Teleskopy nadolbrzymów są obecnie uważane za jeden z głównych priorytetów astronomii naziemnej. W ogromnym stopniu poszerzą wiedzę astrofizyczną, umożliwiając szczegółowe badania na różne aktualne tematy: planety wokół innych gwiazd, najwcześniejsze obiekty we Wszechświecie, supermasywne czarne dziury, natura i rozmieszczenie ciemnej materii i ciemnej energii dominującej we Wszechświecie.
Od końca 2005 roku ESO wspólnie z europejską społecznością astronomiczną i przemysłem opracowuje koncepcję nowego gigantycznego teleskopu.
Nowy instrument jest oznaczony akronimem ELT (Ekstremalnie Wielki Teleskop). Teleskop ten, będący rewolucyjną nową konstrukcją dla instrumentów naziemnych, będzie miał 39-metrowe zwierciadło główne i będzie największym na świecie teleskopem optycznym i teleskopem bliskiej podczerwieni: „najwspanialszym okiem ludzkości na niebo”.
Program ELT został zaakceptowany w 2012 roku, a pod koniec 2014 roku oficjalnie ogłoszono rozpoczęcie budowy teleskopu. W maju 2017 roku Prezydent Chile przybył na uroczystość wmurowania pierwszego kamienia pod fundamenty przyszłego teleskopu.
Najnowsze aktualności i komunikaty prasowe dotyczące budowy ELT można znaleźć pod tym linkiem.
Badania naukowe z ELT
Rozpoczęcie regularnej pracy teleskopu planowane jest na początek następnej dekady. Moc ELT zostanie wykorzystana, aby stawić czoła największym wyzwaniom naukowym naszych czasów. Wiele rzeczy będzie robił po raz pierwszy, na przykład odnajdzie Świętego Graala współczesnej astronomii obserwacyjnej: planet podobnych do Ziemi krążących wokół innych gwiazd, w „strefach zamieszkiwalnych”, w których może istnieć życie. Będzie także prowadził „archeologię gwiazd” w pobliskich galaktykach, wnosząc zasadniczy wkład do kosmologii poprzez pomiary właściwości pierwszych gwiazd i galaktyk, określenie natury ciemnej materii i ciemnej energii. A co najważniejsze, astronomowie przygotowują się na nieoczekiwane - na nowe, nieprzewidziane pytania, które oczywiście pojawią się wraz z nowymi odkryciami dokonanymi za pomocą ELT.
Zadania naukowe
Wszechstronny teleskop optyczny i bliskiej podczerwieni z wyjątkowo dużą aperturą. Niektóre obszary badań: galaktyki z dużym przesunięciem ku czerwieni, powstawanie gwiazd, egzoplanety, układy protoplanetarne.
Obraz na żywo
Zobacz Cerro Armazones w czasie rzeczywistym z pobliskiego szczytu Cerro Paranal. Obraz jest aktualizowany co godzinę w ciągu dnia. Kliknij, aby powiększyć.
Koncepcja ta przedstawia czaszę ELT z lotu ptaka. Źródło: ESO.
Dziś na całym świecie powstają naprawdę innowacyjne obserwatoria, które otworzą nową kartę w astronomii. Lokalizacje tych ośrodków naukowych obejmują Mauna Kea na Hawajach, Australię, RPA, południowo-zachodnie Chiny i pustynię Atakama, odległy płaskowyż w chilijskich Andach. W tym wyjątkowo suchym środowisku znajdują się już liczne tablice, które pozwalają astronomom oglądać odległe obszary przestrzeni w wysokiej rozdzielczości.
Jednym z takich obiektów byłby Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), zestaw nowej generacji, który wykorzystywałby złożone zwierciadło główne o średnicy prawie 39 metrów (128 stóp). W tej chwili trwa jego budowa na górze Cerro Armazones, gdzie ekipy budowlane zajęte są przygotowaniem fundamentów pod największy teleskop.
Budowa ELT rozpoczęła się w maju 2017 r., a jej zakończenie zaplanowano na 2024 r. Początkowo w 2012 roku ESO wskazywało, że budowa ELT będzie wymagać około 1,12 miliarda dolarów. Uwzględniając inflację, która do 2018 roku wyniosła 201 mld dolarów, i przy założeniu przyszłej inflacji na poziomie 3%, koszt projektu wzrósł do 1,47 mld dolarów do 2024 roku.
