Содержание
Наземные телескопы
В режиме РСДБ, совместно с космическим телескопом «Миллиметрон» будут работать наземные обсерватории, способные к наблюдению в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне. Такие обсерватории обычно располагаются в засушливых регионах высоко над уровнем моря. Успешность наблюдений в режиме интерферометра Космос-Земля во многом будет определяться количеством наземных телескопов, участвующих в наблюдении, а также их распределением по поверхности Земли. Сейчас большая часть пригодных для работы по проекту «Миллиметрон» телескопов участвует в коллаборациях «Global Millimeter VLBI Array (GMVA)» и «Event Horizon Telescope (EHT)». На сегодняшний день это:
Korean VLBI Network (KVN KASI)
Корейская РСДБ сеть (KVN) — состоит из трех радио телескопов, которые предназначены для проведения РСДБ наблюдений в миллиметровом диапазоне длин волн. Каждый телескоп представляет 21-метровую антенну. Расположены телескопы в Сеуле, Ульсане и на корейском острове Чеджу.
Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA)
Комплекс из десяти антенн, диаметром 15 метров каждая. Расположен во французских Альпах на плато де Бюр на высоте 2550 метров над уровнем моря.
IRAM NOEMA Observatory
Комплекс из десяти антенн диаметром 15 метров каждая. Расположен во Французских Альпах на Плато де Буре на высоте 2550 метров над уровнем моря.
IRAM 30m telescope
30-миллиметровый радиотелескоп, расположенный в горах Сьерра-Невада, в Испании.
James Clerk Maxwell Telescope
15-метровый телескоп, расположенный на высоте 4200 метров над уровнем моря, на горе Мауна-Кеа на острове Гавайи, Гавайского архипелага.
Large Millimeter Telescope «Alfonso Serrano» (LMT)
Крупнейший в мире одноапертурный телескоп в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне (50 метров диаметр).
Расположен на высоте 4850 метров на вершине потухшего вулкана Сьерра-Негра в мексиканском штате Пуэбла.
Submillimeter Array (SMA)
Состоит из восьми радиотелескопов диаметром 6 метров, расположенный на высоте 4080 метров над уровнем моря, на горе Мауна-Кеа на острове Гавайи, Гавайского архипелага.
Heinrich Hertz Submillimeter Telescope (SMT)
Принадлежащий Аризонской радиообсерватории и расположенный на горе Грэм в штате Аризона, США.
South Pole Telescope (SPT)
Телескоп диаметром 10 метров, расположенный на станции Южный полюс Амундсена-Скотта в Антарктике на высоте 2800 метров над уровнем моря.
Greenland Telescope (GLT)
12 метровый радиотелескоп, установленный на авиабазе Туле в северо-западной Гренландии. Позже он будет перемещён на территорию круглогодичной исследовательской станции Summit Camp, расположенной в центре ледникового щита Гренландии, на высоте 3210 метров.
Atacama Pathfinder Experiment (APEX)
12 метровый телескоп расположен на высоте 5100 метров над уровнем моря, в обсерватории Льяно-де-Чахнантор в пустыне Атакама в Чили.
Kitt Peak 12-meter Telescope
Телескоп, расположенный на горе Китт-Пик на высоте 1914 метров над уровнем моря. Принадлежит Аризонской радиообсерватории (ARO).
Как наземные телескопы помогают «Gaia» составлять самую точную карту Млечного Пути
3K
Like
Love
Haha
Wow
Sad
Angry
333
Чтобы достичь точности, необходимой для составления звездных карт «Gaia», критически важно точно определить положение космического аппарата относительно Земли.
Космический аппарат «Gaia», запущенный в 2013 году Европейским космическим агентством (ESA), ведет обозрение звездного неба орбитальными телескопами с целью построения самой большой и точной в истории трехмерной карты нашей Галактики.
Год назад был опубликован долгожданный второй релиз данных миссии, содержащий высокоточные измерения положений, расстояний и собственных движений более миллиарда звезд Млечного Пути. На основании этого каталога уже начато множество исследований в различных областях астрономии, касающихся структуры, происхождения и эволюции нашего звездного дома. Со времени запуска опубликовано уже более 1700 научных статей по материалам его наблюдений.
Космический телескоп «Gaia». Credit: ESA
Чтобы достичь точности, необходимой для составления звездных карт «Gaia», критически важно точно определить положение космического аппарата относительно Земли. Поэтому, пока телескопы на борту аппарата сканируют небо, собирая данные для «переписи звездного населения», астрономы регулярно отслеживают положение спутника при помощи глобальной сети оптических телескопов, в которую входит и Обзорный телескоп VST в Европейской южной обсерватории (ESO) на горе Параналь в Чили.
Сейчас VST является крупнейшим в мире обзорным телескопом оптического диапазона. Он регистрирует положение «Gaia» среди звезд каждую вторую ночь в течение года.
«Наблюдения с борта «Gaia» требуют выполнения специальных процедур. Космический аппарат является «движущейся мишенью» – он быстро смещается на фоне звезд. Отслеживать его движение – очень сложная задача!» – рассказывает Моника Петр-Гоценз, координирующая наблюдения «Gaia» в ESO с 2013 года.
На составном снимке, полученном на Обзорном телескопе VST, траектория космического аппарата ESA «Gaia» видна как цепочка слабых точек в нижней части заполненного звездами поля. Эти наблюдения выполнены в рамках продолжающихся совместных работ по измерению параметров орбиты «Gaia» и увеличению точности составляемой космическим телескопом небывалой звездной карты. Credit: ESO
Наблюдения, выполняемые на VST, используются специалистами ESA по динамике полета, которые контролируют и корректируют орбиту «Gaia» и непрерывно уточняют ее параметры.
Чтобы выполнить редукцию наблюдений бортовых телескопов космического аппарата требуется сложный процесс калибровки, в ходе которого измерения положения «Gaia», еле заметной искорки, перемещающейся в звездном поле, преобразуются в точнейшие орбитальные параметры. При этом каждая полевая звезда идентифицируется с использованием данных «второго релиза» спутника, что позволяет вычислить положение космического аппарата с очень высокой точностью: до 20 миллисекунд дуги.
«Этот процесс технически очень сложен: мы используем выполненные миссией «Gaia» измерения звезд для калибровки положения самого корабля и затем, в свою очередь, улучшаем точность измерения положений звезд», – объясняет Тимо Прусти, научный координатор проекта «Gaia» со стороны ESA.
В результате применения сложных и длительных процедур обработки данных астрономы достигли точности, необходимой, чтобы наземные наблюдения аппарата «Gaia» были использованы для определения его орбиты.
Информация, получаемая в ходе выполнения кампании наземного оптического слежения, будет использоваться для уточнения орбиты аппарата «Gaia» не только в будущих наблюдениях, но и для всех данных, полученных ранее с поверхности Земли, что повысит качество будущих релизов «Gaia».
Наземные телескопы
В режиме РСДБ космический телескоп Миллиметрон будет вести наблюдения совместно с наземными обсерваториями в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн. Такие обсерватории обычно располагаются в засушливых районах высоко над уровнем моря. Количество наземных телескопов, участвующих в наблюдении, а также их распределение по земной поверхности определяет успешность наземно-космических РСДБ-наблюдений. Большинство телескопов, подходящих для проекта Миллиметрон, участвуют в Глобальной миллиметровой РСДБ-решетке (GMVA) и Телескопе горизонта событий (EHT). Возможными обсерваториями могут быть следующие:
Корейская сеть РСДБ (KVN KASI)
Корейская сеть РСДБ (KVN) представляет собой трехэлементную сеть интерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ) в Корее, предназначенную для РСДБ-наблюдений на миллиметровых волнах.
Три 21-метровых радиотелескопа расположены в Сеуле, Ульсане и на острове Чеджу, Корея.
Большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка Атакама (ALMA)
Комплекс телескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама на высоте 5060 метров.
Обсерватория IRAM NOEMA
Комплекс из десяти антенн диаметром 15 метров каждая. Расположен во французских Альпах на плато де Буре на высоте 2550 метров над уровнем моря.
30-метровый телескоп IRAM
30-метровый радиотелескоп, расположенный в горах Сьерра-Невада в Испании.
Телескоп Джеймса Клерка Максвелла
15-метровый телескоп, расположенный на высоте 4200 метров над уровнем моря, на горе Мауна-Кеа на острове Гавайи, Гавайский архипелаг.
Большой миллиметровый телескоп «Альфонсо Серрано» (LMT)
Самый большой в мире одноапертурный телескоп, работающий в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне длин волн (50 метров в диаметре).
Расположен на высоте 4850 метров на вершине потухшего вулкана Сьерра-Негра в мексиканском штате Пуэбла.
Субмиллиметровая решетка (SMA)
Массив, состоящий из восьми радиотелескопов диаметром 6 метров, каждый из которых расположен на высоте 4080 метров над уровнем моря, на горе Мауна-Кеа на острове Гавайи, Гавайский архипелаг .
Субмиллиметровый телескоп Генриха Герца (SMT)
Телескоп, принадлежащий Аризонской радиообсерватории и расположенный на горе Грэм в Аризоне, США.
Телескоп Южного полюса (SPT)
Телескоп диаметром 10 метров, расположенный на Южнополярной станции Амундсен-Скотт в Антарктиде на высоте 2800 метров над уровнем моря.
Гренландский телескоп (GLT)
12-метровый радиотелескоп установлен на авиабазе Тула на северо-западе Гренландии. Позже он будет перемещен на территорию круглогодичной исследовательской станции Summit Camp, расположенной в центре ледникового щита Гренландии, на высоте 3210 метров.
Atacama Pathfinder Experiment (APEX)
12-метровый телескоп, расположенный на высоте 5100 метров над уровнем моря, в обсерватории Льяно-де-Чагнантор в пустыне Атакама в Чили.
12-метровый телескоп Китт-Пик
Телескоп, расположенный на горе Китт-Пик на высоте 1914 метров над уровнем моря. Принадлежит Аризонской радиообсерватории (ARO).
Ограничения наземных телескопов | Многоволновая астрономия
Как и мой отец, я поступил в Йельский университет в колледж, где получил степень по физике. В отличие от отца, я продолжал заниматься наукой и вместо того, чтобы заниматься бизнесом, поступил в аспирантуру; Я продолжал работать в аспирантуре Кембриджского университета в Англии, Принстонского университета и Гарвардского университета. В год, когда я защитил диссертацию, Вторая мировая война началась с вторжения Германии в Польшу. Как и многие ученые, я пошел работать на правительство, чтобы поддержать военные действия.
Моя секретная военная работа заключалась в работе над технологией SONAR, которая используется для поиска объектов под водой.
После войны я вернулся в Йель в качестве профессора, но вскоре оказался в Принстоне, где меня назначили директором Принстонской обсерватории и заведующим кафедрой астрофизики. В Принстоне я следил за разработкой новых телескопов.
За последние 350 лет астрономы строили все большие и большие телескопы и совершали замечательные открытия. Галилей полностью изменил наш взгляд на Вселенную, превратив ее из центра Земли в центр Солнца, выпустив книгу о своей работе с его эффективным телескопом размером с дюйм. Он также объяснил появление Млечного Пути. Гершель дополнительно нанес на карту Млечный Путь, используя свои 19-дюймовый и 48-дюймовый телескопы и разглядел элементы ее приплюснутой формы, хотя он не знал о звездах, которые были скрыты пылью, и, следовательно, упустил полный размах Галактики по размерам. Многочисленные усовершенствования механических и оптических аспектов телескопов в 18 веке привели к веку «большого стекла»: 72-дюймовый Левиафан, 40-дюймовый рефрактор Йеркса, 60-дюймовый и 100-дюймовый Mt Wilson.
рефлекторы и 200-дюймовый телескоп на горе Паломар. Эти последние три были использованы, два из них Хабблом, чтобы развить представление о Вселенной, какой мы ее знаем сейчас: многие типы галактик, отброшенных в дальние уголки расширяющегося пространства, некоторые молодые и некоторые старые, а некоторые все еще формируются.
Атмосферная турбулентность:
Авторы и права: Г. Вайгельт, MPI for Radio Astronomy (1999)
Но эти телескопы не могли выявить детали галактик слишком далеко во Вселенной; они достигли только галактик в пределах менее 1% объема Вселенной. Чтобы увидеть, как на самом деле формируется основная часть галактик, потребовалось бы устранение последнего и основного ограничения телескопов небольшого размера: на все изображения, наблюдаемые с помощью наземных телескопов, влияет размытие изображения, которое происходит, когда свет проходит последнюю крошечную часть своего пути. из галактик через атмосферу Земли. Свойства атмосферы заставляют фотоны случайным образом и слегка менять свое направление, из-за чего изображения кажутся нечеткими.