Lielākais spoguļteleskops pasaulē. Liels azimutālais teleskops

Ko var redzēt ar teleskopu?

Viens no visvairāk FAQ: Ko jūs varat redzēt ar teleskopu? Ar pareizo pieeju un instrumentu izvēli debesīs var redzēt daudz interesantu objektu. Kosmosa objektu redzamība ir atkarīga no objektīva diametra. Jo lielāks diametrs, jo vairāk teleskops savāks gaismu no objekta, un jo smalkākas detaļas mēs varēsim atšķirt.

Apsveriet iespējas. Šīs fotogrāfijas tika uzņemtas ar ideāli apstākļi novērojumiem. Un ir vērts atzīmēt, ka cilvēka acs uztver krāsas atšķirīgi.

1. Ko var redzēt ar 60-70mm vai 70-80mm teleskopu

Šīs ierīces ir vispopulārākās iesācēju vidū. Lielāko daļu no tiem var izmantot arī kā sauszemes objektu vērienu.

Ar to palīdzību debesīs var redzēt daudzus objektus, piemēram, krāterus uz Mēness ar diametru 8 km, plankumus uz saules (tikai ar apertūras filtru), četrus Jupitera pavadoņus, Veneras fāzes, Mēness krāterus. ar diametru 7-10 km, mākoņu joslas uz Jupitera un 4 tā mēness, Saturna gredzeni.

Objektu fotoattēli, kas uzņemti ar teleskopu ar diametru 60-80 mm:

Ieteicamo teleskopu saraksts ar objektīva diametru 60, 70, 80 mm:

2. Kas redzams teleskopā refraktors 80-90 mm, reflektors 100-120 mm, katadioptriskais 90-125 mm

Teleskopos ar šādu diametru jūs redzēsiet apmēram 5 km lielus Mēness krāterus, saules plankumu struktūru, granulācijas un uzliesmojumu laukus. Vienmēr izmantojiet saules filtru! Marss būs redzams kā mazs aplis. Var redzēt arī Cassini plaisu Saturna un 4-5 satelītu gredzenos, Lielo sarkano plankumu (GRS) uz Jupitera u.c.

Objektu fotoattēli, kas uzņemti caur teleskopu ar šādu objektīva diametru:

Ieteicamo teleskopu saraksts ar objektīva diametru 80, 90, 100-125 mm:

3. Ko var redzēt 100-130 mm refraktorā, reflektorā vai katadioptriskā 127-150 mm teleskopā.

Šie modeļi ļaus jums sīkāk apsvērt telpu. Ar šo diametru jūs varēsit sasniegt ievērojamus panākumus astronomijā un redzēt:

4. Ko var redzēt teleskopā refraktorā 150-180 mm, reflektorā vai katadioptrijā 127-150 mm

Labāk to izmantot tikai novērojumiem ārpus pilsētas, jo to izmantošana pilsētas apstākļos neļaus diafragmai pilnībā izmantot savu potenciālu pārmērīga pilsētas apgaismojuma dēļ. Šāda diametra refraktorus ir diezgan grūti atrast, jo to izmaksas ir daudz augstākas nekā atstarotājiem un spoguļlēcu teleskopiem ar vienādiem parametriem.

Ar to palīdzību jūs varat redzēt dubultzvaigznes, kuru attālums ir mazāks par 1 collu, un blāvas zvaigznes līdz 14 zvaigznēm. magnitūdas, 2 km lieli Mēness veidojumi, 6-7 Saturna pavadoņi un citi kosmosa objekti.

Objektu fotoattēli, kas uzņemti ar teleskopu ar noteiktu diametru:

B.M. Šustovs, fizisko un matemātikas zinātņu doktors,
Astronomijas institūts RAS

Cilvēce ir savākusi lielāko daļu zināšanu par Visumu, izmantojot optiskos instrumentus - teleskopus. Jau pirmais teleskops, ko Galileo izgudroja 1610. gadā, ļāva veikt lielus astronomiskus atklājumus. Nākamo gadsimtu laikā astronomiskās tehnoloģijas tika nepārtraukti pilnveidotas un mūsdienu optiskās astronomijas līmeni nosaka dati, kas iegūti, izmantojot instrumentus, kas simtiem reižu lielāki par pirmajiem teleskopiem.

Pēdējās desmitgadēs īpaši skaidra ir kļuvusi tendence izmantot arvien lielākus instrumentus. Novērošanas praksē kļūst plaši izplatīti teleskopi ar spoguli, kura diametrs ir 8 - 10 m. 30 m un pat 100 m teleskopu projekti tiek lēsti kā diezgan iespējami jau pēc 10 - 20 gadiem.

Kāpēc tie tiek būvēti

Nepieciešamību izveidot šādus teleskopus nosaka uzdevumi, kas prasa instrumentu maksimālo jutību, lai noteiktu starojumu no vājākajiem kosmosa objektiem. Šie uzdevumi ietver:

• Visuma izcelsme;
• zvaigžņu, galaktiku un planētu sistēmu veidošanās un evolūcijas mehānismi;
• vielas fizikālās īpašības ekstremālos astrofizikālos apstākļos;
• astrofiziskie aspekti par dzīvības izcelsmi un pastāvēšanu Visumā.

Lai iegūtu maksimālu informāciju par astronomisku objektu, modernam teleskopam ir jābūt liels savākšanas optikas laukums un augsta starojuma uztvērēju efektivitāte. Turklāt, Novērošanas traucējumi ir jāsamazina līdz minimumam..

Patlaban uztvērēju efektivitāte optiskajā diapazonā, kas tiek saprasta kā atklāto fotonu daļa no kopējā fotonu skaita, kas nokļuvuši uz jutīgās virsmas, tuvojas teorētiskajai robežai (100%), un turpmāki uzlabojumi ir saistīti ar fotonu palielināšanu. uztvērēju formāts, signāla apstrādes paātrināšana utt.

