Телескоп gmt: Гигантский Магелланов телескоп превзойдет James Webb

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: 10583

Запись опубликована: 14.09.2014
Автор: Максим Заболоцкий

посмотрите, на что способен новый гигантский телескоп

Анастасия
Никифорова

Новостной редактор

Анастасия
Никифорова

Новостной редактор

Огромный телескоп Магеллана стал на шаг ближе к тому, чтобы стать самым большим из когда-либо построенных. «Хайтек» рассказывает все, что известно о преемнике недавно запущенного «Джеймса Уэбба».

Читайте «Хайтек» в

«Гигантский Магелланов телескоп» (Giant Magellan Telescope, GMT) оснащен одними из самых больших зеркал, когда-либо созданных. Это обеспечит невероятное качество изображений даже самых далеких галактик.

Что известно о новом телескопе?

«Гигантский Магелланов телескоп» принципиально отличается от «Хаббла» и «Джеймса Уэбба» — это наземная обсерватория. Согласно плану, строительство завершится в середине 2020-х, а первые измерения стартуют в 2029 году.

Источник: Giant Magellan Telescope

В качестве собирающего свет элемента будет использоваться система из семи первичных зеркал диаметром 8,4 м и весом 20 тонн каждое. На сегодняшний день это самые большие зеркала в истории. Для сравнения, сейчас «Уэбб» считается самым крупным космическим телескопом с самым большим зеркалом (оно сегментированное, а общий диаметр составляет 6,5 м). Однако крупнейшее монолитное зеркало из когда-либо запущенных человечеством в космос — у телескопа «Гершель», его диаметр составляет 3,5 м.

Что происходит с телескопом сейчас?

Недавно телескоп «Магеллан» получил дополнительное финансирование — $205 млн. Цель — ускорить строительство. Средства проект получил от всемирного консорциума, в частности — от Научного института Карнеги, Гарвардского университета, Исследовательского фонда Со Пауло, Техасского университета в Остине, а также Аризонского и Чикагского университетов. Этот раунд совместного инвестирования — один из крупнейших с момента создания наземной обсерватории.

Деньги вложат в создание массивной 12-этажной конструкции телескопа в 2025 году, усовершенствование семи основных зеркал телескопа в лаборатории Ричарда Ф. Кэриса в Аризонском университете, а также строительство одного из самых технологически сложных научные спектрографов в Техасском университета.

Финансирование одобрено после оценки Giant Magellan Telescope в качестве ключевого партнера Программы чрезвычайно больших телескопов США, проведенной Astro2020 Decadal Survey Национальной академии наук. 

Сравнение с телескопом «Уэбб»

«Гигантский Магелланов телескоп», который строится в обсерватории Карнеги Лас Кампанас в Чили, больше, чем любой предыдущий оптический телескоп. Он позволит астрономам заглянуть дальше в космос и увидеть картинку более четкой. Помимо того, что он в 200 раз мощнее, чем современные исследовательские обсерватории, площадь сбора света «Магеллана» будет в 10 раз больше, чем у «Уэбба». А пространственное разрешение — в четыре раза.

На что же он способен?

Телескоп «Магеллан» предоставит беспрецедентные снимки космоса. Все благодаря экстраординарному угловому разрешению, передовой спектрографии и высококонтрастным камерам. Следующим этапом в понимании физики и химии мельчайших источников света в космосе, которые обнаружит «Уэбб», станет телескоп «Магеллан».

Сравнение качества изображения небольшого участка неба, который будет наблюдать космический телескоп «Джеймс Уэбб» (слева), и имитация изображения с «Гигантского Магелланова телескопа» с использованием адаптивной оптики для достижения ограниченной дифракции видимости с земли (справа).
Источник: Giant Magellan Telescope

Среди его задач — поиск признаков внеземной жизни в атмосферах потенциально обитаемых планет, изучение самых ранних галактик, а также сбор информации, которая решит загадки темной материи, темной энергии, черных дыр и создания самой Вселенной.

Мы не одиноки?

Как отметил доктор наук Уолтер Мэсси, председатель совета директоров Giant Magellan Telescope в пресс-релизе, «Гигантский Магелланов телескоп» «раздвинет границы астрономии, делая будущее реальностью».

«Он поможет ответить на самые главные вопросы науки, в том числе, одиноки ли мы во Вселенной», — добавил он.

Источник: Giant Magellan Telescope

Будущие космические путешествия также станут возможными благодаря «Гигантскому Магеллановому телескопу». Обсерватория диаметра 25,4 метра обеспечит самое полное представление о нашей Вселенной. Ученые смогут больше узнать о происхождении химических элементов космоса, прольет свет на загадки темной материи и впервые подтвердит наличие жизни в других мирах.

Читать далее:

Предсказание Эйнштейна может сбыться: как эксперимент с невидимыми атомами изменит физику

На пирамиде в Китае нашли портрет «царя предков». Он правил более 4 000 лет назад

«Это научная фантастика»: ученые создают принципиально новый тип квантовых компьютеров

Время больших телескопов

Николай Подорванюк,
канд. физ.-мат. наук, научный сотрудник ГАИШ МГУ, редактор отдела науки «Газеты.Ru»
«Троицкий вариант» №7(101), 10 апреля 2012 года

Все фото — автора

Эта статья является обобщением впечатлений от поездки автора в Чили. Половину этой поездки он как астроном провел на наблюдениях в обсерватории Лас-Кампанас, другую половину, как журналист, — на самых крупных площадках Европейской южной обсерватории (European Science Observatory, или ESO): обсерватории Паранал (где, в частности, расположен комплекс четырех 8-метровых телескопов VLT) и комплексе субмиллиметровых телескопов ALMA.

Орион «кверху ногами»

Прежде чем начать рассказ о самых совершенных обсерваториях мира, стоит сообщить несколько фактов о той стране, где они расположены. Начнем для ориентации с географии. Основная трасса страны — так называемая «Панамерикан», идущая с юга страны (откуда до Антарктиды всего буквально одна-две тысячи километров) на север через столицу Сантьяго (широта 33°), идет далее на север же, в пустыню Атакама, пересекая города Ла-Серена (500 км от Сантьяго) и Антофагаста (1000 км от Сантьяго). Согласно Книге рекордов Гиннеса, это самая длинная автомобильная трасса в мире: за пределами Чили она идет еще дальше на север и доходит аж до Аляски. Впрочем, если вы надумаете поехать из Чили, например, в Мексику, вам всё равно не удастся этого сделать: в Колумбии вы уткнетесь в так называемый Дарьенский пробел — участок сельвы, на котором нет асфальта из-за протестов местного населения, боязни разрушения уникальных природных парков и опасений увеличения наркотрафика из Колумбии.

С асфальтом в Чили, кстати, дела обстоят очень неплохо, как и с транспортной инфраструктурой в целом. Шоссе находится в хорошем состоянии и по своему качеству не сильно отстает от европейских автомагистралей: выбоин и колдобин, кои зачастую присутствуют в России даже на трассах с ограничением 110 км/час, там практически нет. Можно предположить, что причина этого — практически полное отсутствие коррупции в Чили, о чём с гордостью рассказывают все, кто там живет. Междугородние автобусы весьма комфортабельны и ходят довольно часто. Существует огромное количество регулярных и достаточно дешевых внутренних авиарейсов. Так, из Сантьяго до Антофагасты можно долететь за 30–50 долл. США (в России же за эту сумму если и можно добраться, скажем, до Санкт-Петербурга или Казани, то лишь на поезде, да и то в плацкарте). Правда, иностранцам такой дешевый тариф недоступен: для покупки билета по этому тарифу через Интернет оплату нужно совершать по кредитной карте, зарегистрированной в Чили, т. е. о покупке билета нужно просить знакомых жителей Чили или обращаться за помощью в travel office обсерваторий.

В целом Чили, как и можно было ожидать, несколько напоминает Испанию: здесь господствуют испанский язык, хороший климат, свежие фрукты и качественное вино. Но есть и южно-американская специфика: не надо особо приглядываться к местным жителям, чтобы заметить, что большинство из них — потомки индейцев, а сувенирные магазины переполнены оригинальными предметами национальной одежды латиноамериканцев, как, например, пончо.

Но самое главное отличие от Европы — то, что солнце движется по небу не в том направлении и звездное небо имеет абсолютно другой вид — чего стоит один вид Ориона «ногами кверху». Почему же астрономы так серьезно обосновались в Чили? Причина тому — стабильный антициклон над пустыней Атакама, обеспечивающий нисходящие потоки воздуха и, как следствие, отличный астроклимат.

От «Магеллана» до Перельмана

Чтобы добраться до обсерватории Лас-Кампанас, расположенной на высоте 2400 м, от города Ла-Серена нужно ехать чуть более двух часов. Обсерватория была открыта в начале 1970-х годов институтом Карнеги — независимой и некоммерческой организацией, которая занимается поддержкой научных исследований в области астрономии, наук о Земле и биологии. Основная часть средств на науку, которыми располагает Институт Карнеги, — не деньги налогоплательщиков, а частные пожертвования. В день приезда автора в Лас-Кампанас там находилась с визитом большая делегация американских бизнесменов, которые знакомились с тем, куда пойдут их деньги, — со строительством 20-метрового телескопа GMT. Глядя на то, как расслабленно, легко и непринужденно люди общаются между собой, трудно было себе представить, что это переговоры научных сотрудников и серьезных бизнесменов.

Как известно, самый крупный российский телескоп (БТА, расположенный в Специальной астрофизической обсерватории на Северном Кавказе) имеет диаметр зеркала 6 м. В Лас-Кампанасе находится два 6-метровых телескопа. Это «Магелланы» — телескопы-близнецы с диаметром зеркала 6,5 м, построенные в начале 2000-х годов. В честь кого они получили название, уточнять, наверное, не надо, но стоит заметить, что каждый из телескопов имеет дополнительное имя. Один телескоп назван в честь Вальтера Бааде, немецкого астронома, работавшего в США с 1931 по 1959 год, который разработал концепцию различных типов звездного населения галактик, основанную на изучении звезд в ближайших галактиках (в частности, в М31 — Туманности Андромеды). Второй «Магеллан» носит имя американского бизнесмена Лэндона Клэя. Именно Клэй в 1950 году основал Математический институт своего имени, присудивший в 2010 году миллион долларов Григорию Перельману за решение одной из «Задач тысячелетия». От премии, как известно, отечественный математик отказался.

За «Магелланами» расположены малые телескопы: 2,5-метровый du Pont (построен в 1977 году), метровый Swope (самый первый телескоп обсерватории Лас-Кампанас) и принадлежащий Варшавскому университету метровый телескоп, который в середине 1990-х годов был сооружен здесь по инициативе великого польского астрофизика Богдана Пачинского. Этот телескоп является главным инструментом OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment — Оптический эксперимент по гравитационному линзированию), одного из самых удачных экспериментов по поиску гравитационного микролинзирования. В 1996 году на его сооружение было потрачено всего около 1 млн долл. Если измерять эффективность телескопов соотношением затраченных средств и полученных научных результатов, то данный инструмент определенно был бы одним из лидеров.

Помимо телескопов на горе находится небольшой поселок, который составляют здания офиса, гостиницы и спортзала. От этих зданий до «Магелланов» можно добраться или пешком (для этого нужно пройти 800 м в гору), или в объезд на машине (около 2,5 км). Поскольку наблюдателям порой приходится по несколько раз за день перемещаться между офисом-гостиницей и телескопом, для них выделены специальные машины. Автомобили никогда не запираются, а ключи от них находятся в замке зажигания. Такая же ситуация и с гостиничными номерами: они всегда открыты, и ключи от них также никто не выдает, поскольку посторонним лицам невозможно оказаться в Лас-Кампанасе.

Новый крупный проект Лас-Кампанаса — это 20-метровый телескоп GMT, о котором упоминалось выше. К этому проекту помимо Института Карнеги привлечено еще около десяти партнеров не только из США, а и из трех других стран: Австралии, Южной Кореи и, разумеется, Чили. Работы по строительству телескопа начались 23 марта взрывом верхушки горы, где будет стоять GMT, чтобы выровнять площадку. Это событие получило условное название Big Bang Event (по аналогии с Большим Взрывом — моментом рождения Вселенной, который по-английски называется Big Bang). «Взрыв горы для строительства телескопа фактически стал первым шагом в новую эпоху действительно больших — «экстремально больших»— телескопов, и GMT будет первым из них, — считает сотрудник обсерватории Лас-Кампанас Юрий Белецкий. — Ни 30-метровый ТМТ, который будет расположен на Гавайях, ни 39-метровый E-ELT Европейской Южной обсерватории (ESO) до сих пор еще не начинали строиться».

Из бассейна к черным дырам

E-ELT (European Extremely Large Telescope) будет расположен на горе Армазонес (это около 500 км на север напрямую от Лас-Кампанаса). Сейчас на эту вершину высотой 3500 м проложена только дорога, никакой другой инфраструктуры там и близко нет. По соседству с этой горой расположена обсерватория Паранал, центральным инструментом которой является VLT (Very Large Telescope — Очень Большой Телескоп), «самый передовой телескоп в мире», как без преувеличения называют его в ESO, — комплекс телескопов, каждый из которых имеет диаметр зеркала 8,2 м. Телескопы могут работать как сами по себе, так и объединенными в единый интерферометр. Комплекс приборов для этих инструментов позволяет решать самые разные астрофизические задачи, от наблюдений Луны и поиска экзопланет до изучения расширения Вселенной. Но самым выдающимся открытием, сделанным с VLT, в ESO считают подтверждение существования черной дыры в центре нашей галактики, сделанное по изучению движения звезд Млечного пути.

Еще один телескоп, расположенный на Паранале, про который стоит упомянуть, — VISTA. Его 4-метровое зеркало было изготовлено в России, на Лыткаринском заводе. Этот телескоп выпустил не один свободно доступный обзор неба в инфракрасном диапазоне — более подробные обзоры в этой области спектра не делает ни один инструмент в мире.

С высоты почти 3000 м, где находятся телескопы, открывается изумительный вид на Тихий океан. Расстояние по прямой от Паранала до побережья не превышает 20 км. На машине же нужно ехать по горному серпантину около двух часов. Обсерватория существует более-менее автономно. Например, на Паранале расположена небольшая электростанция, правда дизель, газ и другие виды топлива, на которых работает станция, сюда привозят. Также на гору три раза в день приезжает цистерна с дистиллированной водой.

Отдельно стоит упомянуть гостиницу обсерватории Паранал. Это уникальное сейсмоустойчивое сооружение, внутри которого находятся 120 номеров, ресторан, сад с пальмами и кактусами и бассейном, привлекло внимание деятелей Голливуда. В 2008 году там прошли съемки фильма из серии про Джеймса Бонда — «Квант милосердия».

Палаточный научный городок

Но если на Паранале уже построен «город-сад», то на плато Чахнантор, расположенном на самом севере Чили, недалеко от границы с Боливией, активно происходит сооружение комплекса радиотелескопов ALMA. На настоящий момент это самый крупный наземный астрономический проект в мире. В нем также участвуют Северная Америка (в лице США и Канады) и Япония. У подножия вершины расположен небольшой научный городок, который пока можно назвать палаточным. Большой и привлекательной для кинематографистов гостиницы с бассейном там пока нет, и все гости проживают в небольших, хотя и уютных вагончиках. Но стоит пройти несколько сотен метров в сторону, как ты начинаешь чувствовать себя словно на заводе: там происходит процесс сборки антенн, работающих в субмиллиметровом диапазоне. Две-три новые антенны каждый месяц отправляются на плато, на высоту 5000 м. Туда ведет длинная извилистая дорога, вдоль которой растут кактусы под десять метров и бегают викуньи (представители одного из родов семейства верблюдовых, наряду с ламами и верблюдами). Так высоко комплекс инструментов ALMA расположен из-за на порядок меньшей, чем на низких высотах, концентрации водяного пара, поглощающего космическое субмиллиметровое излучение.

В настоящий момент завершено сооружение около половины из запланированных 60 с лишним антенн. Но научная программа проекта ALMA уже началась — это произошло 30 сентября 2011 года, причем уже опубликованы три статьи. Для первой стадии научной программы было отобрано 112 заявок, большая часть из которых посвящена изучению межзвездной среды (чуть менее 44,6%). 25,9% заявок посвящено изучению галактик, 18,8% — космологии и 10,7% — звездной эволюции. Расчетный срок работы проекта ALMA составляет 30 лет, после этого возможно его усовершенствование. По словам руководителя европейской части ALMA Вольфганга Вильда, в будущем этот проект может быть в какой-то степени связан с российским космическим телескопом «Миллиметрон», запуск которого планируется осуществить после 2018 года. Этот российский проект представляет собой аналог запущенного в прошлом году «Радиоастрона», только в космос будет запущена антенна, работающая не в радиодиапазоне, а в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах.

Возможное участие России в проектах ESO или даже полноценное членство нашей страны в этой организации — это отдельная история, про которую ТрВ-Наука расскажет в одном из ближайших номеров.

Кафедра астрономии и астрофизики

Гигантский Магелланов Телескоп

Веб-сайт
Гигантский Магелланов Телескоп (GMT) — результат более чем вековых астрономических исследований и строительства телескопов ведущими мировыми исследовательскими институтами — откроет новое окно во Вселенную 21-го числа век. Запланированный к завершению примерно в 2018 году, GMT будет иметь разрешающую способность главного зеркала 24,5 метра (80 футов), что намного больше, чем у любого другого телескопа, когда-либо построенного. Он ответит на многие из вопросов, стоящих сегодня перед астрофизикой, и задаст новые и непредвиденные загадки будущим поколениям астрономов.

GMT будет производить изображения в 10 раз более четкие, чем космический телескоп Хаббл.

Главное зеркало GMT
Основным показателем силы оптического/ИК-телескопа является диаметр его первичной апертуры. Большие апертуры приводят как к большей площади сбора света, так и, потенциально, к более высокому угловому разрешению. Главное зеркало GMT состоит из семи сегментов, которые работают вместе как единое зеркало с разрешающей способностью телескопа диаметром 24,5 метра. Каждый из семи зеркальных сегментов GMT имеет диаметр 8,4 метра. Ограничение размера одного сегмента зеркала связано с доступной технологией изготовления и транспортировки такого зеркала. Зеркальные сегменты GMT длиной 8,4 м разрабатываются в лаборатории зеркал обсерватории Стюарда Университета Аризоны.

Зеркала изготовлены из стекла с низким коэффициентом теплового расширения, формованного в виде легкой сотовой структуры. Сегменты зеркала отшлифованы и отполированы до точного оптического рецепта. Окончательная полированная поверхность отклоняется от желаемой формы не более чем на 1/20 длины волны зеленого света, или примерно на 25 нанометров. После полировки поверхность покрывается тонким слоем алюминия для достижения максимальной отражательной способности.

Один из сегментов зеркала установлен на центральной оси телескопа. Остальные шесть зеркал установлены вокруг сегмента центрального зеркала. Каждый сегмент зеркала установлен в свою «ячейку» — сложную активную систему поддержки, которая постоянно удерживает зеркало в правильном положении относительно других сегментов.

Самый сложный аспект изготовления зеркальных сегментов GMT возникает из-за асимметричной формы шести внешних сегментов. Эти зеркала имеют круто изогнутую форму, похожую на форму картофельных чипсов. Внешний край этих сегментов на целых 14 мм толще, чем самый внутренний край. Для проверки этих зеркал необходимо было разработать новый набор испытательных инструментов и процедур.

Смежные области исследований

  • Космология
  • Внегалактическая астрономия и астрофизика
  • Galactic Astronomy & Astrophysics

Members

Hsiao-Wen Chen
Michael D. Gladders
Edward »Rocky» W. Kolb
Richard G. Kron
Andreas Seifahrt

News & Highlights

  • Награда за выслугу, Чикагский совет по науке и технологиям
  • Эдвард «Рокки» Колб возглавит Институт космологической физики им. Кавли, UChicago News
  • НАСА должно возглавить большую миссию прямой визуализации для изучения экзопланет, подобных Земле, говорится в новом отчете, Национальные академии наук, инженерии и медицины
  • Подкаст Big Brains исследует, как самый большой в мире телескоп может заглянуть во Вселенную рождения, UChicago News
  • Венди Фридман названа женщиной-2016 в космической науке, UChicago News
  • Группа TCN по космосу: Венди Фридман и Анджела Олинто, 9 лет0050 The Chicago Network
  • Молодые женщины узнают, что даже небо не является пределом карьеры STEM, Chicago Tribune
  • Гигантский Магелланов Телескоп: проект сверхмасштаба открывает новые горизонты, BBC News
  • Гигантский Магелланов Телескоп Организация открывает новые горизонты Чили, Отдел новостей Чикагского университета
  • Венди Фридман: Этот новый телескоп может показать нам начало Вселенной, TEDGlobal
  • Самый большой в мире телескоп для изучения самых глубоких тайн Вселенной, CNN
  • Международные партнеры Giant Magellan Telescope одобряют начало этапа строительства, Управление новостей Чикагского университета
  • U. of C. поможет построить гигантский телескоп, «открытие в неизвестность», Chicago Tribune
  • Международные партнеры Giant Magellan Telescope одобряют начало этапа строительства, CNBC
  • Международные партнеры Giant Magellan Telescope одобряют начало этапа строительства, GMTO News
  • Чикагский университет помогает построить эпический телескоп в Чили, CBS Чикаго
  • Расширение Вселенной Венди Фридман, Служба новостей Чикагского университета
  • Венди Фридман, ведущий астроном с мировым именем факультет, Отдел новостей Чикагского университета
  • Венди Фридман, ведущий астроном мира, присоединяется к факультету астрономии и астрофизики, Новости факультета
  • Университет присуждает семь почетных степеней в 519Созыв, Отдел новостей Чикагского университета
  • GMT успешно отлил третье зеркало, CBS News
  • Тонны расплавленного стекла идут на изготовление зеркала для гигантского телескопа, National Public Radio
  • Отливка зеркала GMT была огромный успех, Новости отдела
  • Гигантский проект телескопа стартует с шумом в Интернете, MSNBC
  • Хотите сделать гигантское зеркало телескопа? Вот как, NPR
  • Университет К. серьезно относится к наблюдениям за звездами: Университет инвестирует миллионы, получив доступ к телескопам в Чили, Chicago Tribune
  • Ричард Крон возглавит Научный консультативный комитет Гигантского Магелланового телескопа, Офис новостей Чикагского университета
  • Первый свет, Журнал Чикагского университета
  • Гигантский телескоп может раскрыть глубокие тайны, Управление новостей Чикагского университета
  • Небесный список желаний: Астрономы определяют приоритеты проектов на ближайшее десятилетие, Новости науки

GMT, TMT, OLT & EELT

Футуризм

5. 25. 14 от футуризма

/fromquarkstoquasars

/fromquarkstoquasars

5. 25. 14 от футуризма

Есть несколько предложенных телу планирование на данный момент, очень захватывающие времена, чтобы с нетерпением ждать. Некоторые из телескопов не намного больше, но другие могут стать новым определением больших наземных телескопов в этом столетии. На данном этапе в работе находятся четыре основных телескопа: 9

  • Очень большой европейский телескоп место, где будет построен Магелланов телескоп. GMT строится на вершине пика Лас-Кампанас в Чили на высоте 2550 метров (8366 футов) над уровнем моря. Одной из причин выбора этого места, в частности, является довольно стабильная погода, которая большую часть года проводит с ясными ночами. . GMT — это проект стоимостью 700 миллионов долларов, который финансируется США, Кореей и Австралией, которые в настоящее время вложили около 10% финансирования, в конечном итоге это будет очень хорошая инвестиция для всех австралийских астрономов.

    Гигантский телескоп Magellan будет состоять из семи 8,4-метровых зеркал, которые в сочетании с адаптивной оптикой дадут этому телескопу разрешение порядка 10 раз лучше, чем то, что мы в настоящее время можем получить от космического телескопа Хаббла, это большое достижение само по себе для наземного телескопа. Ожидается, что GMT будет завершен к 2018 году, так что осталось подождать еще 6 лет, что мы ожидаем найти?

    Согласно веб-сайту GMT, этот телескоп будет использоваться для изучения внесолнечных планет, формирования первых галактик и, надеюсь, поможет нам понять темную материю и темную энергию. Я также, вероятно, думаю, что телескоп такой величины также сможет увидеть первые звезды или, по крайней мере, их яркие сверхновые звезды, хотя это может быть доступно только космическому телескопу Джеймса Уэбба или более крупным телескопам.

    Тридцатиметровый телескоп можно назвать очень большим телескопом, но он состоит из множества зеркал меньшего размера. ТМТ имеет 492 зеркала размером около 1,44 метра каждое, и есть несколько веских причин для такого подхода. Нетрудно представить, что изготовить и транспортировать около 500 относительно небольших зеркал будет гораздо дешевле, чем изготовить и транспортировать одно 30-метровое зеркало.

    Как и все новые телескопы, имеет адаптивную оптику, позволяющую эффективно видеть сквозь атмосферные искажения. В отличие от многих телескопов, он также будет иметь широкий диапазон наблюдаемых длин волн, от 320 нанометров до 28 микрон. Это означает, что он будет эффективен от ультрафиолета до инфракрасной части спектра. Кроме того, в отличие от многих телескопов, он имеет очень большое фокусное расстояние f/15, для сравнения, англо-австралийская обсерватория Слайдинг-Спрингс имеет фокусное расстояние f/3,3, что дает ей гораздо большее поле зрения.

    TMT будет расположен на Мауна-Кеа, Гавайи, на высоте 4050 метров над уровнем моря, и это делает его вторым по величине из возможных мест, и хотя в этой части Гавайев может быть небольшое световое загрязнение, это вряд ли вызовет какие-либо проблемы. Наряду с довольно стабильными погодными условиями в течение большей части года, это действительно хорошее место.

    Чрезвычайно большой телескоп, как следует из названия, чрезвычайно большой. OWL имеет апертуру 100 метров, то же самое расстояние, которое Болт пробежал за 90,58 секунды, так что это дает шкалу, к которой мы можем относиться. Этот телескоп состоит из 3042 1,6-метровых зеркал, каждый из которых имеет удобный размер для ковки и транспортировки.

    В настоящее время место для OWL не определено, и это потому, что проект был свернут, у него был чрезвычайно дорогой бюджет, поэтому, возможно, в ближайшие годы он может быть построен. Хотя на данном этапе OWL больше не строится, ESO объявила, что они собираются построить другой очень большой телескоп, который они назвали.

    Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп, который будет 39,3-метровым телескопом, хотя он и не такой большой, как OWL, но все же очень большой. EELT будет построен на вершине Серро Армазонес в Чили, где расположена Европейская южная обсерватория. Зеркало длиной 39,3 м будет состоять из почти 800 сегментов по 1,4 м, что поможет снизить общую стоимость такого большого телескопа. Тем не менее, ему потребуется вторичное зеркало диаметром 4,2 м, которое на самом деле больше, чем многие телескопы по всему миру в настоящее время, что действительно идет дальше, чтобы показать, насколько большим скачком вперед станет Европейский сверхбольшой телескоп. астрономии.

    ESO и астрономы всего мира хотят получить больше информации о темной энергии и, возможно, выяснить, что это такое. EELT может даже увидеть атмосферу вокруг экзопланет, потенциально способных найти жизнь на других планетах. Астрономы также хотят увидеть первый свет Вселенной с помощью этого телескопа.

    К сожалению, строительство этого телескопа начнется только в конце этого десятилетия или в начале следующего, так что ждать придется долго.

    Очень приятно думать, что в течение следующего десятилетия по всему миру появится совершенно новый класс очень больших телескопов, к которым мы сможем подключиться. Последние два десятилетия были временем 8-10-метровых телескопов, таких как Gran Telescopio Canarias, Keck, SALT и VLT. Следующие несколько десятилетий будут десятилетиями 20-40-метровых телескопов, так что это очень захватывающее время. Если глобальный экономический климат улучшится в течение следующих нескольких десятилетий, всегда есть надежда, что Огромный Большой Телескоп действительно начнет строительство. Какой бы хорошей заменой OWL ни был Чрезвычайно Большой Телескоп, он по-прежнему соответствует только профилю Первоначально Был Большим (OWL).

    § Колин

    Источник изображения:

    http://www.sciencephoto.com/media/321764/enlarge

    Авторы и права: ЕВРОПЕЙСКАЯ ЮЖНАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ/НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА

    Поделиться этой статьей

    Национальный приоритет

    ТЕМЫ:АстрономияАстрофизикаГигантский Магелланов телескопГарвард-Смитсоновский центр астрофизики

    Автор: Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики
    6 февраля 2022 г.

    Гигантский Магелланов Телескоп. Предоставлено: Корпорация GMTO

    Программа сверхбольших телескопов США, в которую входит Гигантский Магелланов Телескоп

    Когда Гигантский Магелланов Телескоп (ГМТ) будет завершен, он станет членом следующего класса гигантских наземных телескопов, который обещает революционизировать наши взгляды и понимание Вселенной. Он будет состоять из семи 8,4-метровых зеркал, которые будут наблюдать оптический и ближний инфракрасный свет, с эффективной апертурой 24,5 метра в диаметре. Ожидается, что гигантский Магелланов телескоп будет иметь разрешающую способность в 10 раз больше, чем у космического телескопа Хаббла.

    » data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>Гигантский Магелланов Телескоп, был признан критически важным согласно Десятилетнему обзору астрономии и Астрофизика

    Десятилетнее исследование астрономии и астрофизики 2020 года рекомендовало федеральную поддержку для заключительных этапов строительства Гигантского Магелланова Телескопа (GMT) в рамках Программы чрезвычайно больших телескопов США (US-ELTP). Центр астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт (CfA

    Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (CfA) является совместным предприятием Смитсоновской астрофизической обсерватории и обсерватории Гарвардского колледжа. Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики, основанный в 1973 году, состоит из шести исследовательских подразделений: атомной и молекулярной физики; оптическая и инфракрасная астрономия; Астрофизика высоких энергий; радио и геоастрономия; звездные, солнечные и планетарные науки; и теоретической астрофизики.

    «data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>CfA) является частью международного консорциума, предоставляющего ключевую инструментальную технологию и благотворительную поддержку для по Гринвичу

    Долгожданный отчет оценивает US-ELTP как передовой проект для наземных обсерваторий и подробно описывает, что строительство чрезвычайно большого телескопа «абсолютно необходимо, если Соединенные Штаты хотят сохранить позицию лидера в наземной астрономии. ».

    «Для нас большая честь получить наивысший приоритет в десятилетнем опросе, и мы благодарны многим ученым, участвовавшим в этом процессе», — сказал Роберт Шелтон, президент GMT. «Это одобрение укрепляет научный импульс, который много лет назад был создан нашим учредительным консорциумом международных университетов и исследовательских институтов. В конце концов, мы разработали Гигантский Магелланов Телескоп, чтобы открывать неизведанное, и именно невообразимые открытия могут навсегда изменить человечество».

    Художественная концепция завершенного Гигантского Магелланова Телескопа. Предоставлено: GMTO Corporation

    «Это одобрение десятилетнего исследования является огромным и подтверждает многолетнюю тяжелую работу, которую наши ученые потратили на разработку технологий GMT», — говорит Чарльз Олкок, член правления GMTO и директор CfA.

    GMT был оценен в Astro2020 как основной партнер US-ELTP. Цель программы состоит в том, чтобы NOIRLab NSF предоставил американским астрономам полный доступ к наблюдению за небом на GMT в Южном полушарии и на Тридцатиметровый телескоп в Северном полушарии. US-ELTP рассматривался Astro2020 как дальновидная программа, которая позволит проводить совместные инклюзивные и трансформационные исследования практически во всех областях астрофизики — от понимания фундаментальной природы Вселенной до поиска жизни на далеких экзопланетах.

    «Мы гордимся тем, что являемся частью Программы сверхбольших телескопов США и ее смелого видения по предоставлению астрономическому сообществу доступа ко всему небу», — сказал Уолтер Мэсси, председатель правления Гигантского Магелланового телескопа и бывший директор Национального научного Фундамент. «От всего сердца поздравляю Тридцатиметровый телескоп и NOIRLab. Эта сильная рекомендация является результатом многолетней напряженной работы. Это прекрасное время, чтобы поддержать и присоединиться к нашему вдохновляющему проекту и помочь обеспечить доступ к этим удивительным телескопам на десятилетия вперед».

    Гигантский Магелланов Телескоп ночью. Предоставлено: GMTO Corporation

    24,5-метровая апертура GMT позволяет эффективно использовать федеральные инвестиции. Полным ходом идет строительство пика Лас-Кампанас на южной окраине чилийской пустыни Атакама, одного из лучших мест на Земле для исследования неба. В рамках проекта завершена выемка твердых пород для фундамента и вспомогательной инфраструктуры, отлиты шесть из семи главных зеркал, начато изготовление первого адаптивного вторичного зеркала, и уже получена дополнительная награда от Национального научного фонда на ускорение создания прототипов и испытаний некоторых из самые мощные оптические и инфракрасные технологии из когда-либо созданных.

    Astro2020 подчеркивает способность GMT собирать свет площадью 368 квадратных метров, непревзойденное поле зрения 25 угловых минут, усовершенствованную адаптивную оптическую систему и возможности спектроскопии с высоким разрешением и возможности визуализации с ограничением дифракции. В отчете подчеркивается, что «возможности могут быть задействованы почти во всех важных научных вопросах, изложенных в этом десятилетнем обзоре, по всем трем нашим ключевым научным темам».