กล้องโทรทรรศน์กระจกที่ใหญ่ที่สุดในโลก กล้องโทรทรรศน์แนวราบขนาดใหญ่

สิ่งที่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์?

หนึ่งในที่สุด คำถามที่พบบ่อย: กล้องโทรทรรศน์มองเห็นอะไร? ด้วยวิธีการที่เหมาะสมและการเลือกเครื่องดนตรี คุณสามารถมองเห็นวัตถุที่น่าสนใจมากมายบนท้องฟ้า การมองเห็นของวัตถุในอวกาศขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่เท่าใด กล้องโทรทรรศน์ก็จะยิ่งเก็บแสงจากวัตถุได้มากเท่านั้น และเราจะแยกแยะรายละเอียดปลีกย่อยได้มากขึ้น

พิจารณาตัวเลือกต่างๆ ภาพถ่ายเหล่านี้ถ่ายด้วย เงื่อนไขในอุดมคติการสังเกต และเป็นที่น่าสังเกตว่าดวงตาของมนุษย์รับรู้สีต่างกัน

1. สิ่งที่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาด 60-70 มม. หรือ 70-80 มม.

อุปกรณ์เหล่านี้เป็นที่นิยมมากที่สุดในหมู่ผู้เริ่มต้น ส่วนใหญ่สามารถใช้เป็นขอบเขตการตรวจจับวัตถุบนบกได้

ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถเห็นวัตถุมากมายบนท้องฟ้า เช่น หลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 กม. จุดบนดวงอาทิตย์ (มีตัวกรองรูรับแสงเท่านั้น) ดวงจันทร์สี่ดวงของดาวพฤหัสบดี เฟสของดาวศุกร์ หลุมอุกกาบาต มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7-10 กม. กลุ่มเมฆบนดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ 4 ดวงคือวงแหวนของดาวเสาร์

ภาพถ่ายของวัตถุที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 60-80 มม.:

รายชื่อกล้องโทรทรรศน์ที่แนะนำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์ 60, 70, 80 มม.:

2. สิ่งที่สามารถเห็นได้ในกล้องส่องทางไกลหักเห 80-90 มม., รีเฟลกเตอร์ 100-120 มม., catadioptric 90-125 มม.

ในกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ คุณจะเห็นหลุมอุกกาบาตขนาดประมาณ 5 กม. โครงสร้างของจุดบอดบนดวงอาทิตย์ แกรนูล และทุ่งเปลวเพลิง ใช้แผ่นกรองแสงแดดเสมอ! ดาวอังคารจะมองเห็นเป็นวงกลมเล็กๆ คุณยังสามารถเห็นช่องว่าง Cassini ในวงแหวนของดาวเสาร์และดาวเทียม 4-5 ดวง, Great Red Spot (GRS) บนดาวพฤหัสบดี เป็นต้น

ภาพถ่ายของวัตถุที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์นี้:

รายชื่อกล้องโทรทรรศน์ที่แนะนำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์ 80, 90, 100-125 มม.:

3. สิ่งที่สามารถเห็นได้ในกล้องโทรทรรศน์หักเห 100-130 มม. รีเฟลกเตอร์ หรือกล้องโทรทรรศน์ catadioptric 127-150 มม.

โมเดลเหล่านี้จะช่วยให้คุณพิจารณาพื้นที่โดยละเอียดยิ่งขึ้น ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ คุณจะสามารถประสบความสำเร็จอย่างมากในด้านดาราศาสตร์และดู:

4. สิ่งที่สามารถเห็นได้ในกล้องส่องทางไกลหักเหแสง 150-180 มม. ตัวสะท้อนแสงหรือ catadioptric 127-150 มม.

ควรใช้สำหรับการสังเกตการณ์นอกเมืองเท่านั้น เนื่องจากการใช้ภาพเหล่านี้ในสภาพเมืองจะป้องกันไม่ให้รูรับแสงเปิดเต็มศักยภาพเนื่องจากมีแสงสว่างมากเกินไปในเมือง ตัวหักเหของแสงเหล่านี้ค่อนข้างหายาก เนื่องจากราคาของมันสูงกว่าตัวสะท้อนแสงและกล้องโทรทรรศน์เลนส์กระจกที่มีพารามิเตอร์เหมือนกันมาก

ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถดูดาวคู่ที่มีระยะห่างน้อยกว่า 1 นิ้ว ดาวจางๆ ได้ถึง 14 ดาว ขนาด, การก่อตัวของดวงจันทร์ขนาด 2 กม., ดาวเทียมของดาวเสาร์ 6-7 ดวงและวัตถุอวกาศอื่น ๆ

ภาพถ่ายของวัตถุที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด:

บีเอ็ม Shustov ดุษฎีบัณฑิตสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์
สถาบันดาราศาสตร์ RAS

มนุษยชาติได้รวบรวมความรู้จำนวนมากเกี่ยวกับจักรวาลโดยใช้เครื่องมือทางแสง - กล้องโทรทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกที่กาลิเลโอประดิษฐ์ขึ้นในปี ค.ศ. 1610 ทำให้สามารถค้นพบทางดาราศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ได้ ตลอดหลายศตวรรษต่อมา เทคโนโลยีทางดาราศาสตร์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และระดับดาราศาสตร์เชิงแสงสมัยใหม่ถูกกำหนดโดยข้อมูลที่ได้จากเครื่องมือที่มีขนาดใหญ่กว่ากล้องโทรทรรศน์ตัวแรกหลายร้อยเท่า

แนวโน้มที่มีต่อเครื่องมือขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ มีความชัดเจนเป็นพิเศษในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา กล้องโทรทรรศน์ที่มีกระจกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 - 10 ม. เป็นเรื่องปกติในการสังเกตการณ์ โครงการกล้องโทรทรรศน์ 30 ม. และ 100 ม. ถูกประเมินว่ามีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากใน 10 - 20 ปี

ทำไมพวกเขาถึงถูกสร้างขึ้น

ความจำเป็นในการสร้างกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวถูกกำหนดโดยงานที่ต้องใช้ความไวสูงสุดของเครื่องมือในการตรวจจับรังสีจากวัตถุในอวกาศที่จางที่สุด งานเหล่านี้รวมถึง:

• กำเนิดของจักรวาล
• กลไกการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาว ดาราจักร และระบบดาวเคราะห์
• คุณสมบัติทางกายภาพของสสารในสภาวะทางดาราศาสตร์ที่รุนแรง
• ลักษณะทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของการกำเนิดและการดำรงอยู่ของชีวิตในจักรวาล

เพื่อให้ได้ข้อมูลสูงสุดเกี่ยวกับวัตถุทางดาราศาสตร์ กล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่ต้องมี พื้นที่เก็บเลนส์ขนาดใหญ่และตัวรับรังสีที่มีประสิทธิภาพสูง. นอกจากนี้, การรบกวนการสังเกตควรให้น้อยที่สุด.