Novērošanas traucējumi ir ļoti nopietna problēma. Papildus dabiska rakstura traucējumiem (piemēram, mākoņainība, putekļu veidošanās atmosfērā) optiskās astronomijas kā novērošanas zinātnes pastāvēšanu apdraud pieaugošais apgaismojums no apdzīvotām vietām, industriālajiem centriem, komunikācijām un cilvēka radītais vides piesārņojums. atmosfēra. Mūsdienu observatorijas tiek būvētas, protams, vietās ar labvēlīgu astroklimatu. Šādu vietu uz zemeslodes ir ļoti maz, ne vairāk kā ducis. Diemžēl Krievijas teritorijā nav vietu ar ļoti labu astroklimatu.

Vienīgais daudzsološais virziens augsti efektīvas astronomiskās tehnoloģijas attīstībā ir instrumentu savākšanas virsmu izmēra palielināšana.

Lielākie teleskopi: radīšanas un lietošanas pieredze

Pēdējā desmitgadē pasaulē ir īstenoti vai ir izstrādes un radīšanas procesā vairāk nekā desmiti lielo teleskopu projektu. Atsevišķos projektos paredzēts būvēt vairākus teleskopus vienlaikus ar spoguli, kura izmērs nav mazāks par 8 m. Instrumenta izmaksas galvenokārt nosaka optikas izmērs. Gadsimtiem ilga praktiskā pieredze teleskopu būvē ir novedusi pie viegls ceļs salīdzinošs aprēķins par teleskopa S ar spoguļa diametru D izmaksām (atgādināšu, ka visi instrumenti, kuru primārā spoguļa diametrs ir lielāks par 1 m, ir atstarojošie teleskopi). Teleskopiem ar cietu primāro spoguli S parasti ir proporcionāls D 3 . Analizējot tabulu, jūs varat redzēt, ka šī klasiskā proporcija lielākajiem instrumentiem ir pārkāpta. Šādi teleskopi ir lētāki un tiem S ir proporcionāls D a , kur a nepārsniedz 2.

Tas ir satriecošais izmaksu samazinājums, kas ļauj uzskatīt supergigantisko teleskopu projektus ar desmitiem un pat simtiem metru spoguļa diametru nevis kā fantāzijas, bet gan par diezgan reāliem projektiem tuvākajā nākotnē. Mēs runāsim par dažiem visrentablākajiem projektiem. Viens no tiem, SALT, tiek nodots ekspluatācijā 2005. gadā, 30 metru klases ELT un 100 metru - OWL milzu teleskopu būvniecība vēl nav sākta, bet tie var parādīties pēc 10 - 20 gadiem.

TELESKOPS	spoguļa diametrs, m	Galvenie spoguļa parametri	Teleskopa atrašanās vieta	Projekta dalībnieki	Projekta izmaksas, miljoni USD USD	pirmā gaisma
KECKI KECK II		parabolisks vairāku segmentu aktīvs	Mauna Kea, Havaju salas, ASV	ASV
VLT (četri teleskopi)		tievs aktīvs	Čīle	ESO, deviņu Eiropas valstu sadarbība
DVĪŅI Ziemeļi DVĪŅI Dienvidi		tievs aktīvs	Mauna Kea, Havaju salas, ASV Cerro Pachon, Čīle	ASV (25%), Anglija (25%), Kanāda (15%), Čīle (5%), Argentīna (2,5%), Brazīlija (2,5%)
SUBARU		tievs aktīvs	Mauna Kea, Havaju salas, ASV	Japāna
LBT (binoklis)		šūnu biezs	Mt. Grehems, Arizona, ASV	ASV, Itālija
NĒ (hobijs un Eberly)	11 (faktiski 9,5)	sfērisks vairāku segmentu	Mt. Faulksa, Teksasa, ASV	ASV, Vācija
MMT		šūnu biezs	Mt. Hopkinsa, Arizona, ASV	ASV
MAGELĀNS divi teleskopi		šūnu biezs	Las Kampanasa, Čīle	ASV
BTA SAO RAS		biezs	Pastuhovas kalns, Karačaja-Čerkesija	Krievija
GTC		KECK II analogs	La Palma, Kanāriju salas, Spānija	Spānija 51%
SĀLS		analogs NO	Sazerlenda, Dienvidāfrika	Dienvidāfrikas Republika
ELT	35 (faktiski 28)	analogs NO		ASV	150-200 provizoriskais projekts
PŪCE		sfērisks daudzsegmentu garīgi		Vācija, Zviedrija, Dānija utt.	Aptuveni 1000 avantprojektu

Lielais Dienvidāfrikas teleskops SALT

20. gadsimta 70. gados Dienvidāfrikas galvenās observatorijas tika apvienotas Dienvidāfrikas Astronomijas observatorijā. Galvenā mītne atrodas Keiptaunā. Galvenie instrumenti - četri teleskopi (1,9 m, 1,0 m, 0,75 m un 0,5 m) - atrodas 370 km attālumā no pilsētas iekšzemē, kalnā, kas paceļas uz sausā Karoo plato ( Karoo).

Dienvidāfrikas astronomijas observatorija.
Dienvidāfrikas lielā teleskopa tornis
parādīts sadaļā. Viņas priekšā ir trīs galvenie
ekspluatācijas teleskopi.(1,9m, 1,0m un 0,75m).

1948. gadā Dienvidāfrikā tika uzbūvēts 1,9 m teleskops, kas bija lielākais dienvidu puslodes instruments. 90. gados. pagājušajā gadsimtā zinātnieku aprindas un Dienvidāfrikas valdība nolēma, ka Dienvidāfrikas astronomija nevar palikt konkurētspējīga 21. gadsimtā bez moderna liela teleskopa. Sākotnēji tika apsvērts 4 m teleskops, kas līdzīgs ESO NTT (jauno tehnoloģiju teleskopam). Jaunā tehnoloģija) vai modernākā, WIYN, Kitt Peak observatorijā. Tomēr galu galā tika izvēlēta lielā teleskopa koncepcija - Hobby-Eberly teleskopa (HET) analogs, kas uzstādīts McDonald observatorijā (ASV). Projekts tika nosaukts Lielais Dienvidāfrikas teleskops, oriģinālā - Dienvidāfrikas lielais teleskops (SĀLS).