Oprócz warunków na dużych wysokościach wymaganych do skutecznych obserwacji astronomicznych, gdzie zakłócenia atmosferyczne są stosunkowo niskie i nie występuje zanieczyszczenie światłem, ESO potrzebowało także ogromnej, płaskiej przestrzeni, aby położyć podwaliny pod ELT. Ponieważ nie istniało takie miejsce, ESO musiało spłaszczyć szczyt góry Cerro Armazones w Chile.
Kluczem do niesamowitych możliwości obrazowania ELT jest jego zwierciadło główne przypominające plaster miodu, które samo w sobie składa się z 798 sześciokątnych zwierciadeł, każde o średnicy 1,4 metra (4,6 stopy). Zastosowano tę mozaikową strukturę, ponieważ nie da się zbudować pojedynczego 39-metrowego lustra, które byłoby w stanie stworzyć wysokiej jakości obrazy.
Dla porównania, należący do ESO Bardzo Duży Teleskop (VLT), największy i najbardziej zaawansowany jak dotąd teleskop, wykorzystuje cztery teleskopy satelitarne ze zwierciadłami o średnicy 8,2 metra (27 stóp) i cztery podróżne teleskopy satelitarne ze zwierciadłami o średnicy około 1,8 metra (5,9 stopy). w średnicy.
Jednak 39-metrowy ELT będzie miał znaczną przewagę nad VLT, dzięki stukrotnie większej powierzchni zwierciadła niż VLT i możliwości zebrania stukrotnie większej ilości światła, nowy teleskop będzie mógł obserwować znacznie słabsze obiekty . Ponadto ELT będzie miał jedno solidne lustro, a obrazy, które przechwyci, nie będą mocno przetwarzane.
ELT będzie w stanie zebrać około 200 razy więcej światła niż Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Oczekuje się, że wykorzystując potężne zwierciadła i adaptacyjne systemy optyczne do korekcji turbulencji atmosferycznych, ELT będzie w stanie bezpośrednio obrazować egzoplanety w odległych układach gwiazd.
Ponadto ELT pomoże zmierzyć przyspieszenie ekspansji Wszechświata, co pozwoli astronomom rozwiązać szereg kosmologicznych zagadek, takich jak rola ciemnej energii w ewolucji kosmosu. Eksplorując przestrzeń kosmiczną, astronomowie będą mogli także udoskonalać i uzupełniać dostępne obecnie modele ewolucji Wszechświata.
W najbliższej przyszłości do ELT dołączą inne teleskopy nowej generacji, takie jak Teleskop Trzydziestometrowy, Gigantyczny Teleskop Magellana (GMT), Square Kilometre Array (SKA) i Sferyczny Teleskop Pięćsetmetrowy (FAST). Jednocześnie oczekuje się, że teleskopy kosmiczne, takie jak TESS i Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), dostarczą jeszcze bardziej ekscytujących odkryć.
Nadchodzi rewolucja w astronomii i stanie się to już wkrótce!
Ilustracja przedstawia trójwymiarowy model teleskopu E-ELT „w jego naturalnym środowisku” – na specjalnie przygotowanym stanowisku na szczycie góry Armazones (Cerro Armazones) w Chile.
Technologia, z którą obecnie pracują astronomowie, jest na tyle zaawansowana, że mogą zajrzeć w niemal najdalsze (a przez to najstarsze) zakątki Wszechświata. Ale jak to często bywa na przykład w sporcie, aby jeszcze bardziej poprawić i tak już pierwszorzędny wynik, trzeba kolosalnego wysiłku. Aby teleskop mógł zobaczyć słabsze obiekty, musi zebrać więcej światła. Ponieważ nie ma gdzie poświęcić dodatkowego czasu na obserwacje, konieczne jest zwiększenie rozmiaru teleskopów. Na szczęście umożliwiają to technologie takie jak optyka aktywna i adaptacyjna.
Podkreślając rozmiary i cechy techniczne nowych teleskopów (lub, jak się czasem żartuje, z powodu braku wyobraźni wśród astronomów), często nadaje się im proste nazwy. Na przykład Bardzo Duży Teleskop (VLT) lub Duży Teleskop Lornetkowy. Dotyczy to również wielu teleskopów, które są jeszcze w budowie: Teleskopu Trzydziestometrowego (o średnicy zwierciadła głównego 30 m), Wielkiego Teleskopu Przeglądów Synoptycznych. W modzie jest także największy z teleskopów najbliższej przyszłości - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (E-ELT) o średnicy zwierciadła 39 metrów.
25 maja br. minął ważny kamień milowy w historii E-ELT: w siedzibie ESO w Garching koło Monachium w Niemczech podpisano umowę z konsorcjum ACe na budowę wieży, kopuły i konstrukcji mechanicznych teleskopu . To największy kontrakt w historii astronomii naziemnej: jego wartość wynosi 400 mln euro.
Za te pieniądze konsorcjum zbuduje obrotową kopułę o średnicy 85 metrów o łącznej masie około 5000 ton i zainstaluje w niej elementy złączne do teleskopu oraz konstrukcję rurową, której łączna ruchoma masa przekroczy 3000 ton. Obie te konstrukcje mechaniczne będą znacznie większe niż wszystkie podobne konstrukcje współczesnych teleskopów naziemnych. Wieża będzie miała prawie 80 metrów wysokości, a powierzchnia pod nią będzie porównywalna z powierzchnią boiska do piłki nożnej.
Samo lustro będzie miało powierzchnię 978 m2 i składać się będzie z 798 sześciokątów foremnych o przekątnej 1,4 m i grubości zaledwie 5 cm.Jeśli porównamy E-ELT z dowolną jednostką VLT, zbierze 15 razy więcej światło, co oznacza, że widzisz obiekty 15 razy słabsze. Oczekuje się, że to właśnie nowa generacja teleskopów będzie w stanie dostrzec oznaki biosfery na planetach poza Układem Słonecznym i odkryć pierwsze galaktyki po Wielkim Wybuchu.
Aleksiej Pawewski
Teleskop Hubble'a)- Ten termin ma inne znaczenia, patrz Hubble. Kosmiczny Teleskop Hubble'a Widok Hubble'a z promu kosmicznego Atlantis STS 125 Organizacja ... Wikipedia
Kosmiczny teleskop Hubble- Widok Hubble'a z promu kosmicznego Atlantis STS 125 Organizacja: NASA/ESA Długość fali: widzialna, ultrafiolet, podczerwień NSSDC ID ... Wikipedia
Kosmiczny teleskop Hubble
Kosmiczny teleskop Hubble- Kosmiczny Teleskop Hubble'a Widok Hubble'a z promu kosmicznego Atlantis STS 125 Organizacja: NASA/ESA Długość fali: widzialna, ultrafiolet, podczerwień NSSDC ID ... Wikipedia
Kosmiczny teleskop Hubble)- Kosmiczny Teleskop Hubble'a Widok Hubble'a z promu kosmicznego Atlantis STS 125 Organizacja: NASA/ESA Długość fali: widzialna, ultrafiolet, podczerwień NSSDC ID ... Wikipedia
ELT- Ekstremalnie Duży Teleskop (angielski: Ekstremalnie Duży Teleskop) to klasa teleskopów naziemnych ze zwierciadłem głównym o średnicy większej niż 20 m, przeznaczonych do obserwacji w zakresie fal UV, widzialnym i bliskiej podczerwieni. Teleskopy o innych długościach... ... Wikipedia
Obserwatorium Astronomiczne w Trieście- Oryginalna nazwa Osservatorio Astronomico di Trieste Wpisz ... Wikipedia
Literatura rosyjska- I. WSTĘP II ROSYJSKA POEZJA USTNA A. Periodyzacja historii poezji ustnej B. Rozwój starożytnej poezji ustnej 1. Najstarsze początki poezji ustnej. Ustna twórczość poetycka starożytnej Rusi od X do połowy XVI wieku. 2.Poezja ustna od połowy XVI wieku do końca... ... Encyklopedia literacka
UKŁAD SŁONECZNY- Słońce i ciała niebieskie krążące wokół niego to 9 planet, ponad 63 satelity, cztery systemy pierścieni planet-olbrzymów, dziesiątki tysięcy asteroid, niezliczona ilość meteoroidów o różnej wielkości, od głazów po ziarna pyłu, a także miliony komet. W… … Encyklopedia Colliera
Astronomia poza atmosferą- obserwacja obiektów astronomicznych za pomocą przyrządów wyniesionych ponad atmosferę ziemską, znajdujących się na pokładach rakiet geofizycznych lub sztucznych satelitach. Jej główne sekcje to astronomia wysokich energii (w promieniach X i gamma), optyka... ... Encyklopedia Colliera
20 czerwca 2014 roku w centralnej części pustyni Atakama w Chile wysadzony został szczyt góry Cerro Armazones o wysokości 3060 metrów.
Żart o nazwach teleskopów
Eksplozja ta stanowi pierwszy etap tworzenia płaskiej platformy o wymiarach 300 x 150 metrów na szczycie góry i usunięcia 220 000 metrów sześciennych skał.
Na utworzonej platformie Europejskie Obserwatorium Południowe ESO utworzy największy teleskop na świecie, nazwany E-ELT (Ekstremalnie Duży Teleskop).
Obszar teleskopu
W dniu 13 października 2011 r. Republika Chile i ESO podpisały umowę o przekazaniu gruntu pod budowę Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu. Chile podarowało obszar 189 kilometrów kwadratowychwokół góry Cerro Armazones na instalację E-ELT, a także 50-letnią koncesję na dodatkowe 362 mkw. km sąsiedniego terytorium, co ochroni E-ELT przed zanieczyszczeniem światłem i wyeliminuje możliwość wydobycia. Przy obecnej powierzchni 719 mkw. km.gruntów wokół Cerro Paranal, całkowity obszar chroniony wokół kompleksu Paranal-Armazones sięga 1270 mkw. km.!
Dlaczego Chile?
Filmowanie poklatkowe ze szczytu Cerro Armazones
Dlaczego do budowy wybrano Chile? Rzecz w tym, że niewiele jest miejsc na Ziemi z idealnym astroklimatem. Za najlepsze miejsce uważa się Andy w Chile, w szczególności płaskowyż Paranal i jego okolice, gdzie zbudowano i działają już 4. teleskopy VLT, gigantyczny radioteleskop ALMA i inne teleskopy, takie jak VISTA. Powietrze w tym rejonie jest suche, a wysokość wynosząca 3000 m n.p.m. oraz duża liczba słonecznych dni czynią to miejsce jednym z najlepszych pod budowę, w dodatku Chile jest częścią ESO. Kolejnym ciekawym miejscem z dobrym astroklimatem jest szczyt Maun Kea na Hawajach, gdzie działa już kilka dużych teleskopów.
Parametry E-ELT
Galeria renderów komputerowych E-ELT
Zbudowana na początku XXI wieku generacja dużych (8-10 metrów) teleskopów przyniosła ich twórcom wiele odkryć. W tej chwili astronomia przeżywa złotą erę swojego rozwoju. Projektowany teleskop E-ELT będzie miał możliwości 10 razy większe niż jego poprzednicy. Główne lustro będzie miało prawie 40 m średnicy, czyli prawie połowę wielkości boiska do piłki nożnej. Zbierze prawie 15 razy więcej światła niż dzisiejsze najbardziej zaawansowane teleskopy optyczne. Będzie obejmował około 1000 metrów kwadratowych 800 sześciokątnych segmentów, każdy o wymiarach 1,4 metra, grubości 50 mm i obejmujących pole widzenia na niebie o wielkości 1/10 wielkości Księżyca w pełni.
E-ELT będzie znacznie większy niż wszystkie inne duże teleskopy, które mają zostać zbudowane wkrótce lub które już zbudowano, w tym Teleskop Trzydziestometrowy (TMT), który zostanie zbudowany na Hawajach.
Na przykład: wymiary przyszłego E-ELT, już istniejących teleskopów „VLT” o średnicy 8 metrów (na prawo od E-ELT) i piramid na płaskowyżu w Gizie.
Porównanie rozmiarów teleskopów
W porównaniu z gigantycznymi rozmiarami zwierciadła głównego wszystkie pozostałe elementy tego urządzenia optycznego wyglądają na nieistotne. Na przykład jego wtórne zwierciadło monolityczne ma średnicę „tylko” 4,2 metra. Jednak jeszcze niedawno nie było wstydu używać takiego „wtórnego” lustra głównego. Teleskop E-ELT będzie także wyposażony w aż 5 zwierciadeł adaptacyjnych, które będą korygować zniekształcenia wprowadzane przez naszą atmosferę. Nic w tym dziwnego, gdyż koszt projektu szacowany jest na 1 miliard euro! Oczekuje się, że w 2022 roku zostanie wystrzelony Ekstremalnie Wielki Teleskop i zobaczymy jego pierwsze zdjęcia.
Czego można się spodziewać po teleskopie E-ELT?
Jednym z najciekawszych zadań przyszłego teleskopu jest badanie egzoplanet. Nie tyle ich odkrycie, co uzyskanie bezpośrednich zdjęć dużych egzoplanet, a także ich satelitów. Za pomocą E-ELT będziemy mogli poznać parametry ich atmosfer, a także monitorować ich orbity. Na rozwiązanie czeka wiele fundamentalnych pytań, a jednym z nich jest powstawanie układów planetarnych, procesy powstawania i rozwoju protoplanet. Za pomocą zaawansowanego instrumentu optycznego możliwa będzie detekcja cząsteczek wody czy substancji organicznych w dyskach protoplanetarnych wokół gwiazd.
Badania egzoplanet
Planetę wokół gwiazdy HR 8799 odkryto poprzez bezpośrednią obserwację w widmie IR. HR 8799 znajduje się 129 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Pegaza.
Dziś wiemy znacznie więcej o gwiazdach niż o ich egzoplanetach, a wszystko dlatego, że nowoczesne instrumenty dają dobre możliwości obserwacji gwiazd, ale są mało przydatne do badania egzoplanet.
Planeta w pobliżu gwiazdy Beta Pictoris w obu elongacjach
Główną zaletą bezpośrednich obserwacji egzoplanet jest to, że w przeciwieństwie do kosmicznego teleskopu Keplera będziemy mogli badać egzoplanety leżące poza płaszczyzną orbit ich gwiazd. Odkrytych zostanie znacznie więcej egzoplanet, których orbity nie pokrywają się z linią wzroku. Zatem 53 gwiazdy znajdujące się najbliżej naszego Słońca w okręgu o średnicy 10 parseków są bardzo interesujące w bezpośrednim poszukiwaniu egzoplanet wielkości Ziemi. Spośród tych 53 gwiazd pięć to układy podwójne z niewidzialnymi satelitami i prawdopodobnie planetami. Za 20 lat prawdopodobnie uda nam się pozyskać dowody na istnienie życia pozaziemskiego – analizując widma atmosfer planetarnych. Pod warunkiem, że na tych planetach istnieje życie.
Wielkość graniczna
Planeta typu Jowisz, magnitudo, w odległości 1 jednostki astronomicznej. od gwiazdy podobnej do naszego Słońca, badanej z odległości 10 parseków będzie to około 24 mag. Dzięki 8-metrowemu teleskopowi VLT możemy obserwować obiekty o wielkości do 27 mag. Używając E-ELT do bezpośrednich obserwacji, możemy spodziewać się obiektów o jasności do 30-31mag.
Inne obiekty badawcze
Oprócz planet pozaziemskich za pomocą E-ELT można obserwować dyski wokół gigantycznych gwiazd, oddziałujących ze sobą układów podwójnych oraz dyski akrecyjne wokół tajemniczych czarnych dziur.
Teoretyczna granica rozdzielczości E-ELT będzie wynosić około 0,003 sekundy w zakresie widzialnym. Na przykład gwiazda Betelgeuse ma rozmiar dysku około 0,055 sekundy.
Dysk Betelgezy o rozdzielczości 0,037 sek., pole widzenia około 0,5 sek. Zdjęcie uzyskano za pomocą teleskopu VLT
Czy wiedziałeś?
E-ELT zbierze 100 000 000 razy więcej światła niż ludzkie oko, 8 000 000 razy więcej niż teleskop Galileo i 26 razy więcej niż pojedynczy teleskop VLT o średnicy 8,2 metra. E-ELT zbierze więcej światła niż wszystkie istniejące teleskopy o średnicy 8–10 metrów razem wzięte.
Jak będzie działać E-ELT
Gdy zadziała optyka adaptacyjna, promienie lasera uformują w atmosferze tzw. „gwiazdy laserowe”, których obrazy posłużą do późniejszej korekcji zniekształceń atmosferycznych powstałych na skutek turbulencji w atmosferze. Choć E-ELT jest naprawdę gigantyczną konstrukcją, maksymalne odchylenie powierzchni jego głównego zwierciadła od idealnego kształtu nie przekroczy kilku setnych mikrona.
Na tym nie kończy się tak złożone zadanie. Nadal istnieje wiele wyzwań, które inżynierowie i naukowcy muszą rozwiązać. Do kontrolowanego odkształcania i ruchu każdego pojedynczego segmentu lustra służy 15 silników elektrycznych. Każdy segment posiada sześć czujników, których zadaniem jest rejestrowanie jego położenia względem sąsiadów.
Kontrola
Segmentów jest w sumie 800 i okazuje się, że konieczne jest odczytywanie danych z około 5 tysięcy czujników z prędkością do 1000 razy na sekundę. Są to aktywne elementy optyki, które podczas celowania określają kształt zwierciadła. Istnieje również optyka adaptacyjna, która również wymaga wykonania wielu pomiarów dla 600 aktuatorów – aktuatorów, których zadaniem jest zmiana powierzchni 5 luster adaptacyjnych w czasie rzeczywistym. Zwierciadła te, jeśli zostaną zaobserwowane, będą stale wibrować z częstotliwościami kilohercowymi, korygując turbulentne zniekształcenia fazowe spowodowane przez naszą atmosferę.
Oficjalny zwiastun