Jak změnit typ pošty Yandex na klasickou. Design krabice. Jak změnit jazyk v poště

S každým dalším centimetrem otvoru, každou další sekundou pozorovacího času a každým dalším atomem atmosférické interference odstraněným ze zorného pole dalekohledu bude vesmír vidět lépe, hlouběji a jasněji.

25 let Hubblea

Když v roce 1990 začal fungovat Hubbleův teleskop, zahájila novou éru astronomie – vesmírnou éru. Už nebylo potřeba bojovat s atmosférou, starat se o mraky nebo elektromagnetickou scintilaci. Jediné, co bylo potřeba, bylo otočit satelit směrem k cíli, stabilizovat jej a sbírat fotony. Během 25 let začaly vesmírné dalekohledy pokrývat celé elektromagnetické spektrum, což umožnilo poprvé pozorovat vesmír při každé vlnové délce světla.

Ale jak se naše znalosti zvětšovaly, rostlo i naše chápání neznámého. Čím dále se díváme do vesmíru, tím dále vidíme: konečný čas od Velkého třesku v kombinaci s konečnou rychlostí světla poskytuje limit toho, co můžeme pozorovat. Navíc samotné rozpínání vesmíru působí proti nám a natahuje hvězdy, když putují vesmírem směrem k našim očím. Dokonce i Hubbleův vesmírný dalekohled, který nám poskytuje nejhlubší a nejúžasnější obraz vesmíru, jaký jsme kdy objevili, je v tomto ohledu omezený.

Nevýhody HST

Hubbleův teleskop je úžasný dalekohled, ale má řadu zásadních omezení:

• Pouze 2,4 m v průměru, což jej omezuje
• Přestože je potažen reflexními materiály, je neustále vystaven přímému slunečnímu záření, které jej zahřívá. To znamená, že kvůli tepelným účinkům nemůže pozorovat vlnové délky světla větší než 1,6 mikronu.
• Kombinace jeho omezené apertury a vlnových délek, na které je citlivý, znamená, že dalekohled může vidět galaxie ne starší než 500 milionů let.

Tyto galaxie jsou krásné, vzdálené a existovaly, když byl vesmír jen asi 4 % svého současného stáří. Ale je známo, že hvězdy a galaxie existovaly ještě dříve.

Abyste viděli, musíte mít vyšší citlivost. To znamená přejít na delší vlnové délky a další nízké teploty než Hubble. Proto vzniká vesmírný dalekohled Jamese Webba.

Vyhlídky pro vědu

Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) je navržen tak, aby přesně překonal tato omezení: s průměrem 6,5 m může dalekohled zachytit 7krát více světla než Hubbleův teleskop. Otevírá možnost ultraspektroskopie vysoké rozlišení od 600 nm do 6 mikronů (čtyřnásobek vlnové délky, než dokáže Hubble vidět), přičemž pozoruje střední infračervenou oblast spektra s větší citlivostí než kdykoli předtím. JWST používá pasivní chlazení na povrchovou teplotu Pluta a je schopen aktivně ochlazovat střední infračervené přístroje až na 7 K. Teleskop Jamese Webba nám umožní dělat vědu způsobem, který nikdy předtím nebyl.

Umožní:

• pozorovat nejstarší galaxie, které kdy vznikly;
• vidět skrz neutrální plyn a zkoumat první hvězdy a reionizaci vesmíru;
• provádět spektroskopickou analýzu úplně prvních hvězd (populace III) vzniklých po velkém třesku;
• získejte úžasná překvapení, jako je objev nejstarších kvasarů ve vesmíru.

Úroveň vědeckého výzkumu JWST se nepodobá ničemu v minulosti, a proto byl teleskop vybrán jako vlajková loď NASA v roce 2010.

Vědecké mistrovské dílo

S technický bod Z vizuálního hlediska je nový dalekohled Jamese Webba skutečným uměleckým dílem. Projekt ušel dlouhou cestu: došlo k překročení rozpočtu, zpoždění harmonogramu a nebezpečí zrušení projektu. Po zásahu nového vedení se vše změnilo. Projekt najednou fungoval jako po másle, finanční prostředky byly přiděleny, chyby, selhání a problémy byly zohledněny a tým JWST začal plnit všechny termíny, harmonogramy a rozpočtové limity. Start zařízení je naplánován na říjen 2018 na raketě Ariane 5. Nejen, že tým dodržuje harmonogram, ale má devět měsíců na to, aby vyúčtoval případné nepředvídatelné události, aby zajistil, že je k tomuto datu vše sestaveno a připraveno.

Teleskop Jamese Webba se skládá ze 4 hlavních částí.

Optický blok

Zahrnuje všechna zrcátka, z nichž nejúčinnějších je osmnáct primárních segmentových pozlacených zrcadel. Budou použity ke sběru vzdáleného světla hvězd a jeho zaostření na nástroje pro analýzu. Všechna tato zrcadla jsou nyní kompletní a neposkvrněná, vyrobená přesně podle plánu. Po sestavení budou složeny do kompaktní struktury, která bude vypuštěna přes 1 milion km ze Země do bodu L2 Lagrange, a poté se automaticky rozvinou do podoby voštinové struktury, která po mnoho let bude sbírat ultra dálková světla. To je opravdu krásná věc a úspěšný výsledek titánského úsilí mnoha specialistů.

Blízká infračervená kamera

Webb je vybaven čtyřmi vědeckými přístroji, které jsou 100% připraveny. Hlavní kamera dalekohledu je blízko infračervená kamera, od viditelného oranžového světla po hluboké infračervené. Poskytne bezprecedentní snímky nejstarších hvězd, nejmladších galaxií, které jsou stále v procesu formování, mladých hvězd v Mléčné dráze a blízkých galaxií a stovek nových objektů v Kuiperově pásu. Je optimalizován pro přímé zobrazování planet kolem jiných hvězd. To bude hlavní fotoaparát používaný většinou pozorovatelů.

Blízký infračervený spektrograf

Tento nástroj nejen rozděluje světlo na jednotlivé vlnové délky, ale je schopen to udělat pro více než 100 jednotlivých objektů současně! Tímto zařízením bude univerzální spektrograf „Webba“, který je schopen pracovat ve 3 různé režimy spektroskopie. Byla postavena, ale mnoho komponent, včetně detektorů a multibránové baterie, poskytlo Centrum kosmických letů. Goddarda (NASA). Toto zařízení bylo testováno a je připraveno k instalaci.

Středně infračervený přístroj

Přístroj bude použit pro širokopásmové zobrazování, což znamená, že bude produkovat nejpůsobivější snímky ze všech Webbových přístrojů. S vědecký bod vidění, bude nejužitečnější při měření protoplanetárních disků kolem mladých hvězd, měření a zobrazování s nebývalou přesností objektů Kuiperova pásu a prachu zahřátého světlem hvězd. Bude to jediný přístroj s kryogenním chlazením na 7 K. Ve srovnání se Spitzerovým vesmírným dalekohledem to zlepší výsledky 100krát.

Near-Infrared Slitless Spectrograph (NIRISS)

Zařízení vám umožní vyrábět:

• širokoúhlá spektroskopie v oblasti blízkých infračervených vlnových délek (1,0 - 2,5 µm);
• grism spektroskopie jednoho objektu ve viditelné a infračervené oblasti (0,6 - 3,0 mikronů);
• aperturní maskovací interferometrie na vlnových délkách 3,8 - 4,8 mikronů (kde se očekávají první hvězdy a galaxie);
• širokoúhlé fotografování celého zorného pole.

Tento přístroj vytvořila Kanadská kosmická agentura. Po absolvování kryogenního testování bude také připraven k integraci do přístrojového prostoru dalekohledu.

Zařízení na ochranu proti slunci

Vesmírné dalekohledy jimi dosud nebyly vybaveny. Jedním z nejvíce skličujících aspektů každého startu je použití zcela nového materiálu. Namísto aktivního chlazení celé kosmické lodi jednorázovým spotřebním chladivem využívá teleskop Jamese Webba zcela nová technologie- 5vrstvý sluneční štít, který bude nasazen k odrážení slunečního záření z dalekohledu. Pět 25metrových plechů bude spojeno titanovými tyčemi a instalováno po nasazení dalekohledu. Ochrana byla testována v letech 2008 a 2009. Modely v plném měřítku testované v laboratoři splnily vše, co zde na Zemi dělat měly. To je krásná inovace.

Je to také neuvěřitelný koncept: nejen blokovat světlo ze Slunce a umístit dalekohled do stínu, ale udělat to tak, aby veškeré teplo vyzařovalo v opačném směru, než je orientace dalekohledu. Každá z pěti vrstev ve vakuu vesmíru se při oddálení od vnější vrstvy ochladí, která bude o něco teplejší než teplota zemského povrchu - asi 350-360 K. Teplota poslední vrstvy by měla klesnout na 37- 40 K, což je chladněji než v noci na povrchu Pluta.

Kromě toho byla přijata významná opatření na ochranu před drsným prostředím hlubokého vesmíru. Jednou z věcí, které je zde třeba znepokojovat, jsou drobné oblázky, velikosti oblázků, zrnka písku, smítka prachu a ještě menší, létající meziplanetárním prostorem rychlostí desítek nebo dokonce stovek tisíc km/h. Tyto mikrometeority jsou schopny vytvořit drobné mikroskopické otvory ve všem, s čím se setkají: kosmické lodi, obleky astronautů, zrcadla dalekohledů a další. Pokud jsou na zrcátkách pouze promáčkliny nebo díry, což mírně sníží množství dostupného " dobré světlo“, sluneční štít se může roztrhnout od okraje k okraji, čímž se celá vrstva stane nepoužitelnou. V boji proti tomuto jevu byl použit geniální nápad.

Celý solární panel byl rozdělen na sekce tak, že pokud by došlo k malému natržení v jedné, dvou nebo dokonce třech z nich, vrstva se dále neroztrhla, jako prasklina na čelním skle auta. Řezání zachová celou strukturu neporušenou, což je důležité, aby se zabránilo degradaci.

Kosmická loď: montážní a řídicí systémy

Toto je nejběžnější součást, stejně jako všechny vesmírné dalekohledy a vědecké mise. JWST to má unikátní, ale také kompletně připravené. Vše, co zbývá udělat generálnímu dodavateli projektu, společnosti Northrop Grumman, je dokončit štít, sestavit dalekohled a otestovat jej. Zařízení bude připraveno ke spuštění za 2 roky.

10 let objevů

Pokud vše půjde správně, lidstvo bude na pokraji velkých vědeckých objevů. Clona neutrálního plynu, která až dosud zakrývala pohled na nejstarší hvězdy a galaxie, bude eliminována Webbovými infračervenými schopnostmi a jeho enormním poměrem apertur. Bude to největší, nejcitlivější dalekohled s obrovským rozsahem vlnových délek od 0,6 do 28 mikronů (lidské oko vidí od 0,4 do 0,7 mikronu), jaký byl kdy postaven. Očekává se, že poskytne deset let pozorování.

Podle NASA bude mise Webb trvat 5,5 až 10 let. Je omezeno množstvím paliva potřebného k udržení oběžné dráhy a životností elektroniky a zařízení v drsném prostředí vesmíru. Orbitální dalekohled Jamese Webba ponese zásobu paliva na celé 10leté období a 6 měsíců po startu bude proveden test podpory letu, který zaručí 5 let vědecké práce.

Co by se mohlo pokazit?

Hlavním limitujícím faktorem je množství paliva na palubě. Když skončí, satelit se vzdálí od L2 a vstoupí na chaotickou oběžnou dráhu v těsné blízkosti Země.

Kromě toho se mohou objevit další potíže:

• degradace zrcadel, která ovlivní množství shromážděného světla a vytvoří obrazové artefakty, ale nepoškodí další provoz dalekohledu;
• selhání části nebo celé sluneční clony, což zvýší teplotu kosmické lodi a zúží použitelný rozsah vlnových délek na velmi blízkou infračervenou oblast (2-3 mikrony);
• selhání chladicího systému středního infračerveného přístroje, což jej činí nepoužitelným, ale neovlivňuje ostatní přístroje (0,6 až 6 µm).

Nejtěžší test, který čeká teleskop Jamese Webba, je start a vložení na danou oběžnou dráhu. Toto jsou situace, které byly testovány a byly úspěšně dokončeny.

Revoluce ve vědě

Pokud bude Webbův dalekohled fungovat normálně, bude dostatek paliva, aby mohl fungovat od roku 2018 do roku 2028. Navíc existuje potenciál pro doplňování paliva, což by mohlo prodloužit životnost dalekohledu o další desetiletí. Stejně jako HST fungoval 25 let, mohla JWST poskytnout generaci revoluční vědy. V říjnu 2018 odstartuje nosná raketa Ariane 5 na oběžnou dráhu budoucnosti astronomie, která je po více než 10 letech tvrdé práce nyní připravena začít přinášet ovoce. Budoucnost vesmírných dalekohledů je téměř tady.

12. listopadu 2015

První dalekohledy s průměrem něco málo přes 20 mm a skromným zvětšením menším než 10x, které se objevily na začátku 17. století, udělaly skutečnou revoluci ve znalostech o vesmíru kolem nás. Dnes se astronomové chystají uvést do provozu obří optické přístroje s průměrem tisíckrát větším.

26. květen 2015 se stal opravdovým svátkem pro astronomy po celém světě. V tento den guvernér státu Havaj David Igay povolil zahájení nultého stavebního cyklu poblíž vrcholu vyhaslé sopky Mauna Kea obřího přístrojového komplexu, který se za pár let stane jedním z největší optické dalekohledy na světě.

Takto to bude vypadat:

Obři v aréně

Nový dalekohled se nazývá Thirty Meter Telescope (TMT), protože jeho apertura (průměr) bude 30 m Pokud vše půjde podle plánu, TMT uvidí první světlo v roce 2022 a pravidelná pozorování začnou o další rok později. Stavba bude skutečně gigantická – 56 m vysoká a 66 m široká. Hlavní zrcadlo bude tvořeno 492 šestihrannými segmenty o celkové ploše 664 m². Podle tohoto ukazatele bude TMT o 80 % lepší než Giant Magellan Telescope (GMT) s aperturou 24,5 m, který bude uveden do provozu v roce 2021 na observatoři Las Campanas v Chile, vlastněné Carnegie Institution.

TMT však nezůstane mistrem světa dlouho. Evropský extrémně velký dalekohled (E-ELT) s rekordním průměrem 39,3 m má být otevřen v roce 2024 a stane se vlajkovou lodí Evropské jižní observatoře (ESO). Jeho stavba již začala ve tříkilometrové výšce na hoře Cerro Armazones v chilské poušti Atacama. Hlavní zrcadlo tohoto obra, složené ze 798 segmentů, bude sbírat světlo z plochy 978 m².

Tato velkolepá triáda vytvoří skupinu optických superteleskopů nové generace, které ještě dlouho nebudou mít konkurenci.

Třicet metrů vědy Třicetimetrový dalekohled TMT je postaven podle návrhu Ritchie-Chrétiena, který se používá v mnoha aktuálně provozovