Экстремально Большой Телескоп E-ELT

39 метровый телескоп20 июня 2014 года, в центральной части пустыни Атакама в Чили, была взорвана вершина горы Cerro Armazones, высотой 3060 метров.

Начало строительства






Шутка связанная с названиями телескопов

Шутка про названия телескопов

Этот взрыв представляет собой первый этап в формировании плоской платформы размером 300х150 метров на вершине горы и удалении 220000 кубометров породы.

На сформированной платформе, Европейской Южной Обсерваторией ESO будет создан самый большой телескоп в мире, названый E-ELT (Экстремально Большой Телескоп).

Территория для телескопа

Территория выделенная для E-ELT

Территория выделенная для E-ELT

13 октября 2011 года, Республика Чили и ESO подписали соглашение о передаче земель для строительства Экстремально Большого Телескопа. Чили пожертвовала площадь в 189 квадратных километров вокруг горы Cerro Armazones для установки E-ELT, а также концессию на 50 лет на дополнительные 362 кв. км прилегающей территории, которая будет защищать E-ELT от светового загрязнения и исключать возможность добычи полезных ископаемых. При нынешней 719 кв. км. земли вокруг Cerro Paranal, общая охраняемая территория вокруг комплекса Paranal-Armazones достигает 1270 кв. км.!

Почему именно Чили?


Замедленная киносъемка (time-lapse) с вершины Cerro Armazones

Почему для строительства была выбрана именно Чили? Все дело в том, что на земле не так уж и много мест с идеальным астроклиматом. Наилучшим местом считаются Анды с Чили, в частности горное плато Паранал и его окрестности, где уже построены и работают 4-е телескопа VLT, гигантский радиотелескоп ALMA и другие телескопы, такие как VISTA. Воздух в этом районе сухой, а высота 3000 метров и большое количество солнечных дней делают это место одним из лучших для строительства, к тому же Чили входит в состав ESO. Другим интересным место с хорошим астроклиматом является вершина горы Маун Кеа на Гавайях, где уже функционируют несколько больших телескопов.

Параметры E-ELT












Галерея компьютерных рендеров E-ELT

Построенное в начале 2000 годов поколение больших (8-10 метров) телескопов принесло своим создателям множество открытий. На данный момент, астрономия испытывает золотую эру своего развития. Проектируемый телескоп E-ELT будет иметь возможности, которые в 10 раз больше, чем у его предшественников. Главное зеркало будет диаметром почти 40 м, что составляет почти половину футбольного поля. Оно будет собирать почти в 15 раз больше света, чем самые современные оптические телескопы на сегодня. Его площадь составит примерно 1000 квадратных метров из 800 шестиугольных сегментов, каждый из которых размером 1,4 метра, при толщине 50 мм и покрывающие поле зрения на небе 1/10 размера полной Луны.

Схема строения E-ELT

Схема строения E-ELT

Телескоп E-ELT будет намного больше, чем все остальные большие телескопы, которые планируется построить в ближайшее время или уже построены, в том числе и Тридцатиметровый телескоп (Thirty Meter Telescope (TMT), который будет построен на Гавайях.

E-ELT и пирамиды

Для примера: размеры будущего E-ELT, уже существующих телескопов «VLT», диаметром 8-метров (справа от E-ELT) и пирамид на плато Гиза.

Сравнение размеров телескопа

Сравнение размеров крупнейших телескопов

Сравнение размеров крупнейших телескопов

На фоне гигантских размеров главного зеркала, все остальные элементы этого оптического прибора выглядят незначительными. Например его вторичное монолитное зеркало имеет диаметр “всего” 4,2 метра. Однако еще совсем недавно такую “вторичку” не зазорно было использовать в качестве первичного зеркала. Также у телескопа E-ELT будет целых 5 адаптивных зеркал, которые будут корректировать искажения, вносимых нашей атмосферой. Все это не удивительно, ведь стоимость проекта оценена в 1 миллиард евро! Ожидается, что в 2022 году Экстремально Большой Телескоп будет запущен и мы увидим его первые снимки.

Макет в натуральную величину, вид с воздуха
Макет в натуральную величину
Основание для адаптивного зеркала M4
Прототип стабилизирующего изображение зеркала M5, которое перемещается по трем осям
Сегмент главного зеркала
Четыре сегмента главного зеркала

Что ждать от телескопа E-ELT?

Одна из самых интересных задач будущего телескопа это исследование экзопланет. Даже не столько их открытие, сколько получение прямых изображений больших экзопланет, а также их спутников. С помощью E-ELT мы сможем узнать параметры их атмосфер, а также вести наблюдения за их орбитами. Множество фундаментальных вопросов ждут своего решения и один их них это формирование планетарных систем, процессы возникновения и развития протопланет. С помощью своершенного оптического прибора можно будет обнаружить молекулы воды или органические вещества в протопланетных дисках вокруг звезд.

Исследование экзопланет

Планетная система HR 8799

Планета у звезды HR 8799, открыта непосредственным наблюдением в ИК спектре. HR 8799 располагается на расстоянии 129 световых лет от нас, в созвездии Пегаса.

На сегодня мы гораздо больше знаем о звездах, чем о их экзопланетах, а все из-за того, что современные инструменты дают хорошую возможность наблюдать звезды, но мало пригодны для исследования экзопланет.

Бета Живописца

Планета у звезды Бета Живописца в обоих элонгациях

Главный плюс прямого наблюдения экзопланет состоит в том, что в отличие от космического телескопа «Кеплер» мы сможем исследовать экзопланеты, лежащие вне плоскости орбит своих звезд. Экзопланет, у которых орбита не совпадают с лучом зрения, обнаружится намного больше. Так ближайшие к нашему Солнцу 53 звезды в окружности диаметром 10 парсек – весьма любопытны для прямого поиска экзопланет размером с Землю. Из этих 53-х звезд, пять это двойные системы с невидимыми спутниками, и вероятно, с возможными планетами. Лет через 20 мы вероятно сможем получить доказательства существования внеземной жизни – анализирую спектры планетных атмосфер. При условии что жизнь на этих планетах существует.

Предельная звездная величина

У планеты типа Юпитера, звездная величина, на расстоянии 1 а.е. от звезды похожей на наше Солнце, при исследовании с расстояния 10 парсек, будет около 24. Так в 8-метровый телескоп VLT мы можем наблюдать объекты вплоть до 27 звездной величины. Используя E-ELT для непосредственного наблюдения мы можем рассчитывать увидеть объекты до 30-31 звездных величин.

Другие объекты исследования

Диск Бетельгейзе

Диск Бетельгейзе

Кроме внеземных планет, с помощью E-ELT можно увидеть диски у звезд-гигантов, двойные взаимодействующие звезды, а также аккреционные диски у загадочных черных дыр.

Теоретический предел разрешения E-ELT будет около 0,003 сек, в видимом диапазоне. Для примера, у звезды Бетельгейзе размер диска около 0,055 сек.

Диск Бетельгейзе с разрешением 0,037 сек, поле зрения около 0,5 сек. Изображение получено с помощью телескопа VLT

Знаете ли Вы?

E-ELT и VLT в сравнении с Альянц Ареной
E-ELT и пирамиды
E-ELT и VLT в сравнении со статуей Свободы
E-ELT и VLT в сравнении с храмом Святого Семейства
E-ELT и VLT в сравнении с Триумфальной аркой
E-ELT и VLT в сравнении с собором Святого Стефана
E-ELT и VLT в сравнении с Сиднейской оперой
E-ELT и VLT в сравнении с Пизанской башней
E-ELT и VLT в сравнении с Колизеем
E-ELT и VLT в сравнении с Атомиум - символом Брюсселя
Телескоп E-ELT и VLT в сравнении с Бранденбургскими воротами

E-ELT будет собирать в 100 000 000 раз больше света, чем человеческий глаз, 8 000 000 раз больше, чем телескоп Галилея, и в 26 раз больше, чем один телескоп VLT, диаметром 8,2 метра. E-ELT будет собирать больше света, чем все существующие телескопы диаметром 8-10 метров вместе взятые.

Как будет работать E-ELT

При работе адаптивной оптики лазерные лучи сформируют в атмосфере так называемые «лазерные звезды», изображения которых будут использоваться для последующей коррекции атмосферных искажений возникающих из-за турбулентности в атмосфере. Хотя E-ELT это поистине гигантское сооружение, максимальное отклонение поверхности его главного зеркала от идеальной формы не будет превышать каких-то сотых долей микрона.

Лазеры в действии

Лазеры в действии

Столь сложная задача этим отнюдь не исчерпываются. Существует еще множество трудностей, которые предстоит решить инженерам и ученым. Для управляемой деформации и перемещения каждого отдельного сегмента зеркала предусмотрено 15 электромоторов. На каждом сегменте размещено шесть сенсоров, в задачу которых входит регистрировать его положение по отношению к соседним.

Управление

Всего сегментов — 800 и получается, что необходимо считывать данные с около 5 тысяч датчиков со скоростью до 1000 раз в секунду. Эти элементы активной оптики, которые задают форму зеркала при наведении. Еще существует адаптивная оптика, для которой также требуется производить множество измерений для 600 исполнительных устройств — актуаторов, в задачу которых входит в реальном времени изменять поверхности 5-и адаптивных зеркал. Эти зеркала при наблюдении будут непрерывно вибрировать с килогерцовой частотой, исправляя турбулентные фазовые искажения, вызванные нашей атмосферой.

Официальный трейлер


comments powered by HyperComments

Подпишись на рассылку лучших статей от Spacegid.com. Без спама.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 2169
Система Orphus