Projekta izmaksas šādas klases teleskopam ir ļoti zemas - tikai 20 miljoni ASV dolāru. Turklāt paša teleskopa izmaksas ir tikai puse no šīs summas, pārējais ir torņa un infrastruktūras izmaksas. Vēl 10 miljoni dolāru, saskaņā ar mūsdienīgs novērtējums, maksās instrumenta uzturēšana 10 gadus. Tik zemas izmaksas ir saistītas gan ar vienkāršoto dizainu, gan ar to, ka tas ir izveidots kā jau izstrādātā analogs.

SALT (respektīvi, HET) radikāli atšķiras no iepriekšējiem lielo optisko (infrasarkano) teleskopu projektiem. SALT optiskā ass ir iestatīta fiksētā 35° leņķī pret zenīta virzienu, un teleskops spēj griezties azimutā pilnā aplī. Novērošanas sesijas laikā instruments paliek nekustīgs, un izsekošanas sistēma, kas atrodas tā augšējā daļā, nodrošina objekta izsekošanu 12° griezumā gar augstuma apli. Tādējādi teleskops ļauj novērot objektus 12° platā gredzenā debess apgabalā, kas atrodas 29 - 41° attālumā no zenīta. Leņķi starp teleskopa asi un zenīta virzienu var mainīt (ne biežāk kā reizi dažos gados), pētot dažādus debesu reģionus.

Galvenā spoguļa diametrs ir 11 m. Taču tā maksimālais laukums, ko izmanto attēlveidošanai vai spektroskopijai, atbilst 9,2 m spogulim. Tas sastāv no 91 sešstūra segmenta, katrs ar diametru 1 m. Visiem segmentiem ir sfēriska virsma, kas ievērojami samazina to ražošanas izmaksas. Starp citu, segmentu sagataves tika izgatavotas Lytkarino optiskā stikla rūpnīcā, tur tika veikta primārā apstrāde, galīgo pulēšanu (raksta rakstīšanas laikā vēl nav pabeigts) veic Kodak. Gregory korektors, kas novērš sfērisko aberāciju, ir efektīvs 4? reģionā. Gaismu caur optiskām šķiedrām var pārraidīt uz dažādu izšķirtspējas spektrogrāfiem termostatiski kontrolētās telpās. Ir iespējams arī iestatīt gaismas instrumentu tiešā fokusā.

Hobby-Eberle teleskops un līdz ar to SALT būtībā ir izstrādāti kā spektroskopiski instrumenti viļņu garumiem diapazonā no 0,35 līdz 2,0 µm. SĀLS ir viskonkurētspējīgākais no zinātniskā viedokļa, novērojot astronomiskus objektus, kas ir vienmērīgi sadalīti pa debesīm vai atrodas vairāku loka minūšu lielumā grupās. Tā kā teleskops darbosies pakešu režīmā ( rindas kārtībā), īpaši efektīvi ir pētījumi par mainīgumu dienas laikā vai ilgāk. Uzdevumu klāsts šādam teleskopam ir ļoti plašs: Piena Ceļa un tuvējo galaktiku ķīmiskā sastāva un evolūcijas pētījumi, objektu ar lielu sarkano nobīdi, gāzu evolūcijas galaktikās izpēte, gāzes, zvaigžņu u.c. planētu miglāji tālās galaktikās, optisko objektu meklēšana un izpēte, kas identificēti ar rentgenstaru avotiem. SALT teleskops atrodas virs Dienvidāfrikas observatorijas teleskopiem, aptuveni 18 km uz austrumiem no Sazerlendas ciema ( Sazerlenda) 1758 m augstumā. Tā koordinātas ir 20 ° 49 "austrumu garums un 32 ° 23" dienvidu platums. Torņa un infrastruktūras izbūve jau ir pabeigta. Brauciens ar automašīnu no Keiptaunas ilgst aptuveni 4 stundas. Sazerlenda atrodas tālu no visām galvenajām pilsētām, tāpēc tajā ir ļoti skaidras un tumšas debesis. Provizorisko novērojumu rezultātu statistikas pētījumi, kas veikti jau vairāk nekā 10 gadus, liecina, ka fotometrisko nakšu īpatsvars pārsniedz 50%, bet spektroskopiskās naktis vidēji 75%. Tā kā šis lielais teleskops galvenokārt ir optimizēts spektroskopijai, 75% ir pilnīgi pieņemams rādītājs.

Vidējā atmosfēras attēla kvalitāte, ko mēra ar diferenciālo kustību attēlu monitoru (DIMM), bija 0,9 collas. Šī sistēma ir novietota nedaudz virs 1 m virs zemes. Ņemiet vērā, ka SALT optiskā attēla kvalitāte ir 0,6 collas. Tas ir pietiekami darbam ar spektroskopiju.

ELT un GSMT īpaši lieli teleskopu projekti

ASV, Kanādā un Zviedrijā tiek izstrādāti uzreiz vairāki 30. klases teleskopu projekti - ELT, MAXAT, CELT u.c. Tādi projekti ir vismaz seši. Manuprāt, progresīvākie no tiem ir amerikāņu projekti ELT un GSMT.

Projekts ELT (Īpaši liels teleskops - ārkārtīgi liels teleskops) - lielākai HET teleskopa (un SALT) kopijai ieejas zīlītes diametrs būs 28 m un spoguļa diametrs 35 m. Teleskops sasniegs caurlaides jaudu, kas ir par vienu pakāpi lielāku nekā mūsdienu 10. klases teleskopiem . Projekta kopējās izmaksas tiek lēstas aptuveni 100 miljonu ASV dolāru apmērā. Tas tiek izstrādāts Teksasas Universitātē (Ostinā), kur jau ir uzkrāta pieredze HET teleskopa būvniecībā, Pensilvānijas Universitātē un McDonald Observatorijā. Šis ir reālākais projekts, ko īstenot ne vēlāk kā līdz nākamās desmitgades vidum.

GSMT projekts (Milzu segmentēta spoguļteleskops — milzu segmentēta spoguļa teleskops) var uzskatīt, ka zināmā mērā apvieno MAXAT (Maximum Aperture Telescope) un CELT (California Extremely Lerge Telescope) projektus. Konkurētspējīgs šādu dārgu rīku izstrādes un projektēšanas veids ir ārkārtīgi noderīgs un tiek izmantots pasaules praksē. Galīgais lēmums par GSMT vēl nav pieņemts.

GSMT teleskops ir ievērojami progresīvāks par ELT, un tā izmaksas būs aptuveni 700 miljoni ASV dolāru. Ieviešanas dēļ tas ir daudz augstāks nekā ELT asfērisks galvenais spogulis un plānotais pilns pagrieziens

Satriecoši liels OWL teleskops

Vērienīgākais XXI gadsimta sākuma projekts. tas, protams, ir projekts PŪCE (Pārsvarā liels teleskops — satriecoši liels teleskops) . OWL izstrādā Eiropas Dienvidu observatorija kā alt-azimuta teleskopu ar segmentētiem sfēriskiem primārajiem un plakaniem sekundārajiem spoguļiem. Lai koriģētu sfērisko aberāciju, tiek ieviests 4 elementu korektors ar diametru aptuveni 8 m. mūsdienīgi projekti tehnoloģijas: aktīvā optika (kā uz NTT, VLT, Subaru, Gemini teleskopiem), kas ļauj iegūt optimālas kvalitātes attēlu; primārā spoguļa segmentācija (kā Keck, HET, GTC, SALT), zemu izmaksu dizaini (kā HET un SALT) un tiek izstrādāta daudzpakāpju adaptīvā optika ( "Zeme un Visums", 2004, Nr.1).

Apbrīnojami lielo teleskopu (OWL) izstrādā Eiropas Dienvidu observatorija. Tās galvenie raksturlielumi ir: ieejas zīlītes diametrs ir 100 m, savākšanas virsmas laukums pārsniedz 6000 kv. m, daudzpakāpju adaptīvās optikas sistēma, difrakcijas attēla kvalitāte redzamajai spektra daļai - laukā 30", tuvajam infrasarkanajam - laukā 2"; atmosfēras (redzes) pieļaujamās attēla kvalitātes ierobežotais lauks ir 10"; relatīvā apertūra ir f / 8; darba spektra diapazons ir 0,32-2 mikroni. Teleskops svērs 12,5 tūkstošus tonnu.

Jāpiebilst, ka šim teleskopam būs milzīgs darba lauks (simtiem miljardu parasto pikseļu!). Cik daudz jaudīgu uztvērēju var ievietot šajā teleskopā!

Ir pieņemta OWL pakāpeniskas nodošanas ekspluatācijā koncepcija. Teleskopu ieteicams sākt lietot jau 3 gadus pirms primārā spoguļa piepildīšanas. Plānots aizpildīt 60 m atveri līdz 2012. gadam (ja finansējums tiks atvērts 2006. gadā). Projekta izmaksas ir ne vairāk kā 1 miljards eiro (pēdējā aplēse ir 905 miljoni eiro).

Krievijas perspektīvas

Apmēram pirms 30 gadiem PSRS tika uzbūvēts un nodots ekspluatācijā 6 m teleskops BTA (Lielais azimuta teleskops) . Daudzus gadus tas palika lielākais pasaulē un, protams, bija Krievijas zinātnes lepnums. BTA demonstrēja vairākus oriģinālus tehniskos risinājumus (piemēram, alt-azimuta uzstādīšana ar datora vadību), kas vēlāk kļuva par pasaules tehnisko standartu. BTA joprojām ir spēcīgs instruments (īpaši spektroskopiskiem pētījumiem), bet XXI gadsimta sākumā. tā jau ir nokļuvusi tikai otrajā desmitniekā lielākajos teleskopos pasaulē. Turklāt spoguļa pakāpeniskā pasliktināšanās (tagad tā kvalitāte ir pasliktinājusies par 30%, salīdzinot ar oriģinālu) izslēdz to no efektīvo instrumentu saraksta.

Līdz ar PSRS sabrukumu BTA palika praktiski vienīgais lielākais Krievijas pētniekiem pieejamais instruments. Visas novērošanas bāzes ar mērena izmēra teleskopiem Kaukāzā un Vidusāzijā vairāku ģeopolitisku un ekonomisku iemeslu dēļ ir ievērojami zaudējušas savu parasto observatoriju nozīmi. Šobrīd ir sākts darbs pie saišu un struktūru atjaunošanas, taču vēsturiskās perspektīvas šim procesam ir neskaidras, un katrā ziņā būs nepieciešami daudzi gadi, lai tikai daļēji atjaunotu zaudēto.

Protams, lielo teleskopu flotes attīstība pasaulē sniedz iespēju Krievijas novērotājiem strādāt tā sauktajā viesa režīmā. Šāda pasīva ceļa izvēle vienmēr nozīmētu, ka Krievijas astronomijai vienmēr būtu tikai sekundāras (atkarīgas) lomas, un vietējās tehnoloģiskās attīstības bāzes trūkums izraisītu padziļinātu nobīdi, un ne tikai astronomijā. Izeja ir acīmredzama - radikāla BTA modernizācija, kā arī pilnvērtīga dalība starptautiskos projektos.

Lielo astronomisko instrumentu izmaksas, kā likums, ir desmitiem un pat simtiem miljonu dolāru. Šādi projekti, izņemot dažus īstenotos valsts mēroga projektus bagātākās valstis var īstenot tikai uz starptautiskās sadarbības pamata.

Sadarbības iespējas 10. klases teleskopu būvniecībā parādījās jau pagājušā gadsimta beigās, taču finansējuma trūkums, pareizāk sakot, valsts interese par pašmāju zinātnes attīstību noveda pie tā, ka tie tika zaudēti. Pirms dažiem gadiem Krievija saņēma piedāvājumu kļūt par partneri liela astrofizikas instrumenta - Lielā Kanāriju teleskopa (GTC) un finansiāli vēl pievilcīgākā SALT projekta būvniecībā. Diemžēl šie teleskopi tiek būvēti bez Krievijas līdzdalības.

