Телескопы мира

Вы не встретите их в центре мегаполиса. Обычно эти гиганты прячутся посреди безлюдной пустыни или на вершинах гор, устремляя свои огромные глаза прямо к звездам. Наверное, вы уже догадались – в этой статье речь пойдет о самых больших телескопах мира. Не только уже построенных, но и тех, что запустят в ближайшие год-два.

Телескопы мира
Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира Телескопы мира

Первое упоминание о телескопе появилось в патентной заявке от 25 сентября 1608 года, поданной голландцем Гансом Липперхи, изготовителем очков. Правда, патент ему тогда не выдали, потому что кроме Липперхи о похожем изобретении заявили и другие ученые. Но благодаря демонстрации голландцем изобретения информация о нем быстро распространилась по Европе. Год спустя Галилео Галилей, услышавший о голландской «трубе, чтобы видеть далеко», сам сконструировал телескоп. Так он стал первым человеком, использовавшим этот прибор для наблюдения за небесными телами. Галилей открыл лунные горы, солнечные пятна и многое другое. В марте 1610 года он опубликовал свои открытия в издании «Звездного вестника», этот момент считается рождением современной телескопической астрономии.

Large Synoptic Survey Telescope (LSST)

Диаметр главного зеркала у этого гиганты – 8,4 м. Он установлен в Чили на пике горы Серо-Пачон, на высоте 2 682 м над уровнем моря. Проект принадлежит американцам, финансирует его США. Билл Гейтс лично вложил в LSST $100 млн из необходимых $400 млн.

Главная задача телескопа – один раз в несколько ночей делать снимки ночного неба. Для этого он оборудован 3,2 гигапиксельной фотокамерой. LSST выделяется очень широким углом обзора в 3,5 градуса (для сравнения – Луна и Солнце, как они видны с Земли, занимают всего 0,5 градуса). Подобные возможности объясняются не только внушающим диаметром главного зеркала, но и уникальностью конструкции: вместо двух стандартных зеркал телескоп использует три.

В числе научных целей проекта – картографирование Млечного пути, поиск проявлений темной материи и темной энергии, детектирование кратковременных событий, например, взрывов новых или сверхновых, а также регистрация малых объектов Солнечной системы (астероидов и комет) вблизи Земли и в Поясе Койпера. По своему прямому назначению LSST начнет использоваться в 2020 году. Пока же идет его строительство, выход аппарата на полное функционирование запланирован на 2022 год.

South African Large Telescope (SALT)

Находится близ города Сутерланд в ЮАР, на самой вершине холма. Это 1 798 м над уровнем моря. SALT – самый большой оптический телескоп южного полушария, диаметр его главного зеркала 11 м.

Конструкция SALT довольно нестандартна для оптических телескопов, однако широко распространена среди поколения новейших «очень больших телескопов»: главное зеркало не едино и состоит из 91 шестиугольного зеркала диаметром в 1 м, угол наклона каждого из которых может регулироваться для достижения определенной видимости.

SALT создан для проведения визуального и спектрометрического анализа излучения астрономических объектов, недоступных телескопам северного полушария. Его сотрудники занимаются наблюдениями квазаров, близких и далеких галактик, а также следят за эволюцией звезд. Точно такой же телескоп есть в США, он находится в Техасе и называется Hobby-Eberly Telescope. И диаметр зеркала, и его технология почти полностью совпадают с SALT.

Треть из $36 млн, необходимых для создания телескопа SALT, вложило Правительство ЮАР. Остальная часть средств поступила от Великобритании, США, Новой Зеландии, Германии и Польши. Свой первый снимок SALT сделал в 2005 году.

Keck I и Keck II

Это два телескопа, объединенных в одну систему. Диаметр главного зеркала у каждого из них – 10 м. Установлены на Гавайях на горе Мауна Кеа на высоте 4 145 м над уровнем моря. Уникальное расположение телескопов в одном из лучших мест на Земле с точки зрения астроклимата (степень вмешательства атмосферы в качество астрономических наблюдений) превратило Keck в одну из самых эффективных обсерваторий в истории. Оба этих телескопа работают вместе и создают единое изображение.

Главные зеркала Keck I и Keck II идентичны между собой и подобны по своей структуре телескопу SALT. Они состоят из 36 шестиугольных подвижных элементов. Оборудование обсерватории позволяет наблюдать небо не только в оптическом, но и в ближнем инфракрасном диапазоне.

Сегодня Keck один из самых эффективных наземных инструментов в поиске экзопланет.

Gran Telescopio Canarias (GTC)

Диаметр его главного зеркала – 10,4 м. Телескоп находится на Канарских островах (остров Ла Пальма) на высоте 2 267 м над уровнем моря.

Строительство GTC закончилось 10 лет назад. Тогда же обсерваторию официально открыли, на церемонию даже приезжал король Испании Хуан Карлос I. Весь проект обошелся в €130 млн. 90 % затрат понесла Испания, а остальные 10 % поровну поделили Университет Флориды и Мексика.

GTC способен наблюдать за звездами в оптическом и среднем инфракрасном диапазоне. Встроенные инструменты CanariCam и Osiris позволяют ему проводить спектрометрические, поляриметрические и коронографические исследования небесных объектов.

Arecibo Observatory

Диаметр его главного зеркала 304,8 м. Этот гигант находится в Пуэрто-Рико, Аресибо, на высоте 497 м над уровнем моря.

Выглядит этот телескоп необычно – гигантская тарелка диаметром почти в треть километра помещена в естественную карстовую воронку, окруженную джунглями, и покрыта алюминием. Над ней подвешен подвижный облучатель антенны, поддерживаемый 18 тросами с трех высоких башен по краям тарелки-рефлектора. Огромная конструкция позволяет Аресибо ловить электромагнитное излучение относительно большого диапазона – с длиной волны от 3 см до 1 м.

Он начал работать еще в 60-х годах XX века и использовался в огромном количестве разных исследований. На счету Arecibo Observatory – ряд научных открытий. Он, например, первым обнаружил астероид 4769 Castalia. В 1974 году обеспечил ученых Халса и Тейлора Нобелевской премией за первое в истории обнаружение пульсара в двойной звездной системе (PSR B1913+16). А в конце 1990-х годов его стали использовать еще и в качестве одного из инструментов американского проекта по поиску внеземной жизни SETI.

Ни один телескоп в мире не знал такую концентрацию звезд Голливуда на квадратный метр площади. Этот радиотелескоп фигурировал в качестве места финальной конфронтации между Джеймсом Бондом и его антагонистом в фильме «Золотой Глаз», а также в научно-фантастической экранизации романа Карла Сагана «Контакт». И не одним кино известен Arecibo Observatory. Он попал даже в видеоигры! Например, в одной из карт сетевого режима Battlefield 4, которая называется Rogue Transmission, военное столкновение между двумя сторонами происходит как раз вокруг конструкции, полностью скопированной с Аресибо.

Atacama Large Millimeter Array (ALMA)

Расположен в чилийской пустыне Атакама на высоте 5 058 м над уровнем моря. Диаметр главных зеркал – 12 и 7 м. ALMA – это не один телескоп, он включает в себя комплекс из 66 радиотелескопов. Устанавливались они постепенно: первая радиоантенна начала работать в 2008 году, а последняя – в 2013-м, когда ALMA и был официально запущен на полную запланированную мощность.

Его главная научная цель – изучение эволюции космоса на самых ранних стадиях развития Вселенной, в частности, рождения и дальнейшей динамики первых звезд.

Сегодня это один из самых дорогих действующих телескопов в мире. США, Япония, Тайвань, Канада, Европа и Чили потратили на него примерно $1,4 млрд.

Giant Magellan Telescope (GMT)

Еще один гигант, диаметр главного зеркала у которого равен 25,4 м. Он тоже расположен в Чили, в обсерватории Лас-Кампанас, что в 2 516 м над уровнем моря.

GMT – проект США и Австралии, и он еще строится. Его главное зеркало будет состоять из одного центрального и шести симметрично окружающих его изогнутых сегментов, образуя единый рефлектор диаметром более чем в 25 м. Кроме огромного рефлектора, на телескоп установят суперсовременную адаптивную оптику, которая позволит максимально устранить искажения, создаваемые атмосферой при наблюдениях.

Это должно позволить GMT получать изображения в 10 раз более четкие, чем снимки Hubble, и, вероятно, даже более совершенные, чем у его долгожданного наследника – космического телескопа James Webb.

В числе научных целей GMT значатся: исследование планетарной, звездной и галактической эволюции, изучение черных дыр, проявлений темной энергии, поиск и снимки экзопланет, а также наблюдение самого первого поколения галактик.

Закончить все работы планируют к 2020 году.

Thirty Meter Telescope (TMT)

Он будет находиться на Гавайях, на горе Мауна Кеа на высоте 4 050 м над уровнем моря. Диаметр главного зеркала этого телескопа – 30 м. TMT по целям и характеристикам очень похож на гавайские Keck и чилийский GMT.

Собственно, на успехе Keck и основан более крупный TMT. Он будет сделан по той же технологии разделенного на множество шестиугольных элементов главного зеркала (правда, диаметр в 3 раза больше), а исследовательские цели проекта совпадают с задачами GMT, вплоть до фотографирования самых ранних галактик.

Точная стоимость проекта неизвестна, по разным источникам она от $900 млн до $1,3 млрд. Желание участвовать в TMT выразили Индия и Китай, эти страны согласны взять на себя часть финансовых обязательств.

Сегодня этот телескоп существует только в проекте, уже выбрано место для его строительства, но коренные гавайцы против стройки на священной горе. Предполагается, что все административные проблемы уже очень скоро будут решены, а полностью завершить строительство планируется примерно к 2022 году.

Square Kilometer Array

Пока он существует только на бумаге. Чтобы выбрать страну, где будет строиться этот телескоп, даже проводили конкурс. В «финал» вышли Австралия и ЮАР, и комиссия объявила, что антенны будут распределены между Африкой и Австралией в общую систему, то есть SKA будет размещен на территории обеих стран. Диаметр лавного зеркала – 200 или 90 м.

Если его построят, он будет в 50 раз более мощным астрономическим инструментом, чем крупнейшие радиотелескопы Земли. Потому что антеннами SKA будет покрывать площадь примерно в 1 км2, что обеспечит ему беспрецедентную чувствительность.

По структуре SKA очень напоминает проект ALMA, только гораздо крупнее. На данный момент есть две формулы: либо строить 30 радиотелескопов с антеннами в 200 м, либо 150 с диаметром в 90 м. Протяженность, на которой разместят телескопы, будет составлять 3 тыс. км.

Заявленная стоимость проекта – $2 млрд. Вложения распределены между несколькими странами: Германией, Австралией, Италией, Швецией, Новой Зеландией, Китаем, ЮАР, Великобританией, Канадой и Нидерландами. Предполагается, что строительство будет полностью завершено к 2020 году.

European Extremely Large Telescope (E-ELT)

Авторы проекта заявляют, что этот телескоп станет крупнейшим в мире. Диаметр его главного зеркала 39,3 м. Установят его в Чили, на вершине горы Серро Армазонес, что в 3 060 м над уровнем моря.

Главное зеркало будет состоять из 798 подвижных элементов диаметром в 1,45 м. По мнению ученых, телескоп будет настолько мощным, что сможет не только находить планеты размером с Землю, но и изучать состав их атмосферы. Это открывает совершенно новые перспективы в изучении планет вне Солнечной системы.

Кроме того, E-ELT займется исследованием ранних стадий развития космоса, проверит физические константы на постоянство во времени. Он позволит ученым глубже чем когда-либо погрузиться в процессы формирования планет и их первичный химический состав в поисках воды и органики – то есть E-ELT поможет ответить на целый ряд фундаментальных вопросов науки, включая те, что затрагивают возникновение жизни. Заявленная стоимость телескопа – €1 млрд.

Существует три вида оптических телескопов. Рефракторы фокусируют изображение с помощью линз, рефлекторы – с помощью зеркал. Самые современные – катадиоптрические – представляют собой комбинацию зеркальных поверхностей и линз.

Первые зеркала для фокусировки в телескопах использовал Исаак Ньютон, изготовив их из сплава металлов. Диаметр первого зеркала был равен 30 см.

Самый большой российский телескоп

Самый большой телескоп в России – это БТА, или Большой телескоп азимутальный. Диаметр его зеркала 6 м. До 1993 года он был самым большим в мире оптическим телескопом, сегодня остается самым большим в Евразии. БТА построен в Карачаево-Черкесии в 1975 году на высоте 2 070 м над уровнем моря. Башня телескопа достигает в высоту 53 м, масса в сборе составляет 820 тонн, масса главного зеркала – более 40 тонн.

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Вы комментируете как Гость.

Важное