Европски екстремно голем телескоп. Кој е најголемиот телескоп во светот и каде се наоѓа?

Суперџиновските телескопи сега се сметаат за еден од главните приоритети за копнената астрономија. Тие огромно ќе го унапредат астрофизичкото знаење, овозможувајќи детално истражување на различни актуелни теми: планети околу други ѕвезди, најраните објекти во Универзумот, супермасивни црни дупки, природата и дистрибуцијата на темната материја и темната енергија кои доминираат во Универзумот.

Од крајот на 2005 година, ESO развива концепт за нов гигантски телескоп заедно со европската астрономска заедница и индустрија.

Новиот инструмент е означен со акронимот ELT (Extremely Large Telescope). Овој телескоп, револуционерен нов дизајн за копнени инструменти, ќе има основно огледало од 39 метри и ќе биде најголемиот оптички и блиску инфрацрвен телескоп во светот: „најголемото око на човештвото кон небото“.

Програма ELT беше прифатен во 2012 година, а на крајот на 2014 година официјално беше објавен почетокот на изградбата на телескопот. Во мај 2017 година, претседателот на Чиле дојде на церемонијата на поставување на првиот камен во темелите на идниот телескоп.

Најновите вести и соопштенија за печатот во врска со изградбата на ELT може да се најдат на овој линк.

Научно истражување со ELT

Почетокот на редовна работа на телескопот е планиран за почетокот на следната деценија. Моќта на ELT ќе биде искористена за да се одговори на најголемите научни предизвици на нашето време. Тој ќе направи многу работи за прв пат, како што е наоѓање на Светиот грал на модерната набљудувачка астрономија: планети слични на Земјата околу други ѕвезди, во „населливи зони“ каде што може да постои живот. Тој, исто така, ќе спроведе „ѕвездена археологија“ во блиските галаксии, давајќи фундаментален придонес во космологијата со мерење на својствата на првите ѕвезди и галаксии, одредувајќи ја природата на темната материја и темната енергија. И што е најважно, астрономите се подготвуваат за неочекуваното - за нови непредвидени прашања, кои, се разбира, ќе се појават заедно со новите откритија направени со ELT.

Научни задачи

Разновиден оптички и блиску инфрацрвен телескоп со исклучително голема бленда. Некои области на истражување: галаксии со големо поместување на црвено, формирање на ѕвезди, егзопланети, протопланетарни системи.


Слика во живо

Погледнете го Серо Армазонес во реално време од блискиот врв Серо Паранал. Сликата се ажурира секој час во текот на денот. Кликнете за зголемување.


Овој концепт ја прикажува крошната ELT од птичја перспектива. Кредит: ESO.

Денес насекаде низ светот се градат навистина иновативни опсерватории кои ќе отворат нова страница во астрономијата. Локациите за овие научни локалитети вклучуваат Мауна Кеа на Хаваи, Австралија, Јужна Африка, југозападна Кина и пустината Атакама, оддалечено плато на чилеанските Анди. Оваа екстремно сува средина веќе е домаќин на бројни низи кои им овозможуваат на астрономите да ги гледаат далечните региони на вселената со висока резолуција.

Еден таков објект би бил Екстремно големиот телескоп (ELT) на Европската јужна опсерваторија (ESO), низа од следната генерација која ќе користи сложено примарно огледало со дијаметар од речиси 39 метри (128 стапки). Токму во овој момент неговата изградба е во тек на планината Серо Армазонес, каде градежните тимови се зафатени со подготовка на основата за најголемиот телескоп.

Изградбата на ELT започна во мај 2017 година и во моментов е планирано да заврши до 2024 година. Првично, во 2012 година, ЕСО посочи дека изградбата на ELT ќе бара приближно 1,12 милијарди долари. Земајќи ја предвид инфлацијата, која изнесуваше 201 милијарда американски долари до 2018 година, и претпоставувајќи идна стапка на инфлација од 3%, трошоците на проектот се зголемија на 1,47 милијарди американски долари до 2024 година.

Покрај условите на голема надморска височина потребни за ефикасни астрономски набљудувања, каде што атмосферските пречки се релативно ниски и нема светлосно загадување, на ESO му требаше и огромен, рамен простор за да ги постави темелите за ELT. Бидејќи такво место не постоеше, ЕСО мораше да го срамни врвот на планината Серо Армазонес во Чиле.

Клучот за неверојатните способности за сликање на ELT е неговото основно огледало како саќе, кое самото се состои од 798 шестоаголни огледала, секое со дијаметар од 1,4 метри (4,6 стапки). Оваа мозаична структура се користи затоа што е невозможно да се изгради единечно огледало од 39 метри способно да создаде висококвалитетни слики.

За споредба, многу големиот телескоп на ESO (VLT), најголемиот и најнапредниот телескоп досега, користи четири сателитски телескопи кои имаат огледала со дијаметар од 8,2 метри (27 стапки) и четири патувачки сателитски телескопи со огледала од околу 1,8 метри (5,9 стапки) во дијаметар.

Сепак, 39-метарскиот ELT ќе има значителни предности во однос на VLT, со површина на огледалото што е сто пати поголема од VLT и можност за собирање сто пати повеќе светлина, новиот телескоп ќе може да набљудува многу побледи објекти . Покрај тоа, ELT ќе има едно цврсто огледало, а сликите што ќе ги сними нема да бидат многу обработени.

ELT ќе може да собере околу 200 пати повеќе светлина од вселенскиот телескоп Хабл. Користејќи моќно огледало и адаптивни оптички системи за корекција на атмосферските турбуленции, се очекува ELT да може директно да слика егзопланети во далечни ѕвездени системи.

Покрај тоа, ELT ќе помогне во мерењето на забрзувањето на проширувањето на Универзумот, што ќе им овозможи на астрономите да решат голем број космолошки мистерии, како што е улогата на темната енергија во космичката еволуција. Со истражување на длабоката вселена, астрономите исто така ќе можат да ги усовршуваат и дополнат моментално достапните модели на еволуцијата на Универзумот.

Во догледна иднина, на ELT ќе му се придружат и други телескопи од следната генерација како што се телескопот Триесет метри, џиновскиот телескоп на Магелан (GMT), низата квадратни километри (SKA) и петстотини метри сферичен телескоп (FAST). Во исто време, вселенските телескопи како што се TESS и Џејмс Веб телескопот (JWST) се очекува да обезбедат уште повозбудливи откритија.

Доаѓа револуција во астрономијата, а тоа ќе се случи многу брзо!

На илустрацијата е прикажан тродимензионален модел на телескопот E-ELT „во неговото природно живеалиште“ - на специјално подготвеното место на врвот на планината Армазонес (Cerro Armazones) во Чиле.

Технологијата со која сега работат астрономите е толку напредна што можат да погледнат во речиси најоддалечените (а со тоа и најстарите) агли на Универзумот. Но, како што често се случува, на пример, во спортот, за малку повеќе да се подобри веќе првокласен резултат, потребни се колосални напори. За да може телескопот да гледа побледи објекти, мора да собере повеќе светлина. Бидејќи нема каде да се земе дополнително време за набљудување, неопходно е да се зголеми големината на телескопите. За среќа, технологиите како активна и адаптивна оптика го овозможуваат ова.

Истакнувајќи ја големината и техничките карактеристики на новите телескопи (или, како што понекогаш се шегуваат, поради недостаток на имагинација кај астрономите), честопати добиваат едноставни имиња. На пример, многу голем телескоп (VLT) или голем бинокуларен телескоп. Ова исто така важи и за многу телескопи кои сè уште се планираат да се изградат: телескопот од триесет метри (со дијаметар на главното огледало од 30 m), Големиот синоптички телескоп. Во тренд е и најголемиот од телескопите во блиска иднина - Европскиот екстремно голем телескоп (E-ELT) со дијаметар на огледалото од 39 метри.

На 25 мај оваа година, беше донесена важна пресвртница во историјата на E-ELT: во седиштето на ESO во Гархинг во близина на Минхен, Германија, беше потпишан договор со ACE конзорциумот за изградба на кулата, куполата и механичките конструкции на телескопот. . Ова е најголемиот договор во историјата на копнената астрономија: неговата вредност е 400 милиони евра.

За овие пари конзорциумот ќе изгради ротирачка купола со дијаметар од 85 метри со вкупна маса од околу 5.000 тони и во неа ќе вгради прицврстувачи за телескопот и структурата на цевката, чија вкупна подвижна маса ќе надмине 3.000 тони. И двете од овие механички структури ќе бидат многу поголеми по големина од сите слични структури на современите телескопи на земја. Кулата ќе биде висока речиси 80 метри, а површината под неа ќе биде споредлива со површина на фудбалско игралиште.

Самото огледало ќе има површина од 978 m2 и ќе се состои од 798 правилни шестоаголници со дијагонала од 1,4 m и дебелина од само 5 cm. Ако го споредиме E-ELT со која било VLT единица, ќе собере 15 пати повеќе светлина, што значи гледајте предмети 15 пати побледи. Токму оваа нова генерација на телескопи се очекува да може да ги види знаците на биосферата на планетите надвор од Сончевиот систем и да ги открие првите галаксии по Големата експлозија.

Алексеј Паевски

    Хабл (телескоп)- Овој термин има други значења, види Хабл. Вселенскиот телескоп Хабл Поглед на Хабл од вселенскиот шатл Атлантис STS 125 Организација ... Википедија

    Вселенскиот телескоп Хабл- Поглед на Хабл од вселенскиот шатл Атлантис STS 125 Организација: НАСА/ЕСА Бранова должина: видлива, ултравиолетова, инфрацрвена NSSDC ID ... Википедија

    Вселенскиот телескоп Хабл

    Вселенскиот телескоп Хабл- Вселенскиот телескоп Хабл Поглед на Хабл од вселенскиот шатл Атлантис STS 125 Организација: НАСА/ЕСА Бранова должина: видлива, ултравиолетова, инфрацрвена NSSDC ID ... Википедија

    Хабл (вселенски телескоп)- Вселенскиот телескоп Хабл Поглед на Хабл од вселенскиот шатл Атлантис STS 125 Организација: НАСА/ЕСА Бранова должина: видлива, ултравиолетова, инфрацрвена NSSDC ID ... Википедија

    ELT- Екстремно голем телескоп (англиски: Extremely Large Telescope) е класа на копнени телескопи со главно огледало со дијаметар од повеќе од 20 m, дизајнирани за набљудувања во опсегот на UV, видливите и блиску до IR бранови должини. Телескопи за други должини... ... Википедија

    Астрономска опсерваторија во Трст- Оригинално име Osservatorio Astronomico di Trieste Тип ... Википедија

    Руска литература- I. ВОВЕД II.РУСКА УСНА ПОЕЗИЈА А. Периодизација на историјата на усната поезија Б. Развој на античката усна поезија 1. Најстарите почетоци на усната поезија. Усно поетско творештво на античка Русија од 10 до средината на 16 век. 2.Усна поезија од средината на 16 век до крајот... ... Книжевна енциклопедија

    СОНЧЕВ СИСТЕМ- Сонцето и небесните тела кои орбитираат околу него се 9 планети, повеќе од 63 сателити, четири системи на прстени на џиновските планети, десетици илјади астероиди, огромен број метеороиди со големина од камења до зрна прашина, како и милиони на комети. ВО…… Енциклопедија на Колиер

    ЕКСТРА-АТМОСФЕРСКА АСТРОНОМИЈА- набљудување на астрономски објекти со помош на инструменти подигнати надвор од земјината атмосфера на геофизички ракети или вештачки сателити. Нејзините главни делови се високоенергетска астрономија (во рендген и гама зраци), оптички... ... Енциклопедија на Колиер

На 20 јуни 2014 година, во централниот дел на пустината Атакама во Чиле, беше разнесен врвот на планината Серо Армазонес, висок 3060 метри.





Шега за имињата на телескопите

Оваа експлозија претставува прва фаза во формирањето на рамна платформа со димензии 300 x 150 метри на врвот на планината и отстранување на 220.000 кубни метри карпа.

На формираната платформа, Европската јужна опсерваторија на ESO ќе го создаде најголемиот телескоп во светот, наречен E-ELT (Extremely Large Telescope).

Областа на телескопот

На 13 октомври 2011 година, Република Чиле и ЕСО потпишаа договор за трансфер на земјиште за изградба на екстремно голем телескоп. Чиле донираше површина од 189 квадратни километриоколу планината Серо Армазонес за инсталација на E-ELT, како и 50-годишна концесија за дополнителни 362 кв. км од соседната територија, кој ќе го заштити E-ELT од светлосно загадување и ќе ја елиминира можноста за рударство. На сегашните 719 кв. км.земјиште околу Серо Паранал, вкупната заштитена област околу комплексот Паранал-Армазонес достигнува 1270 кв. км.!

Зошто Чиле?


Временско снимање од врвот на Серо Армазонес

Зошто Чиле беше избран за изградба? Работата е што нема многу места на земјата со идеална астроклима. Најдобро место се сметаат за Андите во Чиле, особено планинското плато Паранал и неговата околина, каде што веќе се изградени и работат четвртиот VLT телескоп, џиновскиот радио телескоп АЛМА и други телескопи како VISTA. Воздухот во оваа област е сув, а надморската височина од 3000 метри и големиот број сончеви денови го прават ова место едно од најдобрите за градба, освен тоа Чиле е дел од ЕСО. Друго интересно место со добра астроклима е врвот Маун Кеа на Хаваите, каде веќе работат неколку големи телескопи.

E-ELT параметри











Галерија на E-ELT компјутерски рендери

Генерацијата на големи (8-10 метри) телескопи изградени во раните 2000-ти им донесе многу откритија на нивните креатори. Во моментов, астрономијата доживува златна ера на нејзиниот развој. Проектираниот телескоп E-ELT ќе има способности кои се 10 пати поголеми од оние на неговите претходници. Главното огледало ќе биде речиси 40 метри во дијаметар, што е речиси половина од големината на фудбалското игралиште. Ќе собере речиси 15 пати повеќе светлина од најнапредните оптички телескопи на денешницата. Ќе покрива приближно 1.000 квадратни метри од 800 хексагонални сегменти, секој со големина од 1,4 метри, дебелина од 50 mm и покривање на видно поле на небото 1/10 од големината на полната Месечина.

E-ELT ќе биде многу поголем од сите други големи телескопи кои се планирани да се изградат наскоро или веќе се изградени, вклучувајќи го и телескопот Триесет метри (TMT), кој ќе се гради на Хаваи.

На пример: димензиите на идниот E-ELT, веќе постоечките телескопи „VLT“, со дијаметар од 8 метри (десно од E-ELT) и пирамидите на висорамнината Гиза.

Споредба на големината на телескопот

Во споредба со гигантската големина на главното огледало, сите други елементи на овој оптички уред изгледаат незначителни. На пример, неговото секундарно монолитно огледало има дијаметар од „само“ 4,2 метри. Сепак, неодамна не беше срам да се користи такво „секундарна“ како основно огледало. Исто така, телескопот E-ELT ќе има дури 5 адаптивни огледала кои ќе ги коригираат изобличувањата воведени од нашата атмосфера. Сето ова не е чудно, бидејќи цената на проектот се проценува на 1 милијарда евра! Се очекува во 2022 година да биде лансиран екстремно големиот телескоп и да ги видиме неговите први снимки.





Што да очекуваме од телескопот E-ELT?

Една од најинтересните задачи на идниот телескоп е проучувањето на егзопланетите. Не толку нивното откритие колку добивање директни снимки од големи егзопланети, како и нивните сателити. Со помош на E-ELT ќе можеме да ги дознаеме параметрите на нивните атмосфери, како и да ги следиме нивните орбити. Многу фундаментални прашања чекаат да се решат, а едно од нив е формирањето на планетарните системи, процесите на појава и развој на протопланети. Со помош на напреден оптички инструмент ќе може да се детектираат молекули на вода или органски материи во протопланетарните дискови околу ѕвездите.

Истражување на егзопланети

Планетата околу ѕвездата HR 8799 е откриена со директно набљудување во IR спектарот. HR 8799 се наоѓа на 129 светлосни години во соѕвездието Пегаз.

Денес знаеме многу повеќе за ѕвездите отколку за нивните егзопланети, и сето тоа затоа што современите инструменти даваат добра можност за набљудување на ѕвездите, но се од мала корист за проучување на егзопланетите.

Планета во близина на ѕвездата Бета Пикторис во двете издолжувања

Главната предност на директното набљудување на егзопланетите е тоа што, за разлика од вселенскиот телескоп Кеплер, ќе можеме да ги проучуваме егзопланетите што лежат надвор од орбиталната рамнина на нивните ѕвезди. Ќе бидат откриени уште многу егзопланети чии орбити не се совпаѓаат со линијата на видот. Значи, 53-те ѕвезди најблиску до нашето Сонце во круг со дијаметар од 10 парсеци се многу интересни за директна потрага по егзопланети со големина на Земјата. Од овие 53 ѕвезди, пет се бинарни системи со невидени сателити и можеби можни планети. За 20 години веројатно ќе можеме да добиеме докази за постоење на вонземски живот - со анализа на спектрите на планетарните атмосфери. Под услов да постои живот на овие планети.

Ограничување на големината

Планета од типот на Јупитер, магнитуда, на растојание од 1 AU. од ѕвезда слична на нашето Сонце, кога ќе се испита од растојание од 10 парсеци, ќе биде околу 24. Така со 8-метарскиот телескоп VLT можеме да набљудуваме објекти до светлинска величина. Користејќи го E-ELT за директно набљудување, можеме да очекуваме да видиме објекти до светлинска величина 30-31.

Други истражувачки објекти

Освен за вонземски планети, E-ELT може да се користи за гледање на дискови околу џиновски ѕвезди, бинарни заемодејствувачки ѕвезди и акрециони дискови околу мистериозните црни дупки.

Теоретската граница на резолуција на E-ELT ќе биде околу 0,003 секунди, во видливиот опсег. На пример, ѕвездата Бетелгез има големина на дискот од околу 0,055 сек.

Бетелгез диск со резолуција од 0,037 сек., видно поле околу 0,5 сек. Сликата е добиена со помош на телескопот VLT

Дали знаеше?










E-ELT ќе собере 100.000.000 пати повеќе светлина од човечкото око, 8.000.000 пати повеќе од телескопот Галилео и 26 пати повеќе од еден VLT телескоп со дијаметар од 8,2 метри. E-ELT ќе собере повеќе светлина од сите постоечки телескопи со дијаметар од 8-10 метри заедно.

Како ќе функционира E-ELT

Кога работи адаптивната оптика, ласерските зраци ќе формираат таканаречени „ласерски ѕвезди“ во атмосферата, чии слики ќе се користат за последователна корекција на атмосферските нарушувања кои произлегуваат од турбуленциите во атмосферата. Иако E-ELT е навистина гигантска структура, максималното отстапување на површината на неговото главно огледало од идеалната форма нема да надмине некои стотинки од микрон.

Таква сложена задача не завршува тука. Има уште многу предизвици кои инженерите и научниците мора да ги решат. За контролирана деформација и движење на секој поединечен сегмент од огледалото, обезбедени се 15 електромотори. Секој сегмент има шест сензори чија задача е да ја снимат неговата позиција во однос на соседите.

Контрола

Има вкупно 800 сегменти и излегува дека е неопходно да се читаат податоци од околу 5 илјади сензори со брзина до 1000 пати во секунда. Тоа се активни оптички елементи кои го одредуваат обликот на огледалото кога се насочува. Има и адаптивна оптика, која исто така бара да се направат многу мерења за 600 актуатори - актуатори, чија задача е да ги менуваат површините на 5 адаптивни огледала во реално време. Овие огледала, кога ќе се набљудуваат, континуирано ќе вибрираат на килохерци фреквенции, поправајќи ги турбулентните фазни нарушувања предизвикани од нашата атмосфера.

Официјален трејлер