью управляемы. Несколько лет назад 100-метровая антенна НРАО упала на землю, и сейчас ведутся работы по установке более качественного 105-метрового телескопа.

Это лучшие телескопы для изучения пульсаров, не попадающих в радиус действия Аресибо. Заметьте, что Аресибо втрое больше 100-метровых телескопов, а это значит, что он охватывает площадь в 9 раз большую и достигает результатов научных наблюдений в 81 раз быстрее.

Тем не менее, существует множество телескопов диаметром меньше 100 метров, которые также успешно используются для изучения пульсаров. Среди них Parkes в Австралии и 42-метровый телескоп НРАО.

Большой телескоп может быть заменен совмещением нескольких телескопов меньших размеров. Эти телескопы, точнее, сети телескопов, могут охватывать площадь, равную той, которая охватывается стометровыми антеннами. Одна из таких сетей, созданная для апертурного синтеза, называется Very Large Array. Она насчитывает 27 антенн, каждая 25 метров в диаметре.

Начиная с 1963 года, когда было закончено строительство обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико (Arecibo Observatory in Puerto Rico), радиотелескоп этой обсерватории, диаметром 305 метров и площадью 73000 квадратных метров, был самым большим радиотелескопом в мире. Но вскоре Аресибо может потерять этот статус из-за того, что в провинции Гуйчжоу, расположенной в южной части Китая, начато строительство нового радиотелескопа Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST). По завершению строительства этого телескопа, которое согласно планам должно завершиться в 2016 году, телескоп FAST будет в состоянии "видеть" космос на глубину в три раза больше и производить обработку данных в десять раз быстрее, чем это позволяет оборудование телескопа Аресибо.

Изначально строительство телескопа FAST было намечено для участия в международной программе Square Kilometer Array (SKA), в рамках которой будут объединены сигналы с тысяч антенн радиотелескопов меньших размеров, разнесенных на расстояние 3000 км. Как известно на данный момент , телескоп SKA будет возводиться в южном полушарии, но вот где именно, в Южной Африке или Австралии, будет решено позже.

Несмотря на то, что предложенный проект телескопа FAST не стал частью проекта SKA, китайское правительство дало проекту зеленый свет и выделило финансирование в размере 107,9 миллионов долларов для начала строительства нового телескопа. Строительство было начато в марте месяце, в провинции Гуйчжоу, в южной части Китая.

В отличие от телескопа Аресибо, который имеет неподвижную параболическую систему, фокусирующую радиоволны, кабельная сеть телескопа FAST и система конструкции параболического отражателя позволят телескопу менять форму поверхности отражателя в режиме реального времени с помощью системы активного контроля. Это станет возможным благодаря наличию 4400 треугольных алюминиевых листов, из которых формируется параболическая форма отражателя и которую можно навести на любую точку ночного неба.

Использование специальной современной приемной аппаратуры придаст телескопу FAST беспрецедентно высокую чувствительность и высокие скорости обработки поступающих данных. С помощью антенны телескопа FAST можно будет принять настолько слабые сигналы, что станет возможным "рассматривание" с его помощью нейтральных облаков водорода в Млечном пути и других галактиках. А основными задачами, над которыми будет работать радиотелескоп FAST, будут обнаружение новых пульсаров, поиск новых ярких звезд и поиск внеземных форм жизни.

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

March 23rd, 2018

Телескоп «Джеймс Уэбб» — это орбитальная инфракрасная обсерватория, которая должна заменить тот самый знаменитый космический телескоп «Хаббл». «Джеймс Уэбб» будет обладать составным зеркалом 6,5 метров в диаметре и стоить около 6.8 млрд долларов. Для сравнения, диаметр зеркала «Хаббла» — «всего» 2.4 метра.

Работа над его идет около 20 лет! Изначально запуск намечался на 2007 год, в дальнейшем переносился на 2014 и на 2015 год. Однако первый сегмент зеркала был установлен на телескоп лишь в конце 2015 года, а полностью главное составное зеркало было собрано только в феврале 2016 года. Потом объявили о запуске в 2018, но по последним сведениям телескоп будет запущен с помощью ракеты «Ариан-5» весной 2019 года.

Давайте посмотрим как собирали это уникальное устройство:

Сама система очень сложная, ее собирают поэтапно, проверяя работоспособность многих элементов и уже собранной конструкции в ходе каждого этапа. Начиная с середины июля телескоп стали проверять на работоспособность при сверхнизких температурах — от 20 до 40 градусов Кельвина. В течение нескольких недель тестировалась работа 18 главных зеркальных секций телескопа для того, чтобы убедиться в возможности их работы в качестве единого целого. Диаметр составного зеркала телескопа равен 6,5 метров.

Позже, после того, как оказалось, что все хорошо, ученые проверили систему ориентирования, эмулируя свет далекой звезды. Телескоп смог обнаружить этот свет, все оптические системы работали в штатном режиме. Затем телескоп смог определить местоположение «звезды», отследив ее характеристики и динамику. Ученые убедились, что в космосе телескоп будет работать вполне корректно.

Телескоп «Джеймс Уэбб» должен быть размещен на гало-орбите в точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля. А в космосе холодно. Здесь показаны испытания, проводимые 30 марта 2012, направленные на изучение возможности противостоять холодным температурам пространства. (Фото Chris Gunn | NASA):

в 2017 году телескоп «Джеймс Уэбб» опять провел в экстремальных условиях. Его поместили в камеру, температура в которой достигала всего 20 градусов Цельсия выше абсолютного нуля. Кроме того, в этой камере не было воздуха — ученые создали вакуум для того, чтобы поместить телескоп в условия открытого космоса.

«Теперь мы убедились в том, что НАСА и партнеры агентства создали отличный телескоп и набор научных инструментов», — заявил Билл Очс, руководитель проекта «Джеймс Уэбб» в Центре космических полетов имени Годдарда.

«Джеймс Уэбб» будет обладать составным зеркалом 6.5 метров в диаметре с площадью собирающей поверхности 25 м². Много это, или мало? (Фото Chris Gunn):

Но и это еще не все, телескопу предстоит пройти еще много проверок, прежде, чем его признают полностью готовым к отправке. Недавние тесты показали, что устройство может работать в вакууме при сверхнизких температурах. Именно такие условия царят в точке L2 Лагранжа в системе Земля-Солнце.

В начале Февраля «Джеймс Уэбб» перевезут в Хьюстон, где он будет помещен в самолет Локхид C-5 «Гэлэкси». На борту этого гиганта телескоп полетит в Лос-Анжелес, где его соберут окончательно, смонтировав солнцезащитный экран. Ученые после этого проверят, работает ли вся система с таким экраном, и нормально ли выдерживает устройство вибрации и нагрузки в ходе полета.

Сравним с «Хабблом». Зеркало «Хаббла» (слева) и «Уэбба» (справа) в одном масштабе:

4. Полномасштабная модель космического телескопа Джеймса Уэбба в Остине, штат Техас, 8 марта 2013. (Фото Chris Gunn):

5. Проект телескопа представляет собой международное сотрудничество 17 стран, во главе которых стоит NASA, со значительным вкладом Европейского и Канадского космических агентств. (Фото Chris Gunn):

6. Изначально запуск намечался на 2007 год, в дальнейшем переносился на 2014 и на 2015 год. Однако первый сегмент зеркала был установлен на телескоп лишь в конце 2015 года, а полностью главное составное зеркало было собрано только в феврале 2016 года.(Фото Chris Gunn):

7. Чувствительность телескопа и его разрешающая способность напрямую связаны с размером площади зеркала, которое собирает свет от объектов. Учёные и инженеры определили, что минимальный диаметр главного зеркала должен быть 6.5 метра, чтобы измерить свет от самых далёких галактик.

Простое изготовление зеркала, подобного зеркалу телескопа «Хаббл», но большего размера, было неприемлемо, так как его масса была бы слишком большой, чтобы можно было запустить телескоп в космос. Команде учёных и инженеров необходимо было найти решение, чтобы новое зеркало имело 1/10 массы зеркала телескопа «Хаббл» на единицу площади. (Фото Chris Gunn):

8. Не только у нас всё дорожает от начальной сметы. Так, стоимость телескопа «Джеймс Уэбб» превысила изначальные расчёты по меньшей мере в 4 раза. Планировалось, что телескоп обойдётся в 1,6 млрд долл. и будет запущен в 2011 году, однако по новым оценкам стоимость может составить 6.8 млрд, но уже есть сведения о превышении и этого лимита до 10 млрд. (Фото Chris Gunn):

9. Это спектрограф ближнего инфракрасного диапазона. Он будет анализировать спектр источников, что позволит получать информацию как о физических свойствах исследуемых объектов (например, температуре и массе), так и об их химическом составе. (Фото Chris Gunn):

Телескоп позволит обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до 300 К (что практически равно температуре поверхности Земли), находящиеся дальше 12 а. е. от своих звёзд, и удалённые от Земли на расстояние до 15 световых лет. В зону подробного наблюдения попадут более двух десятков ближайших к Солнцу звезд. Благодаря «Джеймсу Уэббу» ожидается настоящий прорыв в экзопланетологии — возможностей телескопа будет достаточно не только для того, чтобы обнаруживать сами экзопланеты, но даже спутники и спектральные линии этих планет.

11. Инженеры тестируют в камере. систему подъема телескопа, 9 сентября 2014. (Фото Chris Gunn):

12. Исследование зеркал, 29 сентября 2014. Шестиугольная форма сегментов была выбрана не случайно. Она обладает высоким коэффициентом заполнения и имеет симметрию шестого порядка. Высокий коэффициент заполнения означает, что сегменты подходят друг к другу без зазоров. Благодаря симметрии 18 сегментов зеркала можно разделить на три группы, в каждой из которых настройки сегментов идентичны. Наконец, желательно, чтобы зеркало имело форму, близкую к круговой — для максимально компактного фокусирования света на детекторах. Овальное зеркало, например, дало бы вытянутое изображение, а квадратное послало бы много света из центральной области. (Фото Chris Gunn):

13. Очистка зеркала сухим льдом из двуокиси углерода. Тряпками здесь никто не трет. (Фото Chris Gunn):

14. Камера A — это гигантская испытательная камера с вакуумом, которая будет моделировать космическое пространства при испытаниях телескопа «Джеймса Уэбба», 20 мая 2015. (Фото Chris Gunn):

17. Размер каждого из 18 шестигранных сегментов зеркала составляет 1.32 метра от ребра до ребра. (Фото Chris Gunn):

18. Масса непосредственно самого́ зеркала в каждом сегменте — 20 кг, а масса всего сегмента в сборе — 40 кг. (Фото Chris Gunn):

19. Для зеркала телескопа «Джеймса Уэбба» используется особый тип бериллия. Он представляет собой мелкий порошок. Порошок помещается в контейнер из нержавеющей стали и прессуется в плоскую форму. После того как стальной контейнер удалён, кусок бериллия разрезается пополам, чтобы сделать две заготовки зеркала около 1.3 метра в поперечнике. Каждая заготовка зеркала используется для создания одного сегмента. (Фото Chris Gunn):

20. Затем поверхность каждого зеркала стачивается для придания формы, близкой к расчётной. После этого зеркало тщательно сглаживают и полируют. Этот процесс повторяется до тех пор, пока форма сегмента зеркала не станет близка к идеальной. Далее сегмент охлаждается до температуры −240 °C, и с помощью лазерного интерферометра производятся измерения размеров сегмента. Затем зеркало с учётом полученной информации проходит окончательную полировку. (Фото Chris Gunn):

21. По завершению обработки сегмента передняя часть зеркала покрывается тонким слоем золота для лучшего отражения инфракрасного излучения в диапазоне 0,6—29 мкм, и готовый сегмент проходит повторные испытания при криогенных температурах. (Фото Chris Gunn):

22. Работа над телескопом в ноябре 2016 года. (Фото Chris Gunn):

23. НАСА завершило сборку космического телескопа «Джеймс Уэбб» в 2016 году и приступило к его испытаниям. Это снимок от 5 марта 2017 года. На длинной выдержке техники выглядят призраками. (Фото Chris Gunn):

26. Дверь в ту самую камеру А с 14-й фотографии, в которой моделируется космическое пространство. (Фото Chris Gunn):

28. Текущие планы предусматривают, что телескоп будет запущен с помощью ракеты «Ариан-5» весной 2019 года. Отвечая на вопрос о том, что ученые ожидают узнать с помощью нового телескопа, ведущий научный сотрудник проекта Джон Мэтер сказал: «Надеюсь, мы найдем что-то, о чем никто ничего не знает». (Фото Chris Gunn):

«Джеймс Уэбб» очень сложная система, которая состоит из тысяч отдельных элементов. Они формируют зеркало телескопа и его научные инструменты. Что касается последних, то это такие устройства:

Камера ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Camera);
- Прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения (Mid-Infrared Instrument);
- Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Spectrograph);
- Датчик точного наведения c устройством формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевым спектрографом (Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph).

Очень важно защитить телескоп экраном, который закроет его от Солнца. Дело в том, что именно благодаря этому экрану «Джеймс Уэбб» сможет обнаружить даже очень слабый свет самых удаленных звезд. Для развертывания экрана создана сложная система из 180 разных устройств и других элементов. Размеры его составляют 14*21 метр. «Это заставляет нас нервничать», — признал глава проекта разработки телескопа.

Основными задачами телескопа, который сменит в строю «Хаббл» являются: обнаружение света первых звёзд и галактик, сформированных после Большого взрыва, изучение формирования и развития галактик, звёзд, планетных систем и происхождения жизни. Также «Уэбб» сможет рассказать о том, когда и где началась реионизация Вселенной и что её вызвало.

источники

0 👁 5 415

Большой телескоп азимутальный (БТА)

Большой Телескоп Азимутальный (БТА)

У подножья горы Пастухова на горе Семиродники в Специальной астрофизической обсерватории (САО) установлен Большой Телескоп Азимутальный. Его также по-простому называют – БТА. Этот находится на высоте 2070 метров над уровнем моря и по принципу действия является телескопом-рефлектором. Главное зеркало данного телескопа имеет диаметр 605 см и имеет параболическую форму. Фокусные расстояние главного зеркала – 24 метра. БТА является крупнейшим телескопом в Евразии. В настоящее время Специальная астрофизическая обсерватория является крупнейшим российским астрономическим центром наземных наблюдений за .

Возвращаясь к телескопу БТА стоит упомянуть несколько весьма впечатляющих цифр. Так, например, вес главного зеркала телескопа без учета оправы составляет 42 тонны, масса подвижной части телескопа - около 650 тонн, а общая масса всего телескопа БТА - около 850 тонн! В настоящее время телескоп БТА имеет несколько рекордов, относительно других телескопов на нашей . Так, главное зеркало БТА является крупнейшем в мире по массе, а купол БТА является крупнейшим астрономическим куполом в мире!

В поисках следующего телескопа мы отправляемся в Испанию, на Канарские острова, а если быть совсем точнее, то на остров Ла Пальма. Здесь на высоте 2267 метров над уровнем моря расположен Большой Канарский телескоп (GTC). Этот телескоп был построен в 2009 году. Как и телескоп БТА, Большой Канарский телескоп (GTC) по принципу действия является телескопом-рефлектором. Главное зеркало данного телескопа имеет диаметр 10,4 метра.

Большой Канарский телескоп (GTC) может наблюдать за звездным небом в оптическом и в среднем инфракрасном диапазоне. Благодаря инструментам Osiris и CanariCam он может проводить поляриметрические, спектрометрические и коронографические исследования космических объектов.

Далее мы отправляемся на Африканский континент, а точнее – в Южно-Африканскую республику. Здесь на вершине холма, в полупустынной местности близ деревушки Сутерланд на высоте 1798 метров над уровнем моря расположен Большой Южно-африканский телескоп (SALT). Как и предыдущие телескопы, по принципу действия Большой Южно-африканский телескоп (SALT) является телескопом-рефлектором. Главное зеркало данного телескопа имеет диаметр 11 метров. Любопытно, но данный телескоп не является крупнейшим в мире, однако, Большой Южно-африканский телескоп (SALT) на сегодняшний день – самый большой телескоп южного полушария. Главное зеркало данного телескопа – это не цельный кусок стекла. Главное зеркало состоит из 91 шестиугольного элемента, каждый из которых имеет диаметр в 1 метр. Для улучшения качества изображения все отдельные сегментные зеркала могут регулироваться по углу. Таким образом, достигается точнейшая форма. Сегодня, такая технология строения главных зеркал (набор отдельных подвижных сегментов) получила широкое распространение при строительстве крупных телескопов.

Большой Южно-африканский телескоп (SALT) был создан для спектрометрического и визуального анализа излучения, исходящего от астрономических объектов, находящихся вне поля видимости телескопов, расположенных в северном полушарии. В настоящее время данный телескоп обеспечивает наблюдение за , дальними и близкими , а также отслеживает эволюцию .

Пришло время отправиться на противоположную часть . Наша следующая цель – гора Грэхем, которая находится в юго-восточной части штата Аризона (США). Здесь на высоте 3300 метров расположен один из наиболее технологически передовых и обладающих наивысшим разрешением оптических телескопов в мире! Знакомьтесь – это Большой бинокулярный телескоп! Название уже говорит само за себя. Данный телескоп обладает двумя главными зеркалами. Диаметр каждого зеркала составляет 8,4 метра. Как и в простейшем бинокле, зеркала Большого бинокулярного телескопа установлены на общем креплении. Благодаря бинокулярному устройству данный телескоп по своей светосиле эквивалентен телескопу с одним зеркалом диаметром 11,8 метра, а его разрешающая способность эквивалентна телескопу с одним зеркалом диаметром 22,8 метра. Здорово, не правда ли?!

Телескоп является частью международной обсерватории Маунт-Грэм. Это совместный проект Аризонского университета и Арчетрийской астрофизической обсерватории во Флоренции (Италия). С помощью своего бинокулярного устройства Большой Бинокулярный Телескоп получает очень детальные изображения далеких объектов, давая необходимую наблюдательную информацию для космологии, внегалактической астрономии, физики звёзд и планет и решает многочисленные астрономические вопросы. Первый свет телескоп увидел 12 октября 2005 года, запечатлев объект NGC 891 в .

Телескопы Вильяма Кека (Keck Observatory)

Теперь мы отправляемся на знаменитейший остров вулканического происхождения – Гавайи (США). Одна из самых известных гор – Мауна-Кеа. Здесь нас встречает целая обсерватория – (Keck Observatory). Данная обсерватория расположена на высоте 4145 метров над уровнем моря. И если у предыдущего большого бинокурярного телескопа имелось два главных зеркала, то в обсерватории Кека мы имеем два телескопа! Каждый из телескопов может работать по отдельности, но телескопы также могут работать совместно в режиме астрономического интерферометра. Это возможно благодаря тому, что телескопы “Кек I” и “Кек II” находятся на расстоянии около 85 метров друг от друга. При таком использовании они имеют разрешение, эквивалентное телескопу с 85-метровым зеркалом. Общая масса каждого телескопа составляет приблизительно 300 тонн.

Как телескоп “Кек I”, так и телескоп “Кек II” имеют главные зеркала, которые выполнены по системе Ричи-Кретьена. Главные зеркала состоят из 36 сегментов, которые образуют отражательную поверхность, диаметр которой равен 10 метрам. Каждый такой сегмент оборудован специальной системой поддержки и наведения, а также системой, защищающей зеркала от деформации. Оба телескопа оборудованы адаптивной оптикой для компенсации атмосферных искажений, которая позволяет получить более качественное изображение. Наибольшее количество экзопланет открыто именно в этой обсерватории с помощью спектрометра высокого разрешения. Открытие новых , этапы зарождения и эволюции нашей изучает данная обсерватория в настоящее время!

Телескоп “Субару”

Телескоп “Субару”

На горе Мауна-Кеа, помимо обсерватории Кека, нас встречает и . Данная обсерватория расположена на высоте 4139 метров над уровнем моря. Любопытно, но название телескопа как никогда космическое! Все дело в том, что Субару в переводе с японского языка означает Плеяды! Строительство телескопа было начало в далеком 1991 году и продолжилось до 1998 года, а уже в 1999 году телескоп «Субару» заработал в полную силу!

Как многие известные телескопы мира, «Субару» по принципу действия является телескопом-рефлектором. Главное зеркало данного телескопа имеет диаметр 8,2 метра. В 2006 году на данном телескопе «Субару» была применена система адаптивной оптики с лазерной гидирующей звездой. Это позволило увеличить угловое разрешение телескопа в 10 раз. Спектрограф Coronagraphic High Angular Resolution Imaging Spectrograph (CHARIS), установленный на телескопе «Субару», предназначен для обнаружения экзопланет, исследования их света с целью установления размера планет, а также газов преобладающих в их .

Теперь мы отправляемся в штат Техас Соединенных Штатов Америки. Здесь расположена обсерватория МакДональда. В этой обсерватории расположен телескоп «Хобби-Эберли». Телескоп назван в честь бывшего губернатора Техаса Билла Хобби и Роберта Эберли, благодетеля из штата Пенсильвания. Телескоп расположен на высоте 2026 метров над уровнем моря. Телескоп был запущен в эксплуатацию в 1996 году. Главное зеркало, как и на телескопах Кека, состоит из 91 отдельных сегментов и имеет общий диаметр 9,2 метра. В отличие от многих крупных телескопов в телескопе «Хобби-Эберли» применены дополнительные и уникальные функции. Одной из таких функций можно назвать отслеживание объекта путем перемещения инструментов в фокусе телескопа. Это обеспечивает доступ к 70-81% неба и позволяет отслеживать один астрономический объект до двух часов.

Телескоп «Хобби-Эберли» широко используется для изучения космоса, начиная с нашей Солнечной системы и заканчивая звёздами в нашей галактике и для изучения остальных галактик. Телескоп «Хобби-Эберли» успешно используется и для поиска экзопланет. Используя низкую разрешающую способность спектрографа, телескоп «Хобби-Эберли» используется для идентификации суперновых для измерения ускорения Вселенной. У данного телескопа есть и «визитная карточка», отличающая этот телескоп от остальных! Рядом с телескопом имеется башня, которая называется центром кривизны выравнивания зеркал. Эта Башня используется для калибровки отдельных сегментов зеркала.

Очень большой телескоп – Very Large Telescope (VLT)

Очень большой телескоп – Very Large Telescope (VLT)

И в завершение рассказа о крупнейших телескопах мира мы отправляемся в Южную Америку, где в Республике Чили на горе Серро Параналь расположен . Да, да! Телескоп так и называется – «Очень Большой телескоп»! Дело в том, что данный телескоп состоит сразу из 4 телескопов, каждый из которых имеет диаметр апертуры в 8,2 метра. Телескопы могут работать как раздельно друг от друга, выполняя съёмку с часовой выдержкой, так и совместно, позволяя увеличить разрешение для ярких объектов, а также для увеличения светимости слабых или сильно удалённых объектов.

«Очень Большой телескоп» был построен Европейской Южной Обсерваторией (ESO). Этот телескоп находится на высоте 2635 метров над уровнем моря. «Очень Большой телескоп» способен производить наблюдения волн разного диапазона - от ближнего ультрафиолетового до среднего инфракрасного. Наличие системы адаптивной оптики позволяют телескопу практически полностью исключить влияние турбулентности атмосферы в инфракрасном диапазоне. Это позволяет получить в этом диапазоне изображения в 4 раза более чёткие, чем телескоп Хаббла. Для интерферометрических наблюдений используются четыре вспомогательных 1,8-метровых телескопа способных передвигаться вокруг основных телескопов.

Вот такие вот они – самые крупные телескопы в мире! К не названным телескопам можно отнести два восьмиметровых телескопа «Джемини-Север» и «Джемини-Юг» на Гавайях и в Чили, принадлежащие Обсерватории Джемини, 5-метровый рефлектор имени Джорджа Хейла в Паломарской обсерватории, 4,2-метровый альт-азимутальный отражательный телескоп Вильяма Гершеля, входящий в группу Исаака Ньютона в Обсерватории дель Рок де лос Мучачос (Ла-Пальма, Канарские острова), 3,9-метровый Англо-Австралийский телескоп (AAT), находящийся в Обсерватории Сайдинг-Спринг (штат Новый Южный Уэльс, Австралия), 4-метровый оптический отражательный телескоп имени Николаса Майолла в Национальной обсерватории Китт-Пик, принадлежащей к Национальным оптическим астрономическим обсерваториям США и некоторые другие.