ปัจจุบัน ประสิทธิภาพของเครื่องรับในช่วงแสงที่เข้าใจว่าเป็นเศษส่วนของโฟตอนที่ตรวจพบจากจำนวนโฟตอนทั้งหมดที่มาถึงพื้นผิวที่ละเอียดอ่อนนั้นกำลังเข้าใกล้ขีดจำกัดทางทฤษฎี (100%) และการปรับปรุงเพิ่มเติมเกี่ยวข้องกับการเพิ่ม รูปแบบของตัวรับ การเร่งการประมวลผลสัญญาณ ฯลฯ

การรบกวนการสังเกตเป็นปัญหาที่ร้ายแรงมาก นอกจากการรบกวนของธรรมชาติตามธรรมชาติ (เช่น ความขุ่นมัว การก่อตัวของฝุ่นในชั้นบรรยากาศ) การมีอยู่ของดาราศาสตร์เชิงแสงในฐานะวิทยาศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ยังถูกคุกคามโดยการเพิ่มแสงสว่างจากการตั้งถิ่นฐาน ศูนย์อุตสาหกรรม การสื่อสาร และมลพิษที่มนุษย์สร้างขึ้นของ บรรยากาศ. หอดูดาวสมัยใหม่ถูกสร้างขึ้นในสถานที่ที่มีสภาพอากาศเอื้ออำนวย มีสถานที่ดังกล่าวน้อยมากในโลก ไม่เกินหนึ่งโหล น่าเสียดายที่ไม่มีสถานที่ที่มีสภาพอากาศดีมากในรัสเซีย

ทิศทางเดียวที่มีแนวโน้มในการพัฒนาเทคโนโลยีทางดาราศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพสูงคือการเพิ่มขนาดของพื้นผิวการรวบรวมเครื่องมือ

กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุด: ประสบการณ์การสร้างสรรค์และการใช้งาน

ในทศวรรษที่ผ่านมา โครงการกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากกว่าหนึ่งโหลได้ดำเนินการหรืออยู่ในขั้นตอนการพัฒนาและสร้างขึ้นในโลก บางโครงการจัดให้มีการสร้างกล้องโทรทรรศน์หลายตัวพร้อมกันโดยมีกระจกขนาดไม่น้อยกว่า 8 ม. ราคาของเครื่องมือพิจารณาจากขนาดของเลนส์เป็นหลัก ประสบการณ์ตรงในการสร้างกล้องโทรทรรศน์หลายร้อยปีได้นำไปสู่ ทางที่ง่ายค่าประมาณเปรียบเทียบราคาของกล้องโทรทรรศน์ S กับกระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง D (ฉันขอเตือนคุณว่าเครื่องมือทั้งหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลักมากกว่า 1 ม. จะสะท้อนกล้องโทรทรรศน์) สำหรับกล้องโทรทรรศน์ที่มีกระจกเงาหลักทึบ S เป็นสัดส่วนกับ D 3 . จากการวิเคราะห์ตาราง คุณจะเห็นว่ามีการละเมิดอัตราส่วนแบบคลาสสิกสำหรับเครื่องดนตรีที่ใหญ่ที่สุด กล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวมีราคาถูกกว่าและสำหรับพวกเขา S เป็นสัดส่วนกับ D a โดยที่ a ไม่เกิน 2

การลดต้นทุนอย่างน่าทึ่งทำให้สามารถพิจารณาโครงการกล้องโทรทรรศน์ยักษ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลายสิบหรือหลายร้อยเมตรได้ ไม่ใช่เรื่องเพ้อฝัน แต่เป็นโครงการจริงในอนาคตอันใกล้นี้ เราจะพูดถึงบางโครงการที่คุ้มค่าที่สุด หนึ่งในนั้นคือ SALT ซึ่งเริ่มดำเนินการในปี 2548 การก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ยักษ์ขนาด 30 เมตร ELT และ 100 เมตร - OWL ยังไม่เริ่ม แต่อาจปรากฏขึ้นในอีก 10 - 20 ปี

กล้องโทรทรรศน์	เส้นผ่าศูนย์กลางกระจก, ม	พารามิเตอร์มิเรอร์หลัก	ที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์	ผู้เข้าร่วมโครงการ	ต้นทุนโครงการ ล้านดอลลาร์ USD	แสงแรก
KECKI KECK II		พาราโบลา ใช้งานหลายส่วน	เมานาเคอา ฮาวาย สหรัฐอเมริกา	สหรัฐอเมริกา
VLT (กล้องโทรทรรศน์สี่ตัว)		บาง คล่องแคล่ว	ชิลี	ESO ความร่วมมือของเก้าประเทศในยุโรป
ราศีเมถุนเหนือ เจมินี่ใต้		บาง คล่องแคล่ว	เมานาเคอา ฮาวาย สหรัฐอเมริกา Cerro Pachon ชิลี	สหรัฐอเมริกา (25%), อังกฤษ (25%), แคนาดา (15%), ชิลี (5%), อาร์เจนตินา (2.5%), บราซิล (2.5%)
ซูบารุ		บาง คล่องแคล่ว	เมานาเคอา ฮาวาย สหรัฐอเมริกา	ญี่ปุ่น
LBT (กล้องสองตา)		เซลล์ หนา	ภูเขา เกรแฮม แอริโซนา สหรัฐอเมริกา	สหรัฐอเมริกา อิตาลี
ไม่(Hobby&Eberly)	11 (อันที่จริง 9.5)	ทรงกลม หลายส่วน	ภูเขา ฟาวล์เคส, เท็กซัส, สหรัฐอเมริกา	สหรัฐอเมริกา เยอรมนี
MMT		เซลล์ หนา	ภูเขา ฮอปกินส์ แอริโซนา สหรัฐอเมริกา	สหรัฐอเมริกา
มาเจลลัน กล้องโทรทรรศน์สองตัว		เซลล์ หนา	ลาส กัมปานาส ชิลี	สหรัฐอเมริกา
บีทีเอ อบต		หนา	Mount Pastukhova, Karachay-Cherkessia	รัสเซีย
GTC		อะนาล็อกของ KECK II	La Palma , หมู่เกาะคะเนรี, สเปน	สเปน 51%
เกลือ		อะนาล็อกNO	Sutherland, แอฟริกาใต้	สาธารณรัฐแอฟริกาใต้
ELT	35 (จริง ๆ แล้ว 28)	อะนาล็อกNO		สหรัฐอเมริกา	150-200 โครงการเบื้องต้น
นกฮูก		ทรงกลม หลายส่วน จิต		เยอรมนี สวีเดน เดนมาร์ก ฯลฯ	ประมาณ 1,000 เปรี้ยวโปรเจ็กต์

กล้องโทรทรรศน์แอฟริกาใต้ขนาดใหญ่ SALT

ในปี 1970 หอสังเกตการณ์หลักของแอฟริกาใต้ถูกรวมเข้ากับหอดูดาวดาราศาสตร์แห่งแอฟริกาใต้ สำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ในเคปทาวน์ เครื่องมือหลัก - กล้องโทรทรรศน์สี่ตัว (1.9 ม., 1.0 ม., 0.75 ม. และ 0.5 ม.) - อยู่ห่างจากตัวเมือง 370 กม. บนเนินเขาที่เพิ่มขึ้นบนที่ราบสูง Karoo ที่แห้งแล้ง ( คารู).

หอดูดาวดาราศาสตร์แอฟริกาใต้
หอดูดาวขนาดใหญ่ของแอฟริกาใต้
แสดงไว้ในส่วน ข้างหน้าเธอมีสามตัวหลัก
กล้องโทรทรรศน์ปฏิบัติการ (1.9m, 1.0m และ 0.75m)

ในปี 1948 มีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาด 1.9 เมตรในแอฟริกาใต้ ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใหญ่ที่สุดในซีกโลกใต้ ในยุค 90 ศตวรรษที่ผ่านมา ชุมชนวิทยาศาสตร์และรัฐบาลแอฟริกาใต้ตัดสินใจว่าดาราศาสตร์ของแอฟริกาใต้ไม่สามารถแข่งขันได้ในศตวรรษที่ 21 หากไม่มีกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่ทันสมัย ในขั้นต้น พิจารณากล้องโทรทรรศน์ขนาด 4 เมตรที่คล้ายกับ ESO NTT (กล้องโทรทรรศน์เทคโนโลยีใหม่) เทคโนโลยีใหม่) หรือทันสมัยกว่านั้น WIYN ที่ Kitt Peak Observatory อย่างไรก็ตาม ในท้ายที่สุด แนวคิดของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ก็ถูกเลือก ซึ่งเป็นอะนาล็อกของ Hobby-Eberly Telescope (HET) ที่ติดตั้งที่หอดูดาวแมคโดนัลด์ (สหรัฐอเมริกา) ชื่อโครงการ กล้องโทรทรรศน์แอฟริกาใต้ขนาดใหญ่, ในต้นฉบับ - กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ทางตอนใต้ของแอฟริกา (เกลือ).

