Экстремально Большой Телескоп E-ELT. Чрезвычайно большой телескоп

На иллюстрации показана трехмерная модель телескопа E-ELT «в естественной среде обитания» - на специально подготовленной площадке на вершине горы Армазонес (Cerro Armazones) в Чили.

Техника, с которой сейчас работают астрономы, настолько продвинутая, что они могут заглядывать почти в самые далекие (а значит, и самые древние) уголки Вселенной. Но, как это часто бывает, например, в спорте, - чтобы еще чуть-чуть улучшить и без того первоклассный результат, нужны колоссальные усилия. Чтобы телескоп мог видеть более тусклые объекты, он должен собирать больше света. Поскольку лишнее наблюдательное время взять неоткуда, приходится увеличивать размеры телескопов. К счастью, технологии вроде активной и адаптивной оптики это позволяют.

Подчеркивая размеры и технические особенности новых телескопов (или, как иногда шутят, из-за недостатка фантазии у астрономов), им часто дают незамысловатые названия. Например, Очень большой телескоп (Very Large Telescope, VLT) или Большой бинокулярный телескоп . Это относится и ко многим телескопам, которые пока еще только планируется строить: Тридцатиметровый телескоп (с диаметром главного зеркала 30 м), Большой обзорный телескоп (Large Synoptic Survey Telescope). Самый большой из телескопов ближайшего будущего - Европейский чрезвычайно большой телескоп (European Extremely Large Telescope, E-ELT) с диаметром зеркала 39 метров - тоже в тренде.

25 мая этого года была пройдена важная веха в истории E-ELT: в штаб-квартире ESO в Гархинге близ Мюнхена (Германия) был подписан контракт с консорциумом ACe Consortium на строительство башни, купола и механических конструкций телескопа. Это самый крупный контракт в истории наземной астрономии: его сумма составляет 400 миллионов евро.

За эти деньги консорциум построит вращающийся купол диаметром 85 метров общей массой около 5000 тонн и смонтирует в нем крепеж для телескопа и конструкции трубы, общая подвижная масса которых превысит 3000 тонн. Обе эти механические конструкции будут намного превосходить по размерам все аналогичные структуры современных наземных телескопов. Башня будет почти 80 метров высотой, а площадь под ней будет сравнима с площадью футбольного поля.

Само же зеркало будет иметь площадь 978 м 2 и состоять из 798 правильных шестиугольников с диагональю 1,4 м и толщиной всего 5 см. Если сравнить E-ELT с любым юнитом VLT, то он будет собирать в 15 раз больше света, а значит, видеть объекты в 15 раз более слабые. Предполагается, что именно это новое поколение телескопов сможет увидеть признаки биосферы на планетах вне Солнечной системы и обнаружить самые первые галактики после Большого взрыва .

Алексей Паевский

Сверхгигантские телескопы сейчас рассматриваются в качестве одного из главнейших приоритетов наземной астрономии. Они необычайно продвинут астрофизические знания, позволяя проводить детальные исследования по различной актуальной тематике: планеты вокруг других звезд, наиболее ранние объекты Вселенной, сверхмассивные черные дыры, природа и распределение темного вещества и темной энергии, доминирующих во Вселенной.

С конца 2005 г. ESO вместе с европейским астрономическим сообществом и промышленностью разрабатывает концепцию нового гигантского телескопа.

Новый инструмент обозначается аббревиатурой ELT (Extremely Large Telescope). Этот телескоп революционно новой для наземных инструментов конструкции будет иметь 39-метровое главное зеркало и станет самым большим телескопом в мире для оптической и ближней ИК области излучения: “величайшим оком человечества, глядящим в небо”.

Программа ELT принята в 2012 г., а в конце 2014 г. официально объявлено о начале строительства телескопа. В мае 2017 г. на церемонию закладки первого камня в фундамент будущего телескопа приехал президент Чили.

Последние новости и пресс-релизы о строительстве ELT можно найти по этой ссылке.

Научные исследования с ELT

Начало регулярной эксплуатации телескопа планируется на начало следующего десятилетия. Мощь ELT будет направлена на решение крупнейших научных задач нашего времени. Многое ему предстоит сделать впервые, например, найти Святой Грааль современной наблюдательной астрономии: землеподобные планеты вокруг других звезд, в «зонах обитания», где может существовать жизнь. Он будет также заниматься “звездной археологией” в ближайших галактиках, внесет фундаментальный вклад в космологию, измеряя свойства первых звезд и галактик, определяя природу темного вещества и темной энергии. А главное, астрономы готовятся к неожиданностям - к новым непредвиденным вопросам, которые, конечно, появятся вместе с новыми открытиями, сделанными с ELT.

Научные задачи

Универсальный телескоп оптического и ближнего ИК-диапазона с исключительно большой апертурой. Некоторые области исследований: галактики с большим красным смещением, звездообразование, экзопланеты, протопланетные системы.


Живое изображение

Смотрите на Серро Армазонес в реальном времени с соседней вершины Серро Паранал. Картинка обновляется каждый час в дневное время. Кликните для увеличения.


Земная атмосфера отлично пропускает излучения в ближнем инфракрасном, оптическом и радиодиапазонах. Благодаря этому мы при помощи телескопа можем в подробностях рассмотреть космические объекты, находящиеся за сотни тысяч километров от нас.

История телескопа началась в 1609 году. Изобрёл его, конечно же, Галилей. Он взял созданную годами ранее зрительную трубу, и установил на неё трёхкратное увеличение. Тогда это был прорыв. Но уже прошло четыре с лишним века, и людей удивляют другими изобретениями. И одно из самых поразительных - это самый большой в мире телескоп.

European Extremely Large Telescope (E-ELT)

Именно так в оригинале звучит его название. Переводится дословно так: «Европейский чрезвычайно большой телескоп». И сложно не согласиться с заявленными в названии размерами. Он действительно чрезвычайно велик - можно убедиться, взглянув на предлагающееся выше фото.

Где находится самый большой телескоп в мире? В Чили, на вершине горы Серро Армазонес, высота которой составляет 3 060 метров. Он уникален, потому что представляет собой астрономическую обсерваторию.

Сам телескоп оснастят сегментным зеркалом, диаметр которого равен 39.3 м. Он состоит из множества шестиугольных сегментов (их 798, если быть точнее). Толщина каждого составляет 50 мм, а диаметр - 1.4 м.

Такое зеркало даст возможность собирать аж в 15 раз больше света, чем может любой существующий на данный момент телескоп. Плюс ко всему, E-ELT планируется оснастить уникальной адаптивной оптической системой, состоящей из пяти зеркал. Именно она будет обеспечивать компенсацию турбулентности земной атмосферы. К тому же, благодаря такой технологии, изображения станут намного более чёткими и детализированными, чем раньше.

Строительство E-ELT

Пока что самый большой телескоп в мире в эксплуатацию не введён. Он только строится. Предполагалось, что процесс займёт 11-12 лет. Начало работ намечалось на 2012 год, но в итоге их перенесли на март 2014-го. За 16 первых месяцев планировалось:

  • Построить подъездную дорогу к месту, где будет располагаться башня телескопа.
  • Подготовить несущую платформу на вершине горы.
  • Установить траншеи для кабелей и труб.

Первым делом взорвали вершину скалы Армазонес - прямо в том месте, где планировалось возводить пресловутую башню. Произошло это в 2014 году, 20 июня. Взорвав скалу, удалось подготовить опору под многотонный инструмент.

Затем, в 2015 году, 12 ноября, провели традиционную церемонию закладки первого камня.

А 26 мая 2016-го в штаб-квартире Европейской южной обсерватории подписали крупнейший в истории наземной астрономии контракт. Его предметом, разумеется, стало строительство купола, башни и механических конструкций сверхтелескопа. На это ушло 400 000 000 евро.

На данный момент проектом занимаются в полную силу. 30 мая текущего, 2017 года, был подписан другой контракт, самый важный - на изготовление пресловутого 39.3-метрового зеркала.

Производством сегментов, из которых оно будет состоять, занимается международный технологический концерн Schott, располагающийся в Германии. А их полировкой, сборкой и тестированием займутся специалисты французской компании Reosc, входящей в промышленный конгломерат Safran, который работает в области высоких технологий и электроники.

Возможности изобретения

Проект по строительству самого большого телескопа в мире был профинансирован полностью, так что с уверенностью можно заявить - возведение обсерватории будет завершено. Есть даже приблизительная дата введения устройства в эксплуатацию - 2024 год.

Возможности у него впечатляющие. Если верить учёным, то самый большой телескоп в мире сможет не то, что находить планеты, близкие Земле по размерам - он будет способен изучить состав их атмосферы при помощи спектрографа! А это открывает невиданные ранее перспективы в изучении космических объектов, находящихся вне Солнечной системы.

Кроме этого, с помощью E-ELT учёные смогут исследовать ранние стадии развития космоса, и даже выяснить точные данные об ускорении расширения Вселенной. Ещё удастся проверить физические константы на постоянство во времени, и даже найти на обнаруженных планетах органику и воду.

По сути, самый огромный телескоп в мире - это прямой путь к ответам на ряд фундаментальных научных вопросов, связанных с космосом и даже возникновением жизни.

И если действительно всё перечисленное (или хотя бы что-то) будет иметь место быть, то это окажется самый оправданный миллиард долларов, вложенный в изобретение чего-либо. $1 000 000 000 - заявленная Европейской южной обсерватории стоимость самого большого телескопа в мире, фото которого представлено выше.

Thirty Meter Telescope

Выше было сказано о том, какой телескоп самым большим в мире может считаться по праву. Thirty Meter Telescope является вторым после него. Диаметр главного зеркала составляет 30 метров. А находится ТМТ на горе Мауна Кеа (Гавайи), высота которой достигает 4 050 м.

Это следующий самый большой оптический телескоп в мире. Проект был одобрен в 2013 году - тогда же начались и подготовительные работы.

Стоит отметить, что ТМТ стоит так же, как и самый большой оптический телескоп в мире E-ELT. В него уже вложен 1 миллиард долларов. А 100 миллионов израсходовали ещё до того, как начались строительные работы. Деньги ушли на проектную документацию, конструирование, и ещё на подготовку стройплощадки. Официальное строительство стартовало в 2014 году, 7 октября.

Проект ТМТ заинтересовал многих - его проспонсировало не только государство США, но ещё и Канада, Китай, Индия, Япония.

Интересно, что организаторы себе чуть не обеспечили проблемы, выбрав в качестве локации будущей обсерватории гору Мауна Кеа. Это место - священно для коренных гавайцев. Естественно, многие из них резко выступили против возведения на нём самого большого телескопа в мире (фото есть выше). Но в итоге Гавайское бюро земельных и природных ресурсов дало «добро» на строительство.

Giant Magellan Telescope

Вот ещё, какой самый большой телескоп в мире стоит отметить вниманием. «Гигантский Магелланов телескоп» - это проект Австралии и США. На данный момент строительство идёт полным ходом. GMT, как и E-ELT, находится в Чили. Более точная локация - обсерватория Лас-Кампанас, разместившаяся на высоте 2 516 метров над уровнем моря.

В основу данного изобретения будет положено главное зеркало, диаметром в 25.4 м. Кроме гигантского рефлектора, телескоп получит новейшую адаптивную оптику. Она даст возможность по максимуму устранить все искажения, которые создаёт атмосфера во время наблюдений.

Если верить учёным, то всё перечисленное даст возможность получить в 10 раз более качественное изображение, чем сейчас даёт «Хаббл», находящийся на орбите.

В теории GMT будет выполнять массу функций. При помощи этого изобретения учёные смогут находить экзопланеты и делать их снимки, исследовать галактическую, звёздную и планетарную эволюцию, чёрные дыры и проявление тёмной энергии. С GMT может даже получиться понаблюдать за самым первым поколением галактик.

Ориентировочно работы закончатся в 2020 году. Но разработчики настроены более позитивно - они говорят, что телескоп, скорей всего, увидит «первый свет» с четырьмя зеркалами. Их нужно только ввести в конструкцию. Если это так, то случится данное событие совсем скоро - на данный момент ведутся работы по созданию четвёртого зеркала.

Gran Telescopio Canarias

Это самый большой телескоп в мире, способный выполнять коронографические, поляриметрические, а также спектрометрические исследования космических тел. Диаметр его главного стекла равен 10.4 м.

Он находится в Испании, на острове Ла Пальма (2 267 метров над уровнем моря). Его строительство было закончено довольно-таки давно, в 2009 году. Тогда же состоялась и официальная церемония открытия, которую посетил сам король Хуан Карлос I.

На данный проект ушло 130 000 000 евро. На 90% он был профинансирован Испанией, а на 10% - Мексикой и Университетом Флориды. Поскольку GTC является функционирующим телескопом (в то время, как другие лишь строятся), то именно он стоит на первом месте в рейтинге изобретений с крупнейшим зеркалом в мире. Оно, кстати, составлено всего из 36 сегментов.

Проект Ватикана

Сейчас речь пойдёт об очень интересной теме. В 2010 году, на горе Грехэм в Аризоне, открыли новый телескоп. Над ним долгое время работала целая команда учёных из крупнейших немецких университетов, специалисты из Ватикана (основатели проекта), а также профессора Университета штата Аризона. Пусть это и не самый большой телескоп в мире, но изобретение удивительное. И о нём стоит рассказать.

Итак, это - величайший зеркальный телескоп в мире. Который именуется… «Люцифер». Самый большой в мире телескоп бинокулярного типа с двумя параболическими зеркалами, диаметр каждого из которых составляет 8.4 м, называется именно так.

Что самое интересное - данное слово складывается из аббревиатурных букв. В оригинале это выглядит так - L.U.C.I.F.E.R. Если расшифровать, то получится: Large Binocular Telescope Near-ifrared Utility with Camera and Integral Field Unit for Extragalactic Research.

Устройство высокотехнологичное. Его нестандартный дизайн обеспечивает массу достоинств. Это изобретение, задействовав одновременно два зеркала, способно создавать снимки одного и того же объекта в разных фильтрах. И это на порядок сокращает уходящее на наблюдение время.

БТА

Данная аббревиатура обозначает самый большой оптический телескоп в мире азимутального типа в Евразии. В его основе лежит монолитное зеркало, диаметром в 6 м. Что самое интересное, его местонахождением является Специальная астрофизическая обсерватория, располагающаяся на Северном Кавказе (Карачаево-Черкесская Республика).

На данный момент это учреждение - крупнейший в нашей стране астрономический центр наземных наблюдений за Вселенной.

Стоит отметить, что БТА с 1975 по 1993 гг. являлся телескопом с самой большой линзой в мире. Для тех времён это было действительно поразительное изобретение. Оно превзошло 200-дюймовый телескоп-рефлектор Хейла! Но потом заработал телескоп Кека, зеркало которого в диаметре составило 10 м. Правда, оно оказалось сегментированным, а у БТА было монолитное. Зеркало российского телескопа по сей день является самым тяжёлым во всём мире по массе. Как и астрономический купол обсерватории - крупнейшим на планете.

РАТАН-600

Помимо БТА, обсерватория Северного Кавказа ещё располагает кольцевым радиотелескопом. Его название - РАТАН-600. И он является самым мощным телескопом радиоастрономического типа в мире. Диаметр его рефлекторного зеркала достигает 600 метров! Данная составляющая обеспечивает повышенную чувствительность телескопа к яркостной температуре и его многочастотность.

Правда, радиотелескоп создан совсем не для наблюдения за небесными объектами и их исследования. Данный астрономический инструмент предназначен для приёма излучений, источником которых и являются космические тела. Эти сигналы позволяют учёным выяснить координаты местонахождения небесных объектов, определить их пространственную структуру, поляризацию и спектр, интенсивность излучения.

Проект Square Kilometer Array (SKA)

SKA - это интерферометр, на строительство которого было выделено полтора миллиарда евро. Если его удастся сконструировать, то он станет в 50 раз более мощным астрономическим инструментом, чем любые другие радиотелескопы нашей планеты.

Перспективы изобретения впечатляют. SKA сможет обозревать небо как минимум в 10 000 раз быстрее, чем другие аналогичные, но менее мощные устройства.

Что касательно локации? Где самый большой телескоп в мире для радиоастрономических наблюдений будет находиться?

Согласно сведениям о проекте, антенны SKA должны были покрыть площадь, равную 1 кв.км. Такой масштаб обеспечил бы абсолютную, беспрецедентную чувствительность. Но в дальнейшем было решено разместить антенны сразу в нескольких местах - в ЮАР, в Австралии, а ещё в Новой Зеландии. Именно оттуда обеспечивается лучший обзор Млечного Пути и всей Галактики. Уровень радиопомех, в то же время, ниже.

Следует отметить, что уже в 2016 году, в июле, этот самый большой оптический телескоп в мире официально начал свою работу. Точнее, его часть, находящаяся в ЮАР - MeerKAT. В первый же сеанс работы этот телескоп открыл тысячи галактик, которые ранее были не известны.

Лидер среди рефракторов

В далёком 1900 году в Париже прошла Всемирная астрономическая выставка. Специально для экспозиции было сконструировано изобретение, ставшее самым большим в мире телескопом-рефрактором. Его фотография представлена выше.

Рефракторы - это привычные всем нам оптические телескопы, для современных версий которых характерна компактность. Их конструкция намного проще, чем у перечисленных выше изобретений. В рефракторах для собирания света используется система линз, именуемая объективом.

Но французское изобретение впечатляет своими размерами. Диаметр линзы достигает 59 дюймов (это 125 сантиметров), а фокусное расстояние составляет 57 метров.

Естественно, это устройство практически не использовалось, как астрономический инструмент. Но зрелище было впечатляющим. К сожалению, в 1909 году его демонтировали и разобрали.

Всё потому, что компания, спонсировавшая процесс по изготовлению данного устройства (занявший 14 лет), обанкротилась. Об этом фирма заявила сразу после окончания выставки. Поэтому в 1909-м изобретение выставили на аукцион. Однако покупателя на столь неординарную вещь не нашлось, и её постигла печальная участь, о которой было уже сказано. Так что посмотреть на телескоп в наши дни невозможно.

    Хаббл (телескоп) - У этого термина существуют и другие значения, см. Хаббл. Космический телескоп «Хаббл» Вид «Хаббла» с борта космического корабля «Атлантис» STS 125 Организация … Википедия

    Космический телескоп «Хаббл» - Вид «Хаббла» с борта космического корабля «Атлантис» STS 125 Организация: НАСА/ЕКА Волновой диапазон: видимый, ультрафиолетовый, инфракрасный NSSDC ID … Википедия

    Космический телескоп Хаббла

    Космический телескоп имени Хаббла - Космический телескоп «Хаббл» Вид «Хаббла» с борта космического корабля «Атлантис» STS 125 Организация: НАСА/ЕКА Волновой диапазон: видимый, ультрафиолетовый, инфракрасный NSSDC ID … Википедия

    Хаббл (космический телескоп) - Космический телескоп «Хаббл» Вид «Хаббла» с борта космического корабля «Атлантис» STS 125 Организация: НАСА/ЕКА Волновой диапазон: видимый, ультрафиолетовый, инфракрасный NSSDC ID … Википедия

    ELT - Экстремально большой телескоп (англ. Extremely Large Telescope) класс наземных телескопов с главным зеркалом диаметром более 20 м, предназначенных для наблюдений в УФ, видимом и близком ИК диапазонах длин волн. Телескопы для других длин… … Википедия

    Астрономическая обсерватория Триеста - Оригинал названия Osservatorio Astronomico di Trieste Тип … Википедия

    Русская литература - I.ВВЕДЕНИЕ II.РУССКАЯ УСТНАЯ ПОЭЗИЯ А.Периодизация истории устной поэзии Б.Развитие старинной устной поэзии 1.Древнейшие истоки устной поэзии. Устнопоэтическое творчество древней Руси с X до середины XVIв. 2.Устная поэзия с середины XVI до конца… … Литературная энциклопедия

    СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА - Солнце и обращающиеся вокруг него небесные тела 9 планет, более 63 спутников, четыре системы колец у планет гигантов, десятки тысяч астероидов, несметное количество метеороидов размером от валунов до пылинок, а также миллионы комет. В… … Энциклопедия Кольера

    ВНЕАТМОСФЕРНАЯ АСТРОНОМИЯ - наблюдения астрономических объектов с помощью приборов, поднятых за пределы земной атмосферы на борту геофизических ракет или искусственных спутников. Ее основные разделы это астрономия высоких энергий (в рентгеновских и гамма лучах), оптическая… … Энциклопедия Кольера