У нас, людей, есть ненасытный голод, чтобы понять Вселенную. Как сказал Карл Саган: «Понимание - это экстази». Но чтобы понять Вселенную, нам нужны лучшие и лучшие способы ее наблюдения. И это означает одно: большие, огромные, огромные телескопы.
В этой серии мы рассмотрим 6 супер телескопов мира:
- Гигантский Магелланов Телескоп
- Большой телескоп
- 30-метровый телескоп
- Европейский чрезвычайно большой телескоп
- Большой синоптический обзорный телескоп
- Космический телескоп Джеймса Вебба
- Широкополосный инфракрасный телескоп
Гигантский Магелланов телескоп (GMT) строится в Чили, в обсерватории Лас-Кампанас, где проживают предшественники GMT - телескопы Магеллана. Район Атакама в Чили является отличным местом для телескопов благодаря превосходным условиям наблюдения. Это высокогорная пустыня, поэтому там очень сухо и прохладно, с незначительным световым загрязнением.
GMT строят США, Австралия, Южная Корея и Бразилия. Строительство объекта началось в 2015 году, а первый свет должен быть в начале 2020-х годов.
Сегментированные зеркала - это вершина технологий, когда дело доходит до супер телескопов, и GMT основан на этой технологии.
Главное зеркало GMT состоит из 7 отдельных зеркал: одно центральное зеркало окружено 6 другими зеркалами. Вместе они образуют оптическую поверхность диаметром 24,5 метра (80 футов). Это означает, что у GMT будет общая площадь сбора света 368 квадратных метров, или почти 4000 квадратных футов. GMT превзойдет космический телескоп Хаббла, имея разрешающую способность в 10 раз больше.
Существует ограничение на размер одиночных зеркал, которые могут быть построены, и 8,4-метровые зеркала в GMT находятся на границах методов строительства. Вот почему в GMT используются сегментированные системы и в других супер телескопах, разрабатываемых и создаваемых по всему миру.
Эти зеркала - современные технические достижения. Каждый из них сделан из 20 тонн стекла, и его сборка занимает годы. Первое зеркало было отлито в 2005 году, а 6 лет спустя его еще полировали. На самом деле зеркала настолько массивны, что им нужно 6 месяцев, чтобы остыть, когда они выходят из кастинга.
Они не просто плоские, простые зеркала. Их называют картофельными чипсами, а не плоскими. Они асферические, то есть лица зеркал имеют круто изогнутые поверхности. Зеркала должны иметь одинаковую кривизну, чтобы работать вместе, что требует передового производства. Параболоидную форму зеркал необходимо отполировать с точностью более 25 нанометров. Это примерно 1/25 длины волны самого света!
На самом деле, если вы возьмете одно из зеркал GMT и разложите его от восточного побережья до западного побережья США, высота самой высокой горы на зеркале составит всего 1/2 дюйма.
Планируется, что гигантский телескоп Магеллана начнет работу только с четырьмя зеркалами. В GMT также будет построено дополнительное зеркало, только на случай непредвиденных обстоятельств.
Конструкция зеркал GMT требовала совершенно новых методов испытаний и оборудования для достижения этих высоких требований точности. Вся задача была возложена на зеркальную лабораторию Ричарда Ф. Кариса из Аризонского университета.
Но GMT - это больше, чем главное зеркало. У этого также есть вторичное зеркало, которое также сегментировано. Каждый из сегментов вторичного зеркала должен работать совместно со своим совпадающим сегментом на основном зеркале, и расстояние от вторичного зеркала до основного зеркала должно измеряться в пределах одной части в 500 миллионов. Это требует точной инженерии для стальной конструкции корпуса телескопа.
Инжиниринг по Гринвичу чрезвычайно требователен, но когда он начнет работать, что он поможет нам узнать о Вселенной?
«Я думаю, что действительно захватывающими будут те вещи, о которых мы еще не думали». -Доктор. Роберт Киршнер
GMT поможет нам разобраться с множеством тайн во Вселенной, как объясняет в этом видео доктор Роберт Киршнер из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
Научные цели GMT хорошо изложены, и в действительности нет никаких сюрпризов. Цели GMT - расширить наше понимание некоторых фундаментальных аспектов нашей Вселенной:
- Формирование звезд, планет и дисков
- Внесолнечные планетные системы
- Звездные поселения и химическая эволюция
- Сборка и эволюция Галактики
- Фундаментальная физика
- Первый свет и реионизация
GMT соберет больше света, чем любой другой имеющийся у нас телескоп, поэтому за его развитием следят так внимательно. Это будет первая сфера для непосредственного изображения внесолнечных планет, что будет невероятно захватывающим. С помощью GMT мы можем увидеть цвет планет и, возможно, даже погодные системы.
Мы привыкли видеть изображения штормовых полос Юпитера и погодных явлений на других планетах в нашей Солнечной системе, но возможность увидеть что-то подобное на планетах вне Солнца будет поразительным. Это то, что даже случайный космический человек сразу же будет очарован. Это как научная фантастика оживает.
Конечно, мы все еще далеки от всего этого. Поскольку первый свет не ожидается до начала 2020-х годов, мы должны быть очень терпеливыми.