ค่าใช้จ่ายของโครงการสำหรับกล้องโทรทรรศน์ระดับนี้ต่ำมาก - เพียง 20 ล้านเหรียญสหรัฐ ยิ่งไปกว่านั้น ต้นทุนของกล้องโทรทรรศน์เองก็เพียงครึ่งเดียวของจำนวนนี้ ส่วนที่เหลือเป็นต้นทุนของหอคอยและโครงสร้างพื้นฐาน อีก 10 ล้านดอลลาร์ตาม การประเมินที่ทันสมัย, การบำรุงรักษาเครื่องมือเป็นเวลา 10 ปีจะมีค่าใช้จ่าย ต้นทุนต่ำดังกล่าวเกิดจากทั้งการออกแบบที่เรียบง่ายและความจริงที่ว่ามันถูกสร้างขึ้นเป็นอะนาล็อกของรุ่นที่พัฒนาแล้ว

SALT (ตามลำดับ HET) แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากโครงการก่อนหน้าของกล้องโทรทรรศน์ออปติคัล (อินฟราเรด) ขนาดใหญ่ แกนออปติคัลของ SALT ถูกตั้งค่าไว้ที่มุมคงที่ 35° กับทิศทางซีนิธ และกล้องโทรทรรศน์สามารถหมุนเป็นแอซิมัทเพื่อให้เป็นวงกลมเต็มวงกลมได้ ในระหว่างการสังเกตการณ์ เครื่องมือจะยังคงอยู่กับที่ และระบบติดตามซึ่งอยู่ที่ส่วนบนของเครื่องมือจะติดตามวัตถุในส่วน 12° ตามวงกลมระดับความสูง ดังนั้น กล้องโทรทรรศน์ทำให้สามารถสังเกตวัตถุในวงแหวนกว้าง 12° ในบริเวณท้องฟ้าซึ่งอยู่ห่างจากจุดสุดยอด 29 - 41° มุมระหว่างแกนกล้องโทรทรรศน์กับทิศทางซีนิทสามารถเปลี่ยนได้ (ไม่เกินหนึ่งครั้งทุกๆ สองสามปี) โดยศึกษาบริเวณต่างๆ ของท้องฟ้า

เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกหลักคือ 11 ม. อย่างไรก็ตาม พื้นที่สูงสุดที่ใช้สำหรับการถ่ายภาพหรือสเปกโทรสโกปีสอดคล้องกับกระจก 9.2 ม. ประกอบด้วยส่วนหกเหลี่ยม 91 ส่วน แต่ละส่วนมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ม. ทุกส่วนมีพื้นผิวทรงกลม ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมาก โดยวิธีการที่ช่องว่างของเซ็กเมนต์ถูกสร้างขึ้นที่โรงงานแก้วแสง Lytkarino การประมวลผลหลักได้ดำเนินการที่นั่นการขัดขั้นสุดท้ายจะดำเนินการ (ในขณะที่เขียนบทความยังไม่เสร็จสิ้น) โดย Kodak ตัวแก้ไข Gregory ซึ่งขจัดความคลาดเคลื่อนทรงกลม มีผลในภูมิภาค 4? แสงสามารถส่งผ่านใยแก้วนำแสงไปยังสเปกโตรกราฟที่มีความละเอียดต่างๆ ในห้องที่มีการควบคุมด้วยอุณหภูมิ นอกจากนี้ยังสามารถตั้งค่าอุปกรณ์แสงให้อยู่ในโฟกัสโดยตรง

กล้องโทรทรรศน์ Hobby-Eberle และด้วยเหตุนี้ SALT จึงได้รับการออกแบบมาเป็นเครื่องมือสเปกโตรสโกปีสำหรับความยาวคลื่นในช่วง 0.35-2.0 µm เกลือสามารถแข่งขันได้มากที่สุดจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์เมื่อสังเกตวัตถุทางดาราศาสตร์ที่กระจายอยู่ทั่วท้องฟ้าหรืออยู่ในกลุ่มที่มีขนาดหลายนาทีอาร์ค เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์จะทำงานในโหมดแบทช์ ( คิวกำหนด) การศึกษาความแปรปรวนระหว่างวันหรือมากกว่านั้นมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ ช่วงของงานสำหรับกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวกว้างมาก: การศึกษาองค์ประกอบทางเคมีและวิวัฒนาการของทางช้างเผือกและดาราจักรใกล้เคียง การศึกษาวัตถุที่มีการเลื่อนแดงขนาดใหญ่ วิวัฒนาการของก๊าซในดาราจักร จลนศาสตร์ของก๊าซ ดาวฤกษ์ และ เนบิวลาดาวเคราะห์ในกาแลคซีไกลโพ้น การค้นหาและศึกษาวัตถุทางแสงที่ระบุด้วยแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ กล้องโทรทรรศน์ SALT ตั้งอยู่ด้านบนของกล้องโทรทรรศน์หอดูดาวแอฟริกาใต้ ประมาณ 18 กม. ทางตะวันออกของหมู่บ้าน Sutherland ( Sutherland) ที่ระดับความสูง 1,758 ม. พิกัดคือ 20 ° 49 "ลองจิจูดตะวันออกและ 32 ° 23" ละติจูดใต้ การก่อสร้างหอคอยและโครงสร้างพื้นฐานเสร็จสมบูรณ์แล้ว การเดินทางโดยรถยนต์จากเคปทาวน์ใช้เวลาประมาณ 4 ชั่วโมง ซัทเทอร์แลนด์ตั้งอยู่ไกลจากเมืองหลักทั้งหมด จึงมีท้องฟ้าแจ่มใสและมืดครึ้ม การศึกษาทางสถิติของผลการสังเกตเบื้องต้นซึ่งดำเนินการมานานกว่า 10 ปี แสดงให้เห็นว่าสัดส่วนของคืนโฟโตเมตริกเกิน 50% และคืนสเปกโตรสโกปีเฉลี่ย 75% เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่นี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับสเปกโทรสโกปี 75% เป็นตัวเลขที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์

คุณภาพของภาพบรรยากาศโดยเฉลี่ยที่วัดโดย Differential Motion Image Monitor (DIMM) คือ 0.9" ระบบนี้ตั้งอยู่เหนือพื้นดินเล็กน้อย 1 ม. โปรดทราบว่าคุณภาพของภาพเชิงแสงของ SALT อยู่ที่ 0.6" นี้เพียงพอสำหรับการทำงานเกี่ยวกับสเปกโทรสโกปี

โครงการกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของ ELT และ GSMT

ในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และสวีเดน มีการพัฒนาโครงการกล้องโทรทรรศน์ระดับ 30 หลายโครงการพร้อมกัน - ELT, MAXAT, CELT ฯลฯ มีอย่างน้อยหกโครงการดังกล่าว ในความคิดของฉัน โครงการที่ก้าวหน้าที่สุดคือโครงการอเมริกัน ELT และ GSMT

โครงการELT (กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก - กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก) - สำเนากล้องโทรทรรศน์ HET ที่ใหญ่กว่า (และ SALT) จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางรูม่านตาทางเข้า 28 ม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางกระจก 35 ม. กล้องโทรทรรศน์จะบรรลุพลังทะลุทะลวงในระดับที่สูงกว่ากล้องโทรทรรศน์คลาส 10 สมัยใหม่ . ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของโครงการอยู่ที่ประมาณ 100 ล้านเหรียญสหรัฐ กำลังได้รับการพัฒนาที่มหาวิทยาลัยเท็กซัส (ออสติน) ซึ่งสั่งสมประสบการณ์ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์ HET มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย และหอดูดาวแมคโดนัลด์ นี่เป็นโครงการที่สมจริงที่สุดที่จะดำเนินการไม่ช้ากว่ากลางทศวรรษหน้า

โครงการ GSMT (กล้องโทรทรรศน์กระจกแบบแบ่งส่วนขนาดยักษ์ - กล้องโทรทรรศน์กระจกแบบแบ่งส่วนขนาดยักษ์) สามารถพิจารณาได้ในระดับหนึ่งที่รวมโครงการ MAXAT (กล้องโทรทรรศน์รูรับแสงกว้างสุด) และ CELT (กล้องโทรทรรศน์แคลิฟอร์เนียสุดโต่ง) เข้าด้วยกัน วิธีการแข่งขันในการพัฒนาและออกแบบเครื่องมือราคาแพงดังกล่าวมีประโยชน์อย่างยิ่งและนำไปใช้ในการปฏิบัติจริงในโลก ยังไม่มีการตัดสินใจขั้นสุดท้ายเกี่ยวกับ GSMT

กล้องโทรทรรศน์ GSMT นั้นล้ำหน้ากว่า ELT อย่างมาก และมีราคาประมาณ 700 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งสูงกว่า ELT มากเนื่องจากการแนะนำตัว ทรงกลมกระจกหลักและการวางแผน เลี้ยวเต็ม

กล้องโทรทรรศน์นกฮูกขนาดใหญ่ที่น่าทึ่ง

โครงการที่ทะเยอทะยานที่สุดในต้นศตวรรษที่ XXI แน่นอนว่าเป็นโครงการ นกฮูก (กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่อย่างท่วมท้น - กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่น่าทึ่ง) . OWL ได้รับการออกแบบโดย European Southern Observatory เป็นกล้องโทรทรรศน์ alt-azimuth ที่มีกระจกเงาปฐมภูมิและกระจกรองแบนแบบแบ่งส่วน ในการแก้ไขความคลาดทรงกลม ขอแนะนำให้ใช้ตัวแก้ไขแบบ 4 องค์ประกอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 ม. โครงการที่ทันสมัยเทคโนโลยี: เลนส์ที่ใช้งาน (เช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์ NTT, VLT, Subaru, Gemini) ซึ่งช่วยให้ได้ภาพที่มีคุณภาพดีที่สุด การแบ่งส่วนกระจกหลัก (เช่น Keck, HET, GTC, SALT), การออกแบบต้นทุนต่ำ (เช่นเดียวกับ HET และ SALT) และเลนส์ที่ปรับเปลี่ยนได้หลายขั้นตอน ( "โลกและจักรวาล", 2547 หมายเลข 1).

กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่อย่างน่าอัศจรรย์ (OWL) ได้รับการออกแบบโดยหอดูดาวทางใต้ของยุโรป ลักษณะสำคัญของมันคือ: เส้นผ่านศูนย์กลางของรูม่านตาทางเข้าคือ 100 ม. พื้นที่ของพื้นผิวการรวบรวมมากกว่า 6,000 ตร.ม. m, ระบบปรับแสงแบบหลายขั้นตอน, คุณภาพของภาพการเลี้ยวเบนสำหรับส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม - ในฟิลด์ 30", สำหรับอินฟราเรดใกล้ - ในฟิลด์ 2"; พื้นที่จำกัดโดยคุณภาพของภาพที่อนุญาตโดยบรรยากาศ (การมองเห็น) คือ 10" รูรับแสงสัมพัทธ์คือ f / 8 ช่วงสเปกตรัมการทำงานคือ 0.32-2 ไมครอน กล้องโทรทรรศน์จะมีน้ำหนัก 12.5 พันตัน

ควรสังเกตว่ากล้องโทรทรรศน์นี้จะมีพื้นที่ทำงานขนาดใหญ่ (พิกเซลธรรมดาหลายแสนล้านพิกเซล!) สามารถวางเครื่องรับอันทรงพลังบนกล้องโทรทรรศน์นี้ได้กี่เครื่อง!

แนวคิดของการว่าจ้าง OWL แบบค่อยเป็นค่อยไปถูกนำมาใช้ เสนอให้เริ่มใช้กล้องโทรทรรศน์ให้เร็วที่สุด 3 ปีก่อนเติมกระจกหลัก แผนจะเติมช่องรับแสง 60 ม. ภายในปี 2555 (หากเปิดทุนในปี 2549) ค่าใช้จ่ายของโครงการไม่เกิน 1 พันล้านยูโร (ประมาณการล่าสุดคือ 905 ล้านยูโร)

มุมมองของรัสเซีย

ประมาณ 30 ปีที่แล้ว มีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาด 6 เมตรและใช้งานในสหภาพโซเวียต BTA (กล้องโทรทรรศน์ Azimuth ขนาดใหญ่) . เป็นเวลาหลายปีที่มันยังคงเป็นที่ใหญ่ที่สุดในโลกและแน่นอนว่าเป็นความภาคภูมิใจของวิทยาศาสตร์รัสเซีย BTA ได้แสดงวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคดั้งเดิมจำนวนหนึ่ง (เช่น การติดตั้ง alt-azimuth พร้อมคำแนะนำด้วยคอมพิวเตอร์) ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นมาตรฐานทางเทคนิคของโลก BTA ยังคงเป็นเครื่องมือที่ทรงพลัง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาทางสเปกโตรสโกปี) แต่ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 มันได้พบตัวเองในกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองของโลกเท่านั้น นอกจากนี้ การเสื่อมสภาพของกระจกอย่างค่อยเป็นค่อยไป (ตอนนี้คุณภาพลดลง 30% เมื่อเทียบกับของเดิม) ลบออกจากรายการเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ

ด้วยการล่มสลายของสหภาพโซเวียต BTA ยังคงเป็นเครื่องมือหลักเพียงเครื่องมือเดียวที่มีให้สำหรับนักวิจัยชาวรัสเซีย ฐานสังเกตการณ์ทั้งหมดที่มีกล้องโทรทรรศน์ขนาดปานกลางในคอเคซัสและเอเชียกลางได้สูญเสียความสำคัญไปอย่างมากจากการเป็นหอสังเกตการณ์ปกติเนื่องจากเหตุผลทางภูมิรัฐศาสตร์และเศรษฐกิจหลายประการ ขณะนี้งานได้เริ่มฟื้นฟูความสัมพันธ์และโครงสร้างแล้ว แต่โอกาสทางประวัติศาสตร์สำหรับกระบวนการนี้ยังไม่ชัดเจน และไม่ว่าในกรณีใด จะใช้เวลาหลายปีในการฟื้นฟูสิ่งที่สูญเสียไปเพียงบางส่วนเท่านั้น

แน่นอนว่าการพัฒนาฝูงบินกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ในโลกเปิดโอกาสให้ผู้สังเกตการณ์ชาวรัสเซียทำงานในโหมดผู้มาเยือน การเลือกเส้นทางที่ไม่โต้ตอบดังกล่าวย่อมหมายความว่าดาราศาสตร์ของรัสเซียมักจะมีบทบาทรอง (ขึ้นอยู่กับ) เท่านั้น และการขาดพื้นฐานสำหรับการพัฒนาทางเทคโนโลยีในประเทศจะนำไปสู่ความล่าช้าที่ลึกกว่า และไม่เพียงแต่ในด้านดาราศาสตร์เท่านั้น ทางออกนั้นชัดเจน - การปรับปรุง BTA ให้ทันสมัยขึ้นอย่างมากรวมถึงการมีส่วนร่วมอย่างเต็มที่ในโครงการระหว่างประเทศ

ตามกฎแล้วค่าใช้จ่ายของเครื่องมือทางดาราศาสตร์ขนาดใหญ่มีมูลค่าหลายสิบหรือหลายร้อยล้านดอลลาร์ โครงการดังกล่าว ยกเว้นบางโครงการระดับชาติที่ดำเนินการ ประเทศที่ร่ำรวยที่สุดของโลกสามารถรับรู้ได้บนพื้นฐานของความร่วมมือระหว่างประเทศเท่านั้น

โอกาสสำหรับความร่วมมือในการสร้างกล้องโทรทรรศน์ระดับ 10 ปรากฏขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ผ่านมา แต่การขาดเงินทุนหรือค่อนข้างสนใจของรัฐในการพัฒนาวิทยาศาสตร์ในประเทศนำไปสู่ความจริงที่ว่าพวกเขาหายไป เมื่อไม่กี่ปีมานี้ รัสเซียได้รับข้อเสนอให้เป็นหุ้นส่วนในการสร้างเครื่องมือทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ขนาดใหญ่ - กล้องโทรทรรศน์นกขมิ้นใหญ่ (GTC) และโครงการ SALT ที่ดึงดูดใจด้านการเงินมากยิ่งขึ้น น่าเสียดายที่กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยปราศจากการมีส่วนร่วมของรัสเซีย

ต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งมหัศจรรย์: พวกเขาค้นพบดาวเคราะห์จำนวนมากที่อยู่นอกเหนือ ระบบสุริยะเรียนรู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของหลุมดำที่ใจกลางกาแลคซี แต่จักรวาลนั้นใหญ่มากจนเป็นเพียงเกร็ดความรู้เท่านั้น ต่อไปนี้คือกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินขนาดยักษ์ทั้งในปัจจุบันและอนาคต 10 ตัวที่ให้โอกาสนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาอดีตของจักรวาลและเรียนรู้ข้อเท็จจริงใหม่ บางทีด้วยความช่วยเหลือจากหนึ่งในนั้น ก็สามารถตรวจจับดาวเคราะห์ดวงที่เก้าได้ด้วยซ้ำ

ใหญ่แอฟริกาใต้กล้องโทรทรรศน์ (เกลือ)

กล้องโทรทรรศน์ขนาด 9.2 เมตรนี้เป็นอุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็นภาคพื้นดินที่ใหญ่ที่สุดในซีกโลกใต้ เปิดดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2548 และมุ่งเน้นไปที่การสำรวจทางสเปกโตรสโกปี (ลงทะเบียนสเปกตรัม ประเภทต่างๆรังสี) เครื่องมือนี้สามารถมองเห็นท้องฟ้าได้ประมาณ 70% ที่สังเกตได้ในซัทเทอร์แลนด์ แอฟริกาใต้

กล้องโทรทรรศน์ Keck I และ II

กล้องโทรทรรศน์แฝดขนาด 10 เมตรที่หอดูดาว Keck เป็นเครื่องมือทางแสงที่ใหญ่เป็นอันดับสองของโลก ตั้งอยู่ใกล้ด้านบนสุดของ Mauna Kea ในฮาวาย Keck ฉันเริ่มดำเนินการในปี 2536 ไม่กี่ปีต่อมา ในปี พ.ศ. 2539 Keck II. ในปี พ.ศ. 2547 ได้มีการติดตั้งระบบปรับแสงออปติกระบบแรกที่มีเลเซอร์นำทางด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบรวม มันสร้างจุดดวงดาวเทียมเพื่อเป็นแนวทางในการแก้ไขความบิดเบี้ยวของบรรยากาศเมื่อดูท้องฟ้า

รูปถ่าย: ctrl.info

กล้องโทรทรรศน์ใหญ่แห่งนกคีรีบูน (GTC)

กล้องโทรทรรศน์ขนาด 10.4 เมตรตั้งอยู่บนยอดภูเขาไฟ Muchachos ที่ดับแล้วบนเกาะ Canary ของ Palma เป็นที่รู้จักในฐานะเครื่องมือเกี่ยวกับสายตาที่มีกระจกที่ใหญ่ที่สุดในโลก ประกอบด้วย 36 ส่วนหกเหลี่ยม GTC มีเครื่องมือสนับสนุนหลายอย่าง ตัวอย่างเช่น กล้อง CanariCam ซึ่งสามารถตรวจสอบแสงอินฟราเรดช่วงกลางที่ปล่อยออกมาจากดาวและดาวเคราะห์ได้ CanariCam ยังมีความสามารถพิเศษในการป้องกันแสงดาวที่สว่างจ้าและทำให้ดาวเคราะห์จางๆ มองเห็นได้ชัดเจนขึ้นในภาพถ่าย

ภาพถ่าย: “astro.ufl .”

กล้องโทรทรรศน์วิทยุหอดูดาว Arecibo

เป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในโลก เปิดดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2506 และเป็นจานสะท้อนแสงขนาดใหญ่ 30 เมตรใกล้เมืองอาเรซีโบในเปอร์โตริโก แผ่นสะท้อนแสงขนาดใหญ่ทำให้กล้องโทรทรรศน์มีความไวเป็นพิเศษ มันสามารถตรวจจับแหล่งกำเนิดวิทยุที่อ่อนแอ (ควาซาร์และดาราจักรที่อยู่ห่างไกลที่ปล่อยคลื่นวิทยุ) ได้ในเวลาเพียงไม่กี่นาทีจากการสังเกต

รูปถ่าย: โลกฟิสิกส์

คอมเพล็กซ์กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA

หนึ่งในเครื่องมือทางดาราศาสตร์บนพื้นดินที่ใหญ่ที่สุดนำเสนอในรูปแบบของเสาอากาศวิทยุ 12 เมตร 66 ชิ้น คอมเพล็กซ์ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 5,000 เมตรในทะเลทราย Atacama ในชิลี การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกดำเนินการในปี 2554 กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA มีจุดประสงค์ที่สำคัญอย่างหนึ่ง ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา นักดาราศาสตร์ต้องการศึกษากระบวนการที่เกิดขึ้นในช่วงหลายร้อยล้านปีแรกหลังบิกแบง

ภาพถ่าย: Wikipedia

ถึงจุดนี้ เรากำลังพูดถึงกล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่แล้ว แต่ตอนนี้มีการสร้างใหม่มากมาย ในไม่ช้าพวกเขาจะเริ่มทำงานและขยายความเป็นไปได้ของวิทยาศาสตร์อย่างมีนัยสำคัญ

LSST

นี่คือกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงมุมกว้างที่จะถ่ายภาพพื้นที่บางส่วนของท้องฟ้าทุกสองสามคืน จะตั้งอยู่ในชิลีบนยอดเขา Sero Pachon ในขณะที่โครงการอยู่ในระหว่างการพัฒนาเท่านั้น มีการวางแผนการดำเนินงานเต็มรูปแบบของกล้องโทรทรรศน์ในปี พ.ศ. 2565 อย่างไรก็ตาม เขามีความหวังสูงอยู่แล้ว นักดาราศาสตร์คาดว่า LSST จะให้มุมมองที่ดีที่สุดเกี่ยวกับวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์ นักวิทยาศาสตร์ยังแนะนำด้วยว่ากล้องโทรทรรศน์นี้จะสามารถสังเกตเห็นหินอวกาศที่อาจชนกับโลกในทางทฤษฎีในอนาคต

รูปถ่าย: LSST

กล้องโทรทรรศน์แมกเจลแลนยักษ์

กล้องโทรทรรศน์ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2565 จะตั้งอยู่ที่หอดูดาว Las Campanas ในชิลี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ากล้องโทรทรรศน์จะมีความสามารถในการรวบรวมแสงเป็นสี่เท่าเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ออปติคัลที่มีอยู่ในปัจจุบัน นักดาราศาสตร์จะสามารถค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ) และศึกษาคุณสมบัติของสสารมืดได้

ภาพถ่าย: Wikipedia

กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร

กล้องโทรทรรศน์ 30 เมตรจะตั้งอยู่ในฮาวาย ถัดจากหอดูดาวเค็ก มีแผนที่จะเริ่มดำเนินการในปี 2568-2573 รูรับแสงของอุปกรณ์สามารถให้ความละเอียดสูงกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล 12 เท่า

ภาพถ่าย: Wikipedia

กล้องโทรทรรศน์วิทยุ SKA

เสาอากาศ SKA จะถูกนำไปใช้ในแอฟริกาใต้และออสเตรเลีย ขณะนี้โครงการยังอยู่ระหว่างการก่อสร้าง แต่การสังเกตการณ์ครั้งแรกมีการวางแผนสำหรับปี 2020 ความไวของ SKA จะมากกว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุใดๆ ที่เคยสร้างมา 50 เท่า ด้วยความช่วยเหลือของมัน นักดาราศาสตร์จะสามารถศึกษาสัญญาณจากเอกภพอายุน้อยกว่า - เวลาที่การก่อตัวของดาวฤกษ์และดาราจักรกลุ่มแรกเกิดขึ้น

ภาพถ่าย: Wikipedia

กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (ELT)

กล้องโทรทรรศน์จะตั้งอยู่บนภูเขา Cerro Amazone ในชิลี มีการวางแผนว่าจะเริ่มทำงานในปี 2568 เท่านั้น อย่างไรก็ตาม เขาได้กลายเป็นที่รู้จักสำหรับกระจกบานใหญ่แล้ว ซึ่งจะประกอบด้วยส่วนหกเหลี่ยม 798 ชิ้น โดยแต่ละส่วนมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 เมตร ข้อมูลจำเพาะ ELT จะช่วยให้เขาศึกษาองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ

ภาพถ่าย: Wikipedia

10 กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุด

ไททันอาศัยอยู่ที่ห่างไกลจากแสงสีและเสียงของอารยธรรม บนยอดเขาและในทะเลทรายที่รกร้าง ซึ่งดวงตาหลายเมตรจะหันไปหาดวงดาวเสมอ

เราได้เลือกกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่ใหญ่ที่สุด 10 ตัว: บางตัวใคร่ครวญพื้นที่มาหลายปีแล้ว บางตัวยังไม่เห็น "แสงแรก"

10 กล้องโทรทรรศน์สำรวจภาพรวมขนาดใหญ่

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 8.4 เมตร

ที่ตั้ง: ชิลี ยอดเขาเซโรปาชง สูงจากระดับน้ำทะเล 2682 เมตร

ประเภท: รีเฟลกเตอร์, ออปติคัล

แม้ว่า LSST จะตั้งอยู่ในชิลี แต่นี่เป็นโครงการของสหรัฐฯ และการก่อสร้างได้รับทุนสนับสนุนจากชาวอเมริกันทั้งหมด รวมถึง Bill Gates (ลงทุนส่วนตัว 10 ล้านดอลลาร์จาก 400 ดอลลาร์ที่ต้องการ)

วัตถุประสงค์ของกล้องโทรทรรศน์คือการถ่ายภาพท้องฟ้ายามค่ำคืนทั้งหมดที่มีอยู่ทุกสองสามคืน ด้วยเหตุนี้ อุปกรณ์จึงมีกล้องขนาด 3.2 กิกะพิกเซล LSST โดดเด่นด้วยมุมมองที่กว้างมากถึง 3.5 องศา (สำหรับการเปรียบเทียบ ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์เมื่อมองจากโลก ครอบครองเพียง 0.5 องศา) ความเป็นไปได้ดังกล่าวไม่เพียงอธิบายได้ด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่น่าประทับใจของกระจกหลักเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ด้วย: แทนที่จะใช้กระจกมาตรฐานสองบาน LSST ใช้สามกระจก

เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของโครงการนี้คือการค้นหาการปรากฎตัวของสสารมืดและพลังงานมืด การทำแผนที่ทางช้างเผือก การตรวจจับเหตุการณ์ในระยะสั้น เช่น การระเบิดของโนวาหรือซูเปอร์โนวา ตลอดจนการลงทะเบียนวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ เช่น ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง โดยเฉพาะบริเวณใกล้โลกและในแถบไคเปอร์

คาดว่า LSST จะเห็น "แสงแรก" (คำภาษาตะวันตกทั่วไปที่ใช้เมื่อกล้องโทรทรรศน์ถูกใช้ครั้งแรกตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้) ในปี 2020 ในขณะนี้ การก่อสร้างกำลังดำเนินการอยู่ โดยจะมีการเปิดตัวอุปกรณ์ให้ใช้งานได้เต็มรูปแบบในปี 2565

แนวคิดกล้องโทรทรรศน์สำรวจภาพรวมขนาดใหญ่

9กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่แอฟริกาใต้

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 11 x 9.8 เมตร

ที่ตั้ง: แอฟริกาใต้ บนยอดเขาใกล้นิคม Sutherland สูงจากระดับน้ำทะเล 1,798 เมตร

ประเภท: รีเฟลกเตอร์, ออปติคัล

กล้องโทรทรรศน์ออปติคอลที่ใหญ่ที่สุดในซีกโลกใต้ตั้งอยู่ในแอฟริกาใต้ ในพื้นที่กึ่งทะเลทรายใกล้กับเมืองซัทเทอร์แลนด์ หนึ่งในสามของ 36 ล้านดอลลาร์ที่จำเป็นในการสร้างกล้องโทรทรรศน์นั้นมาจากรัฐบาลแอฟริกาใต้ ส่วนที่เหลือแบ่งระหว่างโปแลนด์ เยอรมนี บริเตนใหญ่ สหรัฐอเมริกา และนิวซีแลนด์

SALT ถ่ายภาพแรกของเขาในปี 2548 ไม่นานหลังจากการก่อสร้างแล้วเสร็จ การออกแบบของมันค่อนข้างไม่เป็นมาตรฐานสำหรับกล้องโทรทรรศน์ออปติคัล แต่แพร่หลายในหมู่ "กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก" รุ่นล่าสุด: กระจกหลักไม่ใช่กระจกเดียวและประกอบด้วยกระจกหกเหลี่ยม 91 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตรมุมของ ความเอียงของแต่ละรายการสามารถปรับได้เพื่อให้ได้ทัศนวิสัยที่แน่นอน

ออกแบบมาสำหรับการวิเคราะห์ภาพและสเปกโตรเมทรีของรังสีจากวัตถุทางดาราศาสตร์ที่ไม่สามารถเข้าถึงกล้องโทรทรรศน์ของซีกโลกเหนือได้ พนักงานของ SALT มีส่วนร่วมในการสังเกตการณ์ควาซาร์ ดาราจักรใกล้เคียงและไกล รวมทั้งติดตามวิวัฒนาการของดาว

มีกล้องโทรทรรศน์ที่คล้ายกันในสหรัฐอเมริกาเรียกว่า Hobby-Eberly Telescope และตั้งอยู่ในเท็กซัสในเมือง Fort Davis ทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกและเทคโนโลยีเกือบจะเท่ากันกับ SALT

กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ของแอฟริกาใต้

8. Keck I และ Keck II

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 10 เมตร (ทั้งสอง)

ที่ตั้ง: สหรัฐอเมริกา ฮาวาย เมานาเคอา 4145 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล

ประเภท: รีเฟลกเตอร์, ออปติคัล

กล้องโทรทรรศน์อเมริกันทั้งสองเหล่านี้เชื่อมต่อกันเป็นระบบเดียว (เครื่องวัดระยะทางดาราศาสตร์) และสามารถทำงานร่วมกันเพื่อสร้างภาพเดียวได้ ตำแหน่งพิเศษของกล้องโทรทรรศน์ในหนึ่งใน สถานที่ที่ดีที่สุดบนโลกในแง่ของ astroclimate (ระดับที่บรรยากาศรบกวนคุณภาพของการสังเกตทางดาราศาสตร์) ทำให้ Keck เป็นหนึ่งในหอดูดาวที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในประวัติศาสตร์

กระจกหลักของ Keck I และ Keck II เหมือนกันและมีโครงสร้างคล้ายกับกล้องโทรทรรศน์ SALT ประกอบด้วยองค์ประกอบเคลื่อนที่หกเหลี่ยม 36 ชิ้น อุปกรณ์ของหอดูดาวทำให้สามารถสังเกตท้องฟ้าได้ไม่เพียงแต่ในแสงเท่านั้น แต่ยังอยู่ในช่วงอินฟราเรดใกล้ด้วย

นอกเหนือจากการวิจัยจำนวนมากที่สุดแล้ว ปัจจุบัน Keck เป็นหนึ่งในเครื่องมือภาคพื้นดินที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ

Keck ที่พระอาทิตย์ตก

7. Gran Telescopio Canarias

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 10.4 เมตร

ที่ตั้ง: สเปน หมู่เกาะคะเนรี เกาะลาปัลมา สูงจากระดับน้ำทะเล 2267 เมตร

ประเภท: รีเฟลกเตอร์, ออปติคัล

การก่อสร้าง GTC สิ้นสุดลงในปี 2552 ในขณะเดียวกันก็เปิดหอดูดาวอย่างเป็นทางการ แม้แต่กษัตริย์แห่งสเปน Juan Carlos I ก็มาร่วมพิธี โดยรวมแล้วมีการใช้เงิน 130 ล้านยูโรในโครงการ: 90% เป็นเงินทุนจากสเปนและอีก 10% ที่เหลือถูกแบ่งเท่า ๆ กันโดยเม็กซิโกและมหาวิทยาลัยฟลอริดา

กล้องโทรทรรศน์สามารถสังเกตดาวในช่วงแสงและอินฟราเรดช่วงกลาง มีเครื่องมือ CanariCam และ Osiris ซึ่งช่วยให้ GTC ดำเนินการศึกษาวัตถุทางดาราศาสตร์ทางสเปกโตรเมทริกซ์ โพลาไรเมตริก และโคโรนากราฟี

Gran Telescopio Camarias

6. หอดูดาวอาเรซิโบ

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 304.8 เมตร

ที่ตั้ง: เปอร์โตริโก, อาเรซีโบ, 497 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล

ประเภท: สะท้อนแสง, กล้องโทรทรรศน์วิทยุ

หนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในโลก กล้องส่องทางไกล Arecibo ถูกกล้องเห็นหลายครั้ง: ตัวอย่างเช่น หอดูดาวเป็นพื้นที่ของการเผชิญหน้าครั้งสุดท้ายระหว่าง James Bond กับศัตรูของเขาในภาพยนตร์ GoldenEye เช่นกัน เช่นเดียวกับในนิยายไซไฟที่ดัดแปลงจากนวนิยายเรื่อง "Contact" ของคาร์ล

กล้องโทรทรรศน์วิทยุนี้ได้เข้าสู่วิดีโอเกมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแผนที่ผู้เล่นหลายคนของ Battlefield 4 ที่เรียกว่า Rogue Transmission การปะทะกันทางทหารระหว่างทั้งสองฝ่ายเกิดขึ้นรอบ ๆ โครงสร้างซึ่งคัดลอกมาจาก Arecibo อย่างสมบูรณ์

Arecibo ดูไม่ธรรมดาจริงๆ: จานกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบหนึ่งในสามของกิโลเมตรวางอยู่ในกรวยหินธรรมชาติที่ล้อมรอบด้วยป่าและหุ้มด้วยอลูมิเนียม เสาอากาศแบบเคลื่อนที่ได้แขวนไว้ด้านบน โดยมีสาย 18 เส้นรองรับจากเสาสูงสามเสาตามขอบของจานสะท้อนแสง การก่อสร้างขนาดยักษ์ช่วยให้อาเรซิโบจับได้ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าช่วงที่ค่อนข้างใหญ่ - มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 3 ซม. ถึง 1 ม.

กล้องโทรทรรศน์วิทยุนี้เปิดตัวในช่วงทศวรรษที่ 60 ในการศึกษาจำนวนนับไม่ถ้วนและสามารถค้นพบที่สำคัญได้หลายอย่าง (เช่นดาวเคราะห์น้อย 4769 Castalia ดวงแรกที่ค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์) เมื่อ Arecibo ได้จัดเตรียมนักวิทยาศาสตร์ไว้ด้วย รางวัลโนเบล: Hulse และ Taylor ได้รับรางวัลในปี 1974 สำหรับการค้นพบพัลซาร์ในระบบดาวคู่เป็นครั้งแรก (PSR B1913+16)

ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 หอดูดาวก็เริ่มถูกใช้เป็นเครื่องมือหนึ่งของโครงการ US SETI ในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก

หอดูดาวอาเรซิโบ

5. Atacama Large Millimeter Array

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 12 และ 7 เมตร

ที่ตั้ง: ชิลี ทะเลทรายอาตากามา 5058 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล

ชนิด: อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ

ในขณะนี้ เครื่องวัดระยะทางดาราศาสตร์ของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 66 ตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 และ 7 เมตรนี้เป็นกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่มีราคาแพงที่สุด สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ไต้หวัน แคนาดา ยุโรป และแน่นอน ชิลีใช้เงินไปประมาณ 1.4 พันล้านดอลลาร์

เนื่องจากจุดประสงค์ของ ALMA คือการศึกษาคลื่นมิลลิเมตรและคลื่น submillimeter สิ่งที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวคือสภาพอากาศที่แห้งและเป็นภูเขาสูง สิ่งนี้อธิบายตำแหน่งของกล้องโทรทรรศน์ทั้งหกและครึ่งโหลบนที่ราบสูงทะเลทรายชิลี 5 กม. เหนือระดับน้ำทะเล

กล้องโทรทรรศน์ถูกส่งมอบอย่างค่อยเป็นค่อยไป โดยเสาอากาศวิทยุเครื่องแรกทำงานในปี 2008 และครั้งสุดท้ายในเดือนมีนาคม 2013 เมื่อ ALMA เปิดตัวอย่างเป็นทางการอย่างเต็มประสิทธิภาพ

เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์หลักของอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ขนาดยักษ์คือการศึกษาวิวัฒนาการของจักรวาลในช่วงแรกสุดของการพัฒนาจักรวาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกิดและการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมของดาวฤกษ์ดวงแรก

กล้องโทรทรรศน์วิทยุของระบบ ALMA

4Giant Magellan Telescope

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 25.4 เมตร

ที่ตั้ง: ชิลี หอดูดาว Las Campanas 2516 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล

ประเภท: รีเฟลกเตอร์, ออปติคัล

ทางตะวันตกเฉียงใต้ของ ALMA ในทะเลทราย Atacama เดียวกัน มีกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่อีกตัวอยู่ระหว่างการก่อสร้าง ซึ่งเป็นโครงการ GMT ของสหรัฐอเมริกาและออสเตรเลีย กระจกหลักจะประกอบด้วยส่วนที่อยู่ตรงกลาง 1 ส่วน และส่วนโค้งเล็กน้อยโดยรอบ 6 ส่วน ประกอบเป็นแผ่นสะท้อนแสงเดี่ยวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 25 เมตร นอกจากรีเฟลกเตอร์ขนาดใหญ่แล้ว กล้องโทรทรรศน์จะติดตั้งออปติกแบบปรับได้ล่าสุด ซึ่งจะทำให้สามารถขจัดความบิดเบี้ยวที่เกิดจากบรรยากาศระหว่างการสังเกตการณ์ได้มากที่สุด

นักวิทยาศาสตร์หวังว่าปัจจัยเหล่านี้จะช่วยให้ GMT สามารถจับภาพได้คมชัดกว่าฮับเบิลถึง 10 เท่า และอาจดีกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ที่สืบทอดมายาวนาน

ในบรรดาเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ของ GMT คือการวิจัยที่หลากหลายมาก - การค้นหาและภาพของดาวเคราะห์นอกระบบ การศึกษาวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์และกาแล็กซี่ การศึกษาหลุมดำ การสำแดงของพลังงานมืด รวมถึงการสังเกตของ ดาราจักรรุ่นแรกมาก ช่วงการทำงานของกล้องโทรทรรศน์ที่เกี่ยวข้องกับเป้าหมายที่ระบุไว้คือออปติคัล ใกล้ และอินฟราเรดกลาง

งานทั้งหมดคาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2020 อย่างไรก็ตาม มีการระบุว่า GMT สามารถเห็น "แสงแรก" แล้วด้วยกระจก 4 บานทันทีที่นำเข้าสู่การออกแบบ ขณะนี้งานกำลังดำเนินการสร้างกระจกเงาที่สี่

แนวคิดกล้องโทรทรรศน์ยักษ์มาเจลแลน

3. กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 30 เมตร

ที่ตั้ง: สหรัฐอเมริกา ฮาวาย เมานาเคอา 4050 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล

ประเภท: รีเฟลกเตอร์, ออปติคัล

TMT มีจุดประสงค์และประสิทธิภาพที่คล้ายคลึงกันกับกล้องโทรทรรศน์ GMT และกล้องโทรทรรศน์ฮาวายเคก อยู่บนความสำเร็จของ Keck ที่ใช้ TMT ที่ใหญ่กว่า ด้วยเทคโนโลยีเดียวกันกับกระจกหลักที่แบ่งออกเป็นองค์ประกอบหกเหลี่ยมจำนวนมาก (เฉพาะครั้งนี้เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าสามเท่า) และเป้าหมายการวิจัยที่ระบุไว้ของโครงการเกือบจะตรงกันทั้งหมด กับของ GMT จนถึงการถ่ายภาพกาแลคซีแรกสุดที่เกือบจะสุดขอบจักรวาล

สื่อเรียกค่าใช้จ่ายต่าง ๆ ของโครงการ มันแตกต่างกันไปตั้งแต่ 900 ล้านถึง 1.3 พันล้านดอลลาร์ เป็นที่ทราบกันดีว่าอินเดียและจีนได้แสดงความปรารถนาที่จะเข้าร่วม TMT ซึ่งตกลงที่จะรับภาระผูกพันทางการเงินบางส่วน

ขณะนี้มีการเลือกสถานที่สำหรับการก่อสร้างแล้ว แต่ยังคงมีการต่อต้านจากกองกำลังบางส่วนในการบริหารฮาวาย เมานาเคอาเป็นสถานที่ศักดิ์สิทธิ์สำหรับชาวฮาวายพื้นเมือง และหลายคนในหมู่พวกเขาไม่เห็นด้วยกับการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พิเศษ

สันนิษฐานว่าปัญหาด้านการบริหารทั้งหมดจะได้รับการแก้ไขในไม่ช้า และมีแผนจะก่อสร้างแล้วเสร็จประมาณปี 2565

แนวคิดกล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร

2. อาร์เรย์ตารางกิโลเมตร

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 200 หรือ 90 เมตร

ที่ตั้ง: ออสเตรเลียและแอฟริกาใต้

ชนิด: อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ

ถ้าอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ถูกสร้างขึ้น มันจะกลายเป็นเครื่องมือทางดาราศาสตร์ที่ทรงพลังกว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลกถึง 50 เท่า ความจริงก็คือด้วยเสาอากาศของมัน SKA จะต้องครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1 ตารางกิโลเมตรซึ่งจะให้ความไวที่ไม่เคยมีมาก่อน

ในแง่ของโครงสร้าง SKA นั้นคล้ายกับโครงการ ALMA มาก อย่างไรก็ตาม ในแง่ของขนาดจะสูงกว่าโครงการในชิลีอย่างมาก ในขณะนี้ มีสองสูตร: สร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 30 ตัวพร้อมเสาอากาศ 200 เมตร หรือ 150 ตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 90 เมตร ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งความยาวที่จะวางกล้องโทรทรรศน์จะอยู่ที่ 3000 กม. ตามแผนของนักวิทยาศาสตร์

ในการเลือกประเทศที่จะสร้างกล้องโทรทรรศน์ จึงมีการจัดการแข่งขันขึ้น ออสเตรเลียและแอฟริกาใต้มาถึงรอบชิงชนะเลิศ และในปี 2555 คณะกรรมการพิเศษได้ประกาศการตัดสินใจ: เสาอากาศจะถูกแจกจ่ายระหว่างแอฟริกาและออสเตรเลียในระบบทั่วไป กล่าวคือ SKA จะตั้งอยู่ในอาณาเขตของทั้งสองประเทศ

ค่าใช้จ่ายที่ประกาศไว้ของโครงการขนาดใหญ่คือ 2 พันล้านดอลลาร์ จำนวนนี้แบ่งออกเป็นหลายประเทศ: สหราชอาณาจักร เยอรมนี จีน ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ เนเธอร์แลนด์ แอฟริกาใต้ อิตาลี แคนาดา และแม้แต่สวีเดน การก่อสร้างคาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2563

การแสดงภาพศิลปะของแกน SKA 5 กม.

1. กล้องโทรทรรศน์ยุโรปขนาดใหญ่พิเศษ

เส้นผ่านศูนย์กลางกระจกหลัก: 39.3 เมตร

ที่ตั้ง: ชิลี, Cerro Armazones, 3060 เมตร

ประเภท: รีเฟลกเตอร์, ออปติคัล

บางทีสักสองสามปี อย่างไรก็ตาม ภายในปี 2025 กล้องโทรทรรศน์จะมีความจุเต็มที่ ซึ่งจะเกิน TMT ไปหลายสิบเมตร และซึ่งไม่เหมือนกับโครงการฮาวายที่กำลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้าง นี่คือผู้นำที่ไม่มีปัญหาของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่รุ่นล่าสุดอย่าง European Very Large Telescope หรือ E-ELT

กระจกหลักเกือบ 40 เมตรหลักจะประกอบด้วยชิ้นส่วนเคลื่อนที่ 798 ชิ้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.45 เมตร ร่วมกับระบบ Adaptive Optics ที่ล้ำหน้าที่สุด จะทำให้กล้องดูดาวมีอานุภาพสูง นักวิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่จะสามารถค้นหาดาวเคราะห์ที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลกได้เท่านั้น แต่ยังสามารถศึกษาองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศได้อีกด้วย ด้วยความช่วยเหลือของสเปกโตรกราฟซึ่งเปิดมุมมองใหม่อย่างสมบูรณ์ในการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ

นอกเหนือจากการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบแล้ว E-ELT จะศึกษาระยะเริ่มต้นของการพัฒนาอวกาศ พยายามวัดความเร่งที่แน่นอนของการขยายตัวของจักรวาล ตรวจสอบค่าคงที่ทางกายภาพสำหรับความคงตัวเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ กล้องดูดาวนี้ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถดำดิ่งลึกลงไปในกระบวนการของการก่อตัวดาวเคราะห์และการกำเนิดดาวเคราะห์ได้ องค์ประกอบทางเคมีในการค้นหาน้ำและสารอินทรีย์ นั่นคือ E-ELT จะช่วยตอบคำถามพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่ง รวมทั้งคำถามที่ส่งผลต่อต้นกำเนิดของชีวิต

ราคาของกล้องโทรทรรศน์ที่ประกาศโดยตัวแทนของ European Southern Observatory (ผู้เขียนโครงการ) คือ 1 พันล้านยูโร

แนวคิดกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของยุโรป

การเปรียบเทียบขนาดของ E-ELT และปิรามิดอียิปต์