Pateicoties teleskopiem, zinātnieki ir veikuši pārsteidzošus atklājumus: viņi atklāja milzīgu planētu skaitu ārpus tās Saules sistēma uzzināja par melno caurumu esamību galaktiku centros. Bet Visums ir tik milzīgs, ka tas ir tikai zināšanu grauds. Šeit ir desmit pašreizējie un topošie zemes teleskopu milži, kas sniedz zinātniekiem iespēju izpētīt Visuma pagātni un uzzināt jaunus faktus. Iespējams, ar vienas no tām palīdzību pat būs iespējams atklāt devīto planētu.

Lielsdienvidāfrikānisteleskops (SALT)

Šis 9,2 metru teleskops ir lielākais uz zemes izvietotais optiskais instruments dienvidu puslodē. Tas darbojas kopš 2005. gada un koncentrējas uz spektroskopiskiem pētījumiem (reģistrē spektrus dažāda veida starojums). Instruments var aplūkot aptuveni 70% no debesīm, kas novērotas Sazerlendā, Dienvidāfrikā.

Keck I un II teleskopi

Divi 10 metru teleskopi Kekas observatorijā ir otrie lielākie optiskie instrumenti uz Zemes. Tie atrodas netālu no Mauna Kea virsotnes Havaju salās. Keck es sāka darboties 1993. gadā. Dažus gadus vēlāk, 1996. gadā, Keks II. 2004. gadā kombinētajos teleskopos tika izvietota pirmā adaptīvā optikas sistēma ar lāzera virzošo zvaigzni. Tas rada mākslīgu zvaigznes plankumu kā ceļvedi, lai labotu atmosfēras kropļojumus, skatoties debesīs.

Foto: ctrl.info

Lielais Kanāriju salu teleskops (GTC)

10,4 metrus augstais teleskops atrodas uz izdzisušā vulkāna Muchachos virsotnes Kanāriju salā Palmā. Tas ir pazīstams kā optiskais instruments ar lielāko spoguli pasaulē. Tas sastāv no 36 sešstūra segmentiem. GTC ir vairāki atbalsta rīki. Piemēram, CanariCam kamera, kas spēj pārbaudīt vidēja diapazona infrasarkano gaismu, ko izstaro zvaigznes un planētas. CanariCam ir arī unikāla iespēja bloķēt spožo zvaigžņu gaismu un padarīt blāvas planētas labāk redzamas fotogrāfijās.

Foto: astro.ufl

Arecibo observatorijas radioteleskops

Tas ir viens no pasaulē atpazīstamākajiem zemes teleskopiem. Tas darbojas kopš 1963. gada un ir milzīgs 30 metru radio atstarojošs šķīvis netālu no Aresibo pilsētas Puertoriko. Milzīgais atstarotājs teleskopu padara īpaši jutīgu. Tas spēj noteikt vāju radio avotu (tālus kvazārus un galaktikas, kas izstaro radioviļņus) tikai dažu minūšu laikā.

Foto: fizikas pasaule

ALMA radioteleskopu komplekss

Viens no lielākajiem uz zemes izvietotajiem astronomiskajiem instrumentiem tiek prezentēts 66 12 metru radio antenu veidā. Komplekss atrodas 5000 metru augstumā Atakamas tuksnesī Čīlē. Pirmie zinātniskie pētījumi tika veikti 2011. gadā. ALMA radioteleskopiem ir viens svarīgs mērķis. Ar viņu palīdzību astronomi vēlas izpētīt procesus, kas notika pirmajos simtos miljonu gadu pēc Lielā sprādziena.

Foto: Wikipedia

Līdz šim mēs esam runājuši par jau esošajiem teleskopiem. Bet tagad tiek būvētas daudzas jaunas. Ļoti drīz tie sāks darboties un ievērojami paplašinās zinātnes iespējas.

LSST

Šis ir platleņķa atstarojošs teleskops, kas ik pēc dažām naktīm fotografēs noteiktu debesu apgabalu. Tas atradīsies Čīlē, Sero Pachon kalna virsotnē. Kamēr projekts ir tikai izstrādes stadijā. Pilna teleskopa darbība plānota 2022. gadā. Neskatoties uz to, uz viņu jau tiek liktas lielas cerības. Astronomi sagaida, ka LSST sniegs viņiem vislabāko skatu uz debess ķermeņiem, kas atrodas tālu no Saules. Zinātnieki arī liek domāt, ka šis teleskops spēs pamanīt kosmosa akmeņus, kas teorētiski nākotnē varētu sadurties ar Zemi.

Foto: LSST

Milzu Magelāna teleskops

Teleskops, kuru paredzēts pabeigt līdz 2022. gadam, atradīsies Las Kampanas observatorijā Čīlē. Zinātnieki uzskata, ka teleskopam būs četras reizes lielāka spēja savākt gaismu, salīdzinot ar pašlaik esošajiem optiskajiem instrumentiem. Ar to astronomi varēs atklāt eksoplanētas (planētas ārpus Saules sistēmas) un pētīt tumšās matērijas īpašības.

Foto: Wikipedia

Trīsdesmit metru teleskops

30 metru teleskops atradīsies Havaju salās, blakus Kekas observatorijai. Plānots, ka tas sāks darboties 2025.-2030.gadā. Ierīces apertūra spēj nodrošināt 12 reizes lielāku izšķirtspēju nekā Habla kosmiskā teleskopa izšķirtspēja.

Foto: Wikipedia

SKA radioteleskops

SKA antenas tiks izvietotas Dienvidāfrikā un Austrālijā. Tagad projekts vēl ir tapšanas stadijā. Bet pirmie novērojumi plānoti 2020. gadā. SKA jutība būs 50 reizes lielāka nekā jebkuram jebkad uzbūvētam radioteleskopam. Ar tās palīdzību astronomi varēs pētīt signālus no jaunāka Visuma – laika, kad notika pirmo zvaigžņu un galaktiku veidošanās.

Foto: Wikipedia

Īpaši liels teleskops (ELT)

Teleskops atradīsies Cerro Amazone kalnā Čīlē. Plānots, ka tas sāks darboties tikai 2025. gadā. Taču viņš jau ir kļuvis slavens ar milzīgo spoguli, kas sastāvēs no 798 sešstūra segmentiem ar diametru 1,4 metri katrs. Specifikācijas ELT ļaus viņam izpētīt ārpussolāro planētu atmosfēru sastāvu.

Foto: Wikipedia

10 lielākie teleskopi

Tālu no civilizācijas gaismām un trokšņiem, kalnu virsotnēs un pamestos tuksnešos dzīvo titāni, kuru daudzmetrīgās acis vienmēr ir vērstas uz zvaigznēm.

Mēs esam izvēlējušies 10 lielākos zemes teleskopus: daži ir domājuši par kosmosu daudzus gadus, citi vēl nav redzējuši "pirmo gaismu".

10 liels sinoptiskās izpētes teleskops

Galvenā spoguļa diametrs: 8,4 metri

Atrašanās vieta: Čīle, Sero Pachon kalna virsotne, 2682 metri virs jūras līmeņa

Tips: reflektors, optiskais

Lai gan LSST atradīsies Čīlē, šis ir ASV projekts un tā būvniecību pilnībā finansē amerikāņi, tostarp Bils Geitss (personīgi ieguldīja 10 miljonus USD no nepieciešamajiem 400 USD).

Teleskopa mērķis ir ik pēc dažām naktīm fotografēt visas pieejamās nakts debesis, šim nolūkam ierīce ir aprīkota ar 3,2 gigapikseļu kameru. LSST izceļas ar ļoti plašu 3,5 grādu skata leņķi (salīdzinājumam, Mēness un Saule, skatoties no Zemes, aizņem tikai 0,5 grādus). Šādas iespējas izskaidro ne tikai iespaidīgais galvenā spoguļa diametrs, bet arī unikālais dizains: divu standarta spoguļu vietā LSST izmanto trīs.

Starp projekta zinātniskajiem mērķiem ir tumšās matērijas un tumšās enerģijas izpausmju meklēšana, Piena Ceļa kartēšana, īstermiņa notikumu, piemēram, novas vai supernovas sprādziena, noteikšana, kā arī mazu objektu reģistrēšana Saules sistēmā, piemēram, asteroīdi un komētas, jo īpaši Zemes tuvumā un Kuipera joslā.

Paredzams, ka LSST savu “pirmo gaismu” (vispārpieņemts Rietumu termins, kas apzīmē teleskopu, kas pirmo reizi tiek izmantots paredzētajam mērķim) ieraudzīs 2020. gadā. Šobrīd notiek būvniecība, ierīces izlaišana pilnai darbībai ir paredzēta 2022. gadā.

Liela sinoptiskā apsekojuma teleskopa koncepcija

9Dienvidāfrikas lielais teleskops

Galvenā spoguļa diametrs: 11 x 9,8 metri

Atrašanās vieta: Dienvidāfrika, kalna virsotne netālu no Sazerlendas apmetnes, 1798 metri virs jūras līmeņa

Tips: reflektors, optiskais

Dienvidu puslodē lielākais optiskais teleskops atrodas Dienvidāfrikā, pustuksneša apvidū netālu no Sazerlendas pilsētas. Trešo daļu no 36 miljoniem dolāru, kas nepieciešami teleskopa uzbūvēšanai, nāca no Dienvidāfrikas valdības; pārējais ir sadalīts starp Poliju, Vāciju, Lielbritāniju, ASV un Jaunzēlandi.

SALT savu pirmo attēlu uzņēma 2005. gadā, neilgi pēc būvniecības pabeigšanas. Tā dizains ir diezgan nestandarta optiskajiem teleskopiem, bet tas ir plaši izplatīts starp jaunākās paaudzes "ļoti lieliem teleskopiem": primārais spogulis nav viens un sastāv no 91 sešstūra spoguļa ar diametru 1 metrs, leņķis katra slīpumu var regulēt, lai sasniegtu noteiktu redzamību.

Paredzēts vizuālai un spektrometriskai starojuma analīzei no astronomiskiem objektiem, kas nav pieejami ziemeļu puslodes teleskopiem. SALT darbinieki nodarbojas ar kvazāru, tuvējo un tālu galaktiku novērojumiem, kā arī seko līdzi zvaigžņu evolūcijai.

Līdzīgs teleskops ir arī štatos, to sauc par Hobija-Eberlija teleskopu un atrodas Teksasā, Fortdeivisas pilsētā. Gan spoguļa diametrs, gan tā tehnoloģija ir gandrīz identiska SALT.

Dienvidāfrikas lielais teleskops

8. Keck I un Keck II

Galvenā spoguļa diametrs: 10 metri (abi)

Atrašanās vieta: ASV, Havaju salas, Mauna Kea, 4145 metri virs jūras līmeņa

Tips: reflektors, optiskais

Abi šie amerikāņu teleskopi ir savienoti vienā sistēmā (astronomiskajā interferometrā) un var strādāt kopā, lai izveidotu vienu attēlu. Teleskopu unikālā atrašanās vieta vienā no labākās vietas uz Zemes astroklimata ziņā (pakāpe, kādā atmosfēra ietekmē astronomisko novērojumu kvalitāti) ir padarījusi Keku par vienu no efektīvākajām observatorijām vēsturē.

Keck I un Keck II galvenie spoguļi ir identiski viens otram un pēc uzbūves ir līdzīgi SALT teleskopam: tie sastāv no 36 sešstūra kustīgiem elementiem. Observatorijas aprīkojums dod iespēju vērot debesis ne tikai optiskajā, bet arī tuvajā infrasarkanajā diapazonā.

Papildus lielākajai daļai visplašāko pētījumu, Keck pašlaik ir viens no efektīvākajiem uz zemes balstītajiem instrumentiem eksoplanetu meklēšanā.

Keck saulrietā

7. Gran Telescopio Canarias

Galvenā spoguļa diametrs: 10,4 metri

Atrašanās vieta: Spānija, Kanāriju salas, La Palmas sala, 2267 metri virs jūras līmeņa

Tips: reflektors, optiskais

GTC būvniecība noslēdzās 2009. gadā, vienlaikus oficiāli tika atklāta observatorija. Uz ceremoniju ieradās pat Spānijas karalis Huans Karloss I. Kopumā projektam tika iztērēti 130 miljoni eiro: 90% finansēja Spānija, bet atlikušos 10% vienādās daļās sadalīja Meksika un Floridas Universitāte.

Teleskops spēj novērot zvaigznes optiskajā un vidējā infrasarkanajā diapazonā, tajā ir CanariCam un Osiris instrumenti, kas ļauj GTC veikt astronomisko objektu spektrometriskos, polarimetriskos un koronogrāfiskos pētījumus.

Gran Telescopio Camarias

6. Arecibo observatorija

Galvenā spoguļa diametrs: 304,8 metri

Atrašanās vieta: Puertoriko, Aresibo, 497 metri virs jūras līmeņa

Tips: reflektors, radioteleskops

Viens no pasaulē atpazīstamākajiem teleskopiem Arecibo radioteleskops ir vairākkārt ticis kamerām redzēts: piemēram, observatorija tika attēlota kā Džeimsa Bonda un viņa antagonista pēdējās konfrontācijas vieta filmā GoldenEye, kā arī kā Kārļa romāna Sagana "Kontakts" zinātniskās fantastikas adaptācijā.

Šis radioteleskops pat ir ienācis videospēlēs — jo īpaši vienā no Battlefield 4 vairāku spēlētāju kartēm, ko sauc par Rogue Transmission, militārā sadursme starp abām pusēm notiek tieši ap konstrukciju, kas pilnībā nokopēta no Arecibo.

Arecibo izskatās patiešām neparasti: džungļu ieskautā un ar alumīniju pārklātā dabiskā karsta piltuvē ievietots milzu teleskopa šķīvis, kura diametrs ir gandrīz trešdaļa kilometra. Virs tā ir piekārta kustīga antenas padeve, ko atbalsta 18 kabeļi no trim augstiem torņiem gar reflektora šķīvja malām. Milzu konstrukcija ļauj Arecibo noķert elektromagnētiskā radiācija salīdzinoši liels diapazons - ar viļņa garumu no 3 cm līdz 1 m.

Šis radioteleskops, kas tika ieviests 60. gados, ir izmantots neskaitāmos pētījumos, un tam izdevies veikt vairākus nozīmīgus atklājumus (piemēram, pirmais ar teleskopu atklātais asteroīds 4769 Castalia). Reiz Arecibo pat nodrošināja zinātniekus Nobela prēmija: Hulse un Taylor tika apbalvoti 1974. gadā par pirmo pulsāra atklāšanu bināro zvaigžņu sistēmā (PSR B1913+16).

Deviņdesmito gadu beigās observatoriju sāka izmantot arī kā vienu no ASV SETI projekta instrumentiem, lai meklētu ārpuszemes dzīvību.

Arecibo observatorija

5. Atacama lielo milimetru masīvs

Galvenā spoguļa diametrs: 12 un 7 metri

Atrašanās vieta: Čīle, Atakamas tuksnesis, 5058 metri virs jūras līmeņa

Tips: radio interferometrs

Šobrīd šis astronomiskais interferometrs, kas sastāv no 66 radioteleskopiem, kuru diametrs ir 12 un 7 metri, ir visdārgākais ekspluatācijā esošais zemes teleskops. ASV, Japāna, Taivāna, Kanāda, Eiropa un, protams, Čīle tam iztērēja aptuveni 1,4 miljardus dolāru.

Tā kā ALMA mērķis ir pētīt milimetru un submilimetru viļņus, vislabvēlīgākais šādam aparātam ir sauss un augstkalnu klimats; tas izskaidro visu sešarpus desmitu teleskopu atrašanās vietu Čīles tuksnešainā plato 5 km virs jūras līmeņa.

Teleskopi tika piegādāti pakāpeniski, pirmā radio antena sāka darboties 2008. gadā, bet pēdējā 2013. gada martā, kad ALMA tika oficiāli palaists ar pilnu jaudu.

Milzu interferometra galvenais zinātniskais mērķis ir pētīt kosmosa evolūciju Visuma agrīnajos attīstības posmos; jo īpaši pirmo zvaigžņu dzimšana un turpmākā dinamika.

ALMA sistēmas radioteleskopi

4 milzu Magelāna teleskops

Galvenā spoguļa diametrs: 25,4 metri

Atrašanās vieta: Čīle, Laskampanas observatorija, 2516 metri virs jūras līmeņa

Tips: reflektors, optiskais

Tālu dienvidrietumos no ALMA, tajā pašā Atakamas tuksnesī, tiek būvēts vēl viens liels teleskops, ASV un Austrālijas projekts GMT. Galvenais spogulis sastāvēs no viena centrālā un sešiem simetriski apkārtējiem un nedaudz izliektiem segmentiem, veidojot vienotu atstarotāju, kura diametrs pārsniedz 25 metrus. Papildus milzīgajam reflektoram teleskops tiks aprīkots ar jaunāko adaptīvo optiku, kas ļaus pēc iespējas novērst atmosfēras radītos traucējumus novērojumu laikā.

Zinātnieki cer, ka šie faktori ļaus GMT uzņemt 10 reizes asākus attēlus nekā Habla un, iespējams, pat labāk nekā tā ilgi gaidītais pēctecis Džeimsa Veba kosmiskais teleskops.

Starp GMT zinātniskajiem mērķiem ir ļoti plašs pētījumu loks - eksoplanetu meklēšana un attēlu veidošana, planētu, zvaigžņu un galaktikas evolūcijas izpēte, melno caurumu izpēte, tumšās enerģijas izpausmes, kā arī eksoplanetu novērošana. pati pirmā galaktiku paaudze. Teleskopa darbības diapazons saistībā ar izvirzītajiem mērķiem ir optiskais, tuvā un vidējā infrasarkanais.

Visus darbus paredzēts pabeigt līdz 2020. gadam, tomēr tiek norādīts, ka GMT "pirmo gaismu" var redzēt jau ar 4 spoguļiem, tiklīdz tie tiks ieviesti dizainā. Šobrīd notiek darbs pie ceturtā spoguļa izveides.

Milzu Magelāna teleskopa koncepcija

3. Trīsdesmit metru teleskops

Galvenā spoguļa diametrs: 30 metri

Atrašanās vieta: ASV, Havaju salas, Mauna Kea, 4050 metri virs jūras līmeņa

Tips: reflektors, optiskais

TMT pēc mērķa un veiktspējas ir līdzīgs GMT un Hawaiian Keck teleskopiem. Tieši uz Keck panākumiem ir balstīts lielākais TMT ar tādu pašu primārā spoguļa tehnoloģiju, kas sadalīts daudzos sešstūra elementos (tikai šoreiz tā diametrs ir trīs reizes lielāks), un projekta izvirzītie pētniecības mērķi gandrīz pilnībā sakrīt. ar GMT, līdz pat senāko galaktiku fotografēšanai gandrīz Visuma malā.

Mediji nosauc atšķirīgās projekta izmaksas, tās svārstās no 900 miljoniem līdz 1,3 miljardiem dolāru. Zināms, ka vēlmi piedalīties TMT izteikušas Indija un Ķīna, kuras piekrīt uzņemties daļu no finansiālajām saistībām.

Šobrīd ir izvēlēta vieta būvniecībai, taču joprojām ir pretestība no dažiem Havaju salu administrācijas spēkiem. Mauna Kea ir svēta vieta vietējiem havajiešiem, un daudzi no viņiem stingri iebilst pret īpaši liela teleskopa būvniecību.

Tiek pieļauts, ka visas administratīvās problēmas tiks atrisinātas jau pavisam drīz, un būvniecību plānots pabeigt ap 2022. gadu.

Trīsdesmit metru teleskopa koncepcija

2. Kvadrātkilometru masīvs

Galvenā spoguļa diametrs: 200 vai 90 metri

Atrašanās vieta: Austrālija un Dienvidāfrika

Tips: radio interferometrs

Ja šis interferometrs tiks uzbūvēts, tas kļūs par 50 reižu jaudīgāku astronomisku instrumentu nekā Zemes lielākie radioteleskopi. Fakts ir tāds, ka ar savām antenām SKA ir jāaptver aptuveni 1 kvadrātkilometra platība, kas tai nodrošinās vēl nebijušu jutību.

Struktūras ziņā SKA ir ļoti līdzīgs ALMA projektam, tomēr gabarītu ziņā ievērojami pārsniegs savu Čīles kolēģi. Šobrīd ir divas formulas: vai nu uzbūvēt 30 radioteleskopus ar 200 metru antenām vai 150 ar 90 metru diametru. Tā vai citādi, garums, uz kura tiks novietoti teleskopi, pēc zinātnieku plāniem būs 3000 km.

Lai izvēlētos valsti, kurā tiks būvēts teleskops, tika rīkots sava veida konkurss. Austrālija un Dienvidāfrika iekļuva finālā, un 2012. gadā īpaša komisija paziņoja par savu lēmumu: antenas tiks sadalītas starp Āfriku un Austrāliju kopējā sistēmā, tas ir, SKA atradīsies abu valstu teritorijā.

Deklarētās megaprojekta izmaksas ir 2 miljardi ASV dolāru. Summa ir sadalīta starp vairākām valstīm: Apvienoto Karalisti, Vāciju, Ķīnu, Austrāliju, Jaunzēlandi, Nīderlandi, Dienvidāfriku, Itāliju, Kanādu un pat Zviedriju. Plānots, ka būvniecība pilnībā tiks pabeigta līdz 2020.

5 km SKA kodola māksliniecisks attēlojums

1. Eiropas ārkārtīgi lielais teleskops

Galvenā spoguļa diametrs: 39,3 metri

Atrašanās vieta: Čīle, Cerro Armazones, 3060 metri

Tips: reflektors, optiskais

Uz pāris gadiem, iespējams. Taču līdz 2025. gadam pilnu jaudu sasniegs teleskops, kas par veseliem desmitiem metru pārspēs TMT un kurš, atšķirībā no Havaju projekta, jau tiek būvēts. Šis ir neapšaubāms jaunākās paaudzes lielo teleskopu, Eiropas ļoti lielā teleskopa jeb E-ELT, līderis.

Tās galvenais gandrīz 40 metrus garais spogulis sastāvēs no 798 kustīgiem elementiem ar diametru 1,45 metri. Tas kopā ar vismodernāko adaptīvās optikas sistēmu padarīs teleskopu tik jaudīgu, ka, pēc zinātnieku domām, tas spēs ne tikai atrast Zemei pēc izmēra līdzīgas planētas, bet arī pētīt to atmosfēras sastāvu ar spektrogrāfa palīdzību, kas paver pilnīgi jaunas perspektīvas pētāmajās planētās ārpus Saules sistēmas.

Papildus eksoplanetu meklēšanai E-ELT pētīs kosmosa attīstības sākumposmus, mēģinās izmērīt precīzu Visuma izplešanās paātrinājumu, pārbaudīs fiziskās konstantes, vai faktiski pastāv konstante laika gaitā; arī šis teleskops ļaus zinātniekiem ienirt dziļāk nekā jebkad agrāk planētu veidošanās procesos un to primārajos procesos ķīmiskais sastāvsūdens un organiskās vielas meklējumos – tas ir, E-ELT palīdzēs atbildēt uz vairākiem fundamentāliem zinātnes jautājumiem, tostarp tiem, kas skar dzīvības izcelsmi.

Eiropas Dienvidu observatorijas pārstāvju (projekta autoru) paziņotā teleskopa izmaksas ir 1 miljards eiro.

Eiropas īpaši liela teleskopa koncepcija

E-ELT un Ēģiptes piramīdu izmēru salīdzinājums