10 найбільших телескопів
Вдалині від вогнів і шуму цивілізації, на вершинах гір і в безлюдних пустелях живуть титани, багатометрові очі яких завжди звернені до зірок. Naked Science підібрав 10 найбільших наземних телескопів: одні споглядають космос уже багато років, іншим лише побачити «перше світло».
10. Large Synoptic Survey Telescope
Діаметр головного дзеркала: 8,4 метра
Місце розташування: Чилі, пік гори Сіро-Пачон, 2682 метри над рівнем моря
Тип: оптичний, рефлектор
Хоча LSST розташовуватиметься в Чилі, це проект США та його будівництво повністю фінансують американці, зокрема Білл Гейтс (особисто вклав 10 мільйонів доларів із необхідних 400).
Призначення телескопа - фотографування всього доступного нічного неба разів на кілька ночей, при цьому апарат оснащений 3,2 гігапіксельною фотокамерою. LSST виділяється дуже широким кутом огляду в 3,5 градуси (для порівняння – Місяць і Сонце, як вони видно із Землі, займають лише 0,5 градуси). Подібні можливості пояснюються не тільки діаметром головного дзеркала, що вселяє, але й унікальністю конструкції: замість двох стандартних дзеркал LSST використовує три.
Серед наукових цілей проекту заявлено пошук проявів темної матерії та темної енергії, картографування Чумацького шляху, детектування короткочасних подій на зразок вибухів нових чи наднових, а також реєстрація малих об'єктів Сонячної системи на кшталт астероїдів та комет, зокрема поблизу Землі та в Поясі Койпера.
Очікується, що LSST побачить «перше світло» (поширений на Заході термін означає момент, коли телескоп вперше використовується за прямим призначенням) у 2020 році. На даний момент триває будівництво, вихід апарату на повне функціонування заплановано на 2022 рік.
9. SouthAfrican Large Telescope
Діаметр головного дзеркала: 11 х 9,8 метрів
Місцезнаходження: ПАР, вершина пагорба неподалік поселення Сутерланд, 1798 метрів над рівнем моря
Тип: оптичний, рефлектор
Найбільший оптичний телескоп південної півкулі розташовується в ПАР, у напівпустельній місцевості неподалік міста Сутерланд. Третина з 36 мільйонів доларів, необхідні конструювання телескопа, вклало уряд ПАР; решта поділена між Польщею, Німеччиною, Великобританією, США та Новою Зеландією.
Свій перший знімок SALT зробив у 2005 році, трохи після закінчення будівництва. Його конструкція досить нестандартна для оптичних телескопів, проте широко поширена серед покоління новітніх «дуже великих телескопів»: головне дзеркало не єдине і складається з 91 шестикутного дзеркала діаметром 1 метр, кут нахилу кожного з яких може регулюватися для досягнення певної видимості.
Призначений для проведення візуального та спектрометричного аналізу випромінювання астрономічних об'єктів, недоступних телескопам північної півкулі. Співробітники SALT займаються спостереженнями квазарів, близьких та далеких галактик, а також стежать за еволюцією зірок.
Аналогічний телескоп є у Штатах, він називається Hobby-Eberly Telescope і розташований у Техасі, у містечку Форт Девіс. І діаметр дзеркала, і його технологія майже повністю збігаються із SALT.
8. Keck I та Keck II
Діаметр головного дзеркала: 10 метрів (обидва)
Місце розташування: США, Гаваї, гора Мауна Кеа, 4145 метрів над рівнем моря
Тип: оптичний, рефлектор
Обидва ці американські телескопи з'єднані в одну систему (астрономічний інтерферометр) і можуть працювати разом, створюючи єдине зображення.Унікальне розташування телескопів в одному з найкращих місць на Землі з точки зору астроклімату (ступінь втручання атмосфери в якість астрономічних спостережень) перетворило Keck на одну з найефективніших обсерваторій в історії.
Головні дзеркала Keck I і Keck II ідентичні між собою і подібні до своєї структури телескопу SALT: вони складаються з 36 шестикутних рухомих елементів. Обладнання обсерваторії дозволяє спостерігати небо у оптичному, а й у ближньому інфрачервоному діапазоні.
Крім основної частини найширшого спектра досліджень, Keck є на даний момент одним із найефективніших наземних інструментів у пошуку екзопланет.
7. Gran Telescopio Canarias
Діаметр головного дзеркала: 10,4 метра
Місце розташування: Іспанія, Канарські острови, острів Ла Пальма, 2267 метрів над рівнем моря
Тип: оптичний, рефлектор
Будівництво GTC закінчилося в 2009 році, тоді ж обсерваторія була офіційно відкрита. На церемонію приїхав навіть король Іспанії Хуан Карлос I. Усього на проект було витрачено 130 мільйонів євро: 90% профінансувала Іспанія, а решту 10% порівну поділили Мексика та Університет Флориди.
Телескоп здатний спостерігати за зірками в оптичному та середньому інфрачервоному діапазоні, має інструменти CanariCam та Osiris, які дозволяють GTC проводити спектрометричні, поляриметричні та коронографічні дослідження астрономічних об'єктів.
6. Arecibo Observatory
Діаметр головного дзеркала: 304,8 метра
Місце розташування: Пуерто-Ріко, Аресібо, 497 метрів над рівнем моря
Тип: радіотелескоп, рефлектор
Один з найвідоміших телескопів у світі, радіотелескоп в Аресібо неодноразово потрапляв в об'єктиви кінокамер:Наприклад, обсерваторія фігурувала як місце фінальної конфронтації між Джеймсом Бондом та його антагоністом у фільмі «Золоте Око», і навіть у науково-фантастичної екранізації роману Карла Сагана «Контакт».
Виглядає Аресібо справді незвичайно: гігантська тарілка телескопа діаметром майже третину кілометра поміщена в природну карстову вирву, оточену джунглями, і вкрита алюмінієм. Над нею підвішено рухомий опромінювач антени, що підтримується 18 тросами з трьох високих веж по краях тарілки-рефлектора. Гігантська конструкція дозволяє Аресібо ловити електромагнітне випромінювання щодо великого діапазону - з довжиною хвилі від 3 см до 1 м.
Введений в дію ще в 60-х роках, цей радіотелескоп використовувався в незліченних дослідженнях і встиг допомогти зробити низку значних відкриттів (на зразок першого виявленого телескопом астероїда 4769 Castalia). Одного разу Аресібо навіть забезпечив вчених Нобелівською премією: у 1974 році були нагороджені Халс і Тейлор за перше в історії виявлення пульсара у подвійній зірковій системі (PSR B1913+16).
Наприкінці 1990-х років обсерваторія також стала використовуватися як один із інструментів американського проекту з пошуку позаземного життя SETI.
5. Atacama Large Millimeter Array
Діаметр головного дзеркала: 12 та 7 метрів
Місце розташування: Чилі, пустеля Атакама, 5058 метрів над рівнем моря
На даний момент цей астрономічний інтерферометр з 66 радіотелескопів 12- і 7-метрового діаметру є найдорожчим наземним телескопом, що діє. США, Японія, Тайвань, Канада, Європа і, звісно, Чилі витратили на нього близько 1,4 мільярда доларів.
Оскільки призначенням ALMA є вивчення міліметрових та субміліметрових хвиль,найбільш сприятливим для такого апарату є сухий та високогірний клімат; цим пояснюється розташування всіх шести з половиною десятків телескопів на пустельному чилійському плато 5 км над рівнем моря.
Головною науковою метою гігантського інтерферометра є вивчення еволюції космосу на ранніх стадіях розвитку Всесвіту; зокрема, народження та подальшої динаміки перших зірок.
4. Giant Magellan Telescope
Діаметр головного дзеркала: 25,4 метра
Місце розташування: Чилі, обсерваторія Лас-Кампанас, 2516 метрів над рівнем моря
Тип: оптичний, рефлектор
Далеко на південний захід від ALMA у тій самій пустелі Атакама будується ще один великий телескоп, проект США та Австралії – GMT. Головне дзеркало складатиметься з одного центрального та шести симетрично оточуючих його та трохи вигнутих сегментів, утворюючи єдиний рефлектор діаметром більш ніж у 25 метрів. Крім величезного рефлектора, на телескоп буде встановлено новітню адаптивну оптику, яка дозволить максимально усунути спотворення, створювані атмосферою при спостереженнях.
Вчені розраховують, що ці фактори дозволять GMT отримувати зображення в 10 разів чіткіші, ніж знімки Hubble, і навіть більш досконалі, ніж у його довгоочікуваного спадкоємця - космічного телескопа James Webb.
Серед наукових цілей GMT є дуже широкий спектр досліджень – пошук та знімки екзопланет, дослідження планетарної, зіркової та галактичної еволюції, вивчення чорних дірок, проявів темної енергії, а також спостереження першого покоління галактик. Робочий діапазон телескопа у зв'язку із заявленими цілями – оптичний, ближній та середній інфрачервоний.
Закінчити всі роботи передбачається до 2020 року, проте заявлено, що GMT може побачити"перше світло" вже з 4 дзеркалами, як тільки вони виявляться введені в конструкцію. Наразі триває робота зі створення вже четвертого дзеркала.
3. Thirty Meter Telescope
Діаметр головного дзеркала: 30 метрів
Місце розташування: США, Гаваї, гора Мауна Кеа, 4050 метрів над рівнем моря
Тип: оптичний, рефлектор
За своїми цілями та характеристиками TMT схожий на GMT та гавайські телескопи Keck. Саме на успіху Keck і заснований більший TMT з тією ж технологією розділеного на безліч шестикутних елементів головного дзеркала (тільки цього разу його діаметр втричі більший), а заявлені дослідні цілі проекту майже повністю збігаються із завданнями GMT, аж до фотографування найраніших галактик мало не на краю Всесвіту.
ЗМІ називають різну вартість проекту, вона варіюється від 900 мільйонів до 1,3 мільярда доларів. Відомо, що бажання брати участь у TMT висловили Індія та Китай, які згодні взяти на себе частину фінансових зобов'язань.
Передбачається, що всі адміністративні проблеми вже незабаром будуть вирішені, а повністю завершити будівництво планується приблизно до 2022 року.
2. Square Kilometer Array
Діаметр головного дзеркала: 200 чи 90 метрів
Місцезнаходження: Австралія та Південна Африка
Якщо цей інтерферометр буде побудований, він стане в 50 разів потужнішим астрономічним інструментом, ніж найбільші радіотелескопи Землі. Справа в тому, що своїми антенами SKA має покрити площу приблизно один квадратний кілометр, що забезпечить йому безпрецедентну чутливість.
За структурою SKA дуже нагадує проект ALMA, щоправда, за габаритами значно перевершуватиме свого чилійського побратима. На даний момент є двіФормули: або будувати 30 радіотелескопів з антенами 200 метрів, або 150 з діаметром 90 метрів. Так чи інакше, довжина, на якій будуть розміщені телескопи, складатиме, згідно з планами вчених, 3000 км.
Щоб вибрати країну, де будуватиметься телескоп, було проведено свого роду конкурс. У «фінал» вийшли Австралія та ПАР, і у 2012 році спеціальна комісія оголосила своє рішення: антени будуть розподілені між Африкою та Австралією у загальну систему, тобто SKA буде розміщено на території обох країн.
Заявлена вартість мегапроекту – 2 мільярди доларів. Сума розділена між низкою країн: Великобританією, Німеччиною, Китаєм, Австралією, Новою Зеландією, Нідерландами, ПАР, Італією, Канадою і навіть Швецією. Передбачається, що будівництво буде повністю завершено до 2020 року.
1. European Extremely Large Telescope
Діаметр головного дзеркала: 39.3 метри
Місце розташування: Чилі, вершина гори Серро Армазонес, 3060 метрів
Тип: оптичний, рефлектор
Автори проекту Thirty Meter Telescope заявляють, що їхній астрономічний інструмент буде найбільшим оптичним телескопом у світі.
На кілька років – можливо. Однак до 2025 року на повну потужність вийде телескоп, який перевершить TMT на десяток метрів і який, на відміну від гавайського проекту, вже знаходиться на стадії будівництва. Йдеться про безперечного лідера серед новітнього покоління великих телескопів, а саме про Європейський дуже великий телескоп, або E-ELT.
Його головне майже 40-метрове дзеркало складатиметься з 798 рухомих елементів діаметром 1,45 метра. Це разом із найсучаснішою системою адаптивної оптики дозволить зробити телескоп настільки потужним, що він, на думку вчених, зможе не лише знаходитипланети, подібні до Землі за розмірами, але й зможе за допомогою спектрографа вивчити склад їхньої атмосфери, що відкриває абсолютно нові перспективи у вивченні планет поза сонячною системою.
Крім пошуку екзопланет, E-ELT займеться дослідженням ранніх стадій розвитку космосу, спробує виміряти точне прискорення розширення Всесвіту, перевірить фізичні константи на власне постійність у часі; також цей телескоп дозволить вченим глибше ніж будь-коли зануритися в процеси формування планет та їх первинний хімічний склад у пошуках води та органіки – тобто, E-ELT допоможе відповісти на цілу низку фундаментальних питань науки, включаючи ті, що торкаються виникнення життя.
