Магеллан телескоп: Giant Magellan Telescope

Гигантский Магелланов телескоп GMT диаметром 24,5 метра

Гигантский Магелланов телескоп GMT это следующее поколение гигантских наземных телескопов, обещающий изменить наше мнение о Вселенной. Он будет построен в обсерватории Лас-Кампанас, в Чили. Ввод в эксплуатацию телескопа планируется в 2021 году.

Содержание:

• 1 Общие сведения
• 2 Как он будет работать
• 3 Строение
  • 3.1 Главное зеркало
  • 3.2 Адаптивная оптика
• 4 Расположение
• 5 Цели будущих наблюдений
• 6 Возможности
• 7 Технология изготовления главного зеркала
  • 7.1 Зеркала изготавливают в 3 этапа:
• 8 Преимущества

Общие сведения

Общий вид будущего телескопа GMT

У телескопа GMT уникальный дизайн, который имеет следующие преимущества. Это сегментированное главное зеркало, в котором используется семь крупнейших современных монолитных зеркал. Шесть из них имеют диаметр 8,4 метра, весом 20 тонн, окружают центральный сегмент, располагающийся вдоль оси, образуя единую оптическую поверхность диаметром 24,5 м, с общей площадью 368 квадратных метров.

Сравнение GMT с другими крупнейшими телескопами

GMT будет иметь разрешающую способность в 10 раз большую, чем космический телескоп Хаббл. Проект GMT является международным консорциумом ведущих университетов и научных институтов мира.

Как он будет работать

Лазерное гидирование т.е. создание искусственной «звезды» для настройки оптики

Принцип работы GMT состоит в том, что свет попадает на главное зеркало (ГЗ), затем отражается на меньшие вторичные зеркала и, наконец, через отверстие в ГЗ попадает на матрицу ПЗС (прибор с зарядовой связью). Там свет будет измеряться различными приборами, установленными на телескопе.

Строение

Заготовка будущего сегмента

В GMT первичные зеркала разработаны специалистами Лаборатории зеркал обсерватории Стюарда в университете Аризоны (Steward Observatory Mirror Lab -SOML) в Тусоне, штат Аризона, США.

Полировка одиного из семи сегментов главного зеркала

Каждый сегмент зеркала это чудо современной техники и стеклоделия. Его поверхность отполирована с точностью, примерно, одну миллионную долю дюйма. Несмотря на то, что зеркала GMT гораздо больше по размеру, чем у любого другого телескопа, общий вес стекла значительно меньше, чем можно было бы ожидать. Это достигается путем использования сотовой структуры. Само зеркало состоит из большого количества шестиугольных сегментов, это снизило массу изделия, по сравнению с цельнолитым зеркалом, в 5 раз!

Главное зеркало

Главное зеркало в сравнении с фигурой человека

Будущее зеркало (состоящее из 1681 заготовок, уложенных в сотовую подложку) помещают внутри гигантской вращающейся печи, где из-за вращения, стекла принимает параболическую форму. Это значительно уменьшает время уходящее на последующее шлифование, а также снижает вес. По существу, это гигантское зеркало полое, и его можно будет охлаждать вентиляторами, для того, чтобы его сровнять с температурой ночного воздуха, таким образом, сводя к минимуму искажения от источников тепла.

Адаптивная оптика

Компьютерный рендер

Один из самых сложных инженерных аспектов в строительстве любого современного телескопа это «адаптивная оптика». Вторичные зеркала телескопа гибкие. Под каждым вторичным зеркалом (а их всего 7), расположены сотни приводов, которые будут постоянно регулировать поверхность зеркала, чтобы нивелировать атмосферную турбуленцию. Эти приводы, управляемые компьютерами, превратят мерцающие звезды в точки света. Именно в этом случае, GMT сможет получить изображения, которые будут в 10 раз более четкие, чем у космического телескопа Хаббл.

Расположение

Изображение зодиакального света, полученное с места будущего расположения телескопа. Автор Юрий Белецкий.

Расположенный в одном из самых высоких и сухих мест на Земле, в пустыня Атакама, Гигантский Магелланов телескоп будет иметь возможность для наблюдения более чем 300 ночей в году. Гора Лас Кампанас (высотой более 2550 метров), где ​​будет расположен GMT, имеет высоту более 2550 метров. В этой местности почти полное отсутствие осадков, а отсутствие светового загрязнения в купе с сухим и прозрачным воздухом делает пик Лас Кампанас идеальным местом для будущего телескопа GMT.

Цели будущих наблюдений

Снимок экзопланет вокруг звезды HR8799, полученный в 2010 году.

Возможно, одним из самых интересных вопросов, на который еще предстоит ответить, является — Одиноки ли мы во Вселенной? Гигантский Магелланов телескоп может помочь нам ответить на это. Поиск признаков жизни на других планетах это один из самых больших в истории человека проектов. Получить качественные фотографии экзопланет чрезвычайно трудно. Из-за большого расстояния и яркого света материнской звезды, который блокирует большую часть отраженного света планетой.

Возможности

Имитация наблюдения диска вокруг звезды HR 4796A размеров 70 AU с помощью космического телескопа Хаббл — слева и GMT справа.

Зеркала GMT будут собирать больше света, чем любой другой телескоп, за исключением телескопа E-ELT, диаметром почти 40 метров, который планируют ввести в строй на год позже, т.е. в 2022 году и он также будет находиться в Чили.

Моделирование изображения шарового скопления расположенного в галактике Центавр А, на расстоянии ок. 13 млн. световых лет. Первый снимок — телескопа Хаббл, в центре — Gemini диаметром 8,1м и справа — телескоп GMT.

Беспрецедентное разрешение телескопа поможет ответить на самые увлекательные вопросы астрономии 21 века. Как образовались первые галактики? Какова природа темной материи и темная энергия, из который состоит наша Вселенной? Какова будущая судьба Вселенной?

Сравнение изображений экзопланеты у звезды βPic, полученной с помощью 8-м телескопа VLT и симуляция изображения с телескопа GMT.

Технология изготовления главного зеркала

Главное зеркало GMT насчитывает семь сегментов, которые работают вместе как единое целое с разрешающей способностью телескопа 24,5 метров в диаметре. Каждый из семи сегментов зеркала 8,4 м в диаметре. Ограничение на размер одного сегмента накладывает сегодняшние технологии и транспортировка его к будущей обсерватории.

Компьютерный рендер будущего телескопа

Зеркала изготовлены из высококачественного боросиликатного стекла. Сегменты зеркала полируются с точностью 25 нм. После полировки, поверхность покрывают тонким слоем алюминия для достижения максимальной отражательной способности.

Один сегмент зеркала установлен на оси телескопа. Остальные шесть зеркал смонтированы вокруг центрального сегмента. Каждый сегмент установлен в собственную «ячейку», снабженную активной системой поддержки, которая держит зеркало в правильном положении по отношению к другим сегментам.

Алмазный шлифовальный инструмент для обработки поверхности

Зеркала изготавливают в 3 этапа:

1. Плавление стекла во вращающейся форме
2. Грубая шлифовка поверхностей
3. Полировка поверхности в соответствии с оптическими допусками.

После этого зеркало транспортируется на вершину горы и устанавливается в телескоп для последующего тестирования.

Преимущества

Телескоп на фоне Млечного пути

Телескоп GMT находится в выгодном положении, площадка для его установки уже имеет подъездные пути, воду, электроэнергию и связь. Световое загрязнение отсутствует и скорее всего, будет оставаться таковым на протяжении грядущих десятилетий. Погода стабильна уже в течение более 30 лет. Есть также много интересных объектов, которые в первую очередь можно наблюдать из Южного полушария, например Большое и Малое Магеллановы облака, которые являются нашими ближайшими соседями и центр нашего Млечного пути.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 10786

Запись опубликована: 14.09.2014
Автор: Максим Заболоцкий

Гигантский Магелланов телескоп | это… Что такое Гигантский Магелланов телескоп?

Гигантский Магелланов телескоп (англ. Giant Magellan Telescope; ГМТ) — это наземный телескоп, строительство которого намечено завершить в 2020 году^[1]. В качестве собирающего свет элемента будет использоваться система из семи первичных зеркал диаметром 8,4 м каждое^[2]. Суммарная апертура телескопа будет соответствовать телескопу с зеркалом диаметром 24.5 м^[3]. Ожидается, что телескоп вчетверо превысит способность собирать свет по сравнению с крупнейшими на данный момент.

Планируемое расположение

Решено установить телескоп в обсерватории Лас-Кампанас^[4], в которой уже есть Магеллановы телескопы (англ.) на 115 км (северо — северо-восток) от города Ла-Серена в Чили).

Так же, как и для предыдущих телескопов, так и для нового — данное место выбрано в виду ясной погоды, которая держится там большую часть года^[5]. Более того, из-за редкости населённых пунктов и благодаря другим благоприятствующим географическим условиям — большинство областей, окружающих пустыню Атакаму, не только не подвержено загрязнению атмосферы, но и к тому же, по-видимому, является одним из мест, наименее подверженных световому загрязнению, превращая эту область в одну из лучших точек на Земле для долговременных астрономических наблюдений.

Участники

В следующем списке перечислены участники проекта по разработке телескопа^[6]:

• Обсерватория института Карнеги
• Гарвардский университет
• Массачусетский технологический институт
• Смитсонианская астрофизическая обсерватория
• Texas A&M University  (англ.)
• Аризонский университет
• Мичиганский университет
• Техасский университет в Остине
• Австралийский национальный университет (Обсерватория Маунт-Стромло)

В строительстве телескопа также примет участие Южная Корея^[7].

Примечания

1. ↑ Mega Mirror To Power Massive New Telescope (14 января 2012).
2. ↑ Giant Magellan Telescope Partner Institutions. GMT Consortium.(недоступная ссылка — история) Проверено 3 апреля 2007.
3. ↑ Maggie McKee. Giant telescope in race to become world’s largest, New Scientist (4 октября 2007). Проверено 7 октября 2007.
4. ↑ Giant Magellan telescope site selected. Carnegie Institution. Архивировано из первоисточника 23 марта 2012. Проверено 5 октября 2007.
5. ↑ Robinson, Travis. Eye on the sky, The Battalion (3 апреля 2007). Проверено 3 апреля 2007.
6. ↑ Giant Magellan Telescope Partner Institutions. GMT Consortium. Архивировано из первоисточника 23 марта 2012. Проверено 3 апреля 2007.
7. ↑ Южная Корея примет участие в строительстве крупнейшего в мире телескопа в Андах // Самара сегодня. 29.12.2008 / 00:05

Ссылки

• Официальный сайт

Основатели — Гигантский Магелланов Телескоп

Вселенная ждет

Основатели

Гигантский Магелланов Телескоп стал возможным благодаря международному консорциуму тринадцати ведущих университетов и научных учреждений, представляющих пять стран. Консорциум стремится к успеху Гигантского Магелланового Телескопа, будь то разработка ключевых технологий приборостроения или оказание благотворительной поддержки развитию космической науки.

просмотр карты

просмотр списка

Проведите пальцем, чтобы изучить карту

Государственный университет Аризоны

Преподаватели и студенты Школы исследования Земли и космоса (SESE) расширят свою междисциплинарную работу в таких областях, как ранние звезды и галактики, и откроют дверь для характеристики первых астрономические объекты во Вселенной с помощью Гигантского Магелланова Телескопа. SESE может внести свой вклад в миссию телескопа и извлечь выгоду из данных, которые он соберет.

Посетить сайт

Astronomy Australia Limited

Будучи некоммерческой компанией, Astronomy Australia Limited (AAL) управляет программами, предоставляющими астрономам доступ к национальной астрономической инфраструктуре. Работая с Австралийским национальным университетом и Университетом Маккуори, представители AAL вносят свой вклад в разработку нескольких инструментов для Гигантского Магелланова Телескопа. А именно, работа Университета Маккуори над дизайном МАНИФЕСТА. Эта многообъектная система позиционирования волокна улучшит два других спектрографа, увеличив поле зрения, спектральное разрешение и количество объектов, которые можно наблюдать одновременно.

Посетить сайт

Австралийский национальный университет

В сотрудничестве с Astronomy Australia Limited группа исследователей из Научно-исследовательской школы астрономии и астрофизики (RSAA) разрабатывает один из инструментов первого поколения Гигантского Магелланова телескопа — спектрограф интегрального поля. Этот инструмент будет иметь возможность делать подробные изображения неба и получать спектры из непрерывной области поля зрения. Кроме того, RSAA разрабатывает подсистему адаптивной оптики для лазерной томографии, которая будет корректировать размытие, вызванное атмосферой Земли.

Посетить сайт

Научный институт Карнеги

Гигантский Магелланов телескоп строится в обсерватории Лас Кампанас Института науки Карнеги в Чили. Основываясь на более чем столетней истории строительства телескопов в учреждении, телескоп будет основан на технологии, разработанной для очень успешных 6,5-метровых телескопов Magellan, находящихся в обсерватории Лас-Кампанас. Обязательства учреждения поддержали проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию телескопа. В сочетании с профессиональной поддержкой учреждения Обсерватории Карнеги возглавляют разработку камеры для ввода в эксплуатацию для оценки естественного зрения телескопа и характеристик адаптивной оптики наземного слоя.

Посетить сайт

Научно-исследовательский фонд Сан-Паулу (FAPESP)

Научно-исследовательский фонд Сан-Паулу (FAPESP) — это независимый общественный фонд, целью которого является развитие исследований в штате. FAPESP вложил средства в Гигантский Магелланов Телескоп, чтобы бразильские астрономы оставались в авангарде исследований на протяжении десятилетий, обеспечив астрономам из всех штатов Бразилии доступ к телескопу. Ведущую поддержку Гигантскому Магеллановому телескопу со стороны Бразилии оказывают такие учреждения, как Институт астрономии, геофизики и атмосферных наук, Университет долины Параиба, Технологический институт Мауа и Политехническая школа Университета Сан-Паулу. Эти учреждения внесли свой вклад в проектирование и разработку многочисленных инструментов, от обеспечения системной инженерии для MANIFEST до разработки адаптивной оптики для G-CLEF.

Посетить сайт

Гарвардский университет

Гарвардский университет, основанный в 1636 году, является старейшим высшим учебным заведением в Соединенных Штатах. В нем обучается около 21 000 студентов и аспирантов, а также 2400 преподавателей, и он известен своей приверженностью обучению граждан общества и гражданских лидеров. Обсерватория Гарвардского колледжа (HCO), основанная в 1839 году., является исследовательским учреждением факультета искусств и наук Гарвардского университета и предоставляет помещения и существенную другую поддержку для учебной деятельности факультета астрономии. В 1973 году HCO и Смитсоновская астрофизическая обсерватория (SAO) объединили свои ресурсы и исследовательскую базу для создания Центра астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт (CfA). Развивая наше понимание Вселенной с помощью астрономических исследований, эти два учреждения действуют как мощная организация, способствуя успеху Гигантского Магелланова Телескопа. CfA разработала спектрограф Large Earth Finder, способный измерять малейшее колебание звезды, вызванное гравитационным притяжением вращающейся планеты. Дополнительный вклад включает в себя многообъектный астрономический и космологический спектрограф, а также систему сбора данных, наведения и измерения волнового фронта.

Посетить сайт

Корейский институт астрономии и космических наук

Предоставляя инфраструктуру корейским астрономам, проводящим исследования для следующего поколения, Центр больших телескопов (CfLAT) продвигает спектроскопию высокого разрешения в сотрудничестве с корейским астрономическим сообществом. CfLAT внес свой вклад в разработку программного обеспечения нескольких инструментов для Гигантского Магелланова телескопа, включая его оптический спектрограф и спектрограф ближнего ИК-диапазона. Созданная институтом программа исследований и стипендий будет служить корейским астрономам, как только Гигантский Магелланов Телескоп достигнет первых лучей.

Посетить сайт

Смитсоновский институт

Смитсоновский институт, включающий девять исследовательских центров и множество музеев и галерей, был основан в 1846 году. Созданный для «умножения и распространения знаний», Смитсоновский институт сегодня является крупнейшим в мире подобным учреждением. Смитсоновская астрофизическая обсерватория (САО) была основана в 189 г.0 и является бюро Смитсоновского института. Долгие отношения между SAO и обсерваторией Гарвардского колледжа начались, когда SAO перенесла свою штаб-квартиру в Кембридж в 1955 году. В 1973 году они объединили свои ресурсы и исследовательские возможности для создания Центра астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт (CfA). Развивая наше понимание Вселенной с помощью астрономических исследований, эти два учреждения действуют как мощная организация, способствуя успеху Гигантского Магелланова Телескопа. CfA разработала спектрограф Large Earth Finder, способный измерять малейшее колебание звезды, вызванное гравитационным притяжением вращающейся планеты. Дополнительные вклады включают астрономический и космологический спектрограф с несколькими объектами, а также систему сбора данных, наведения и измерения волнового фронта.

Посетить сайт

Техасский университет A&M

Техасский университет A&M (TAMU) Астрономы играют ключевую роль в прорывных открытиях с помощью Гигантского Магелланова Телескопа. Благодаря истории проектных исследований и сотрудничеству с членами консорциума, астрономы и инженеры TAMU объединились, чтобы создать многообъектный оптический спектрограф с широким полем зрения и средним разрешением для телескопа. Многообъектный астрономический и космологический спектрограф будет способен спектроскопически наблюдать самые слабые из возможных целей, которые в настоящее время известны только из наблюдений за изображениями.

Посетить сайт

Техасский университет в Остине

Развивая техасскую науку, Техасский университет в Остине станет одним из немногих американских университетов, которые предоставят преподавателям и студентам доступ к телескопу нового поколения для новаторских исследований. В сотрудничестве с Корейским институтом астрономии и космических наук и Университетом Кён Хи Техасский университет в Остине разрабатывает спектрограф ближнего инфракрасного диапазона с высоким разрешением для Гигантского Магелланова телескопа. Выбранный в качестве инструмента первого поколения, он будет иметь самый большой одновременный охват спектра среди всех спектрографов высокого разрешения в мире за одну экспозицию.

Посетить сайт

Университет Аризоны

Университет Аризоны является лидером в области космических наук. Их зеркальная лаборатория Ричарда Ф. Кэриса, часть обсерватории Стюарда, производит самые большие зеркала в мире, в том числе зеркальные сегменты диаметром 8,4 м, которые станут частью Гигантского Магелланова телескопа. Их большие, легкие зеркала с быстрым фокусным расстоянием (глубоко изогнутые) делают возможным создание Гигантского Магелланова Телескопа. Помимо разработки и изготовления сегментов главного зеркала, астрономы Аризонского центра астрономической адаптивной оптики (CAAO) разрабатывают коронографический формирователь изображений с чрезвычайно адаптивной оптикой для телескопа. CAAO также вносит свой вклад в работу по моделированию и проектированию того, как будут реализованы системы фазировки основного и вторичного зеркал для гигантского Магелланового телескопа.

Посетить сайт

Чикагский университет

Чикагский университет занимает лидирующие позиции в новаторских исследованиях природы нашей Вселенной и устанавливает приоритеты исследований для Гигантского Магелланова Телескопа. Преподаватели и студенты факультета астрономии и астрофизики сосредоточатся на внегалактических исследованиях темной энергии и темной материи, а также на поиске планет вокруг звезд, отличных от Солнца. В преддверии этого исследования Чикагский университет планирует разработку телескопа в сотрудничестве с консорциумом.

Посетить сайт

Научный институт Вейцмана

Научный институт Вейцмана — выдающееся междисциплинарное исследовательское учреждение Израиля. Их Центр астрофизики Неллы и Леона Бенозийо продвигает исследования почти во всех аспектах астрономии, расширяя исследовательские возможности Гигантского Магелланова Телескопа, используя опыт Института Вейцмана и выдающуюся команду астрофизиков. Ученые и инженеры института являются партнерами в разработке одного из первых инструментов для телескопа — спектрографа, предназначенного для изучения планет земного типа вокруг звезд солнечного типа. Основываясь на лидерстве института в астрофизике, физике элементарных частиц и разработке космических миссий, Научный институт Вейцмана в рамках своей флагманской инициативы стремится обеспечить новый уровень понимания центральных вопросов фундаментальной физики, одновременно способствуя широкому практическому применению.

Посетить сайт

Инвестиции в размере 205 миллионов долларов ускоряют строительство гигантского Магелланова телескопа — TAMU Physics & Astronomy

{«mobile_concate»:{«mobile-menu»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/mobile-menu.min.css»},» tf_base»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify\/css\/base.min.css»,»v «:»7.0.9″},»themify_common»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify\/css\/themify.common.min .css»,»v»:»7.0.9″},»builder-styles-css»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/ themify-ultra\/themify\/themify-builder\/css\/themify-builder-style.min.css»,»v»:»7.0.9″},»tf_theme_sidebars_sidebar1″:{«s»:»https: \/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/styles\/modules\/sidebars\/sidebar1. min.css»,»v»:»7.0.9″} ,»tb_image»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify\/themify-builder\/css\/modules\ /image.min.css»,»v»:»7.0.9″},»tb_image_full-overlay»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify\/themify-builder\/css \/modules\/image_styles\/full-overlay.min.css»,»v»:»7.0.9″},»tb_text»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\ /wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify\/themify-builder\/css\/modules\/text.min.css»,»v»:»7.0.9″},»tf_search_form»: {«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify\/css\/modules\/search-form.min.css», «v»:»7.0.9″},»tf_theme_search-form»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/styles \/modules\/search-form.min.css»,»v»:»7.0.9″},»tb_menu»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify\/themify-builder\/css\/ модули\/menu.min.css»,»v»:»7.0.9″},»tb_menu_fullwidth»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes \/themify-ultra\/themify\/themify-builder\/css\/modules\/menu_styles\/fullwidth. min.css»,»v»:»7.0.9″},»tb_menu_transparent»:{«s» :»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify\/themify-builder\/css\/modules\/menu_styles\/transparent.min.css «,»v»:»7.0.9″},»tb_image_overlay»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify \/themify-builder\/css\/modules\/image_styles\/overlay.min.css»,»v»:»7.0.9″},»tf_theme_single»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/styles\/modules\/single.min.css «,»v»:»7.0.9″},»wp-block-library»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-includes\/css\/dist\ /block-library\/style.min.css»,»v»:»6.1.1″},»tf_theme_post-nav»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp -content\/themes\/themify-ultra\/styles\/modules\/post-nav.min.css»,»v»:»7.0.9″},»tf_theme_sidebar»:{«s»:»https: \/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/styles\/modules\/sidebar.min.css»,»v»:»7.0.9″},»tb_fancy-heading»:{«s»:»https:\/\/physics.tamu.edu\/wp-content\/themes\/themify-ultra\/themify\/themify-builder\/css \/modules\/fancy-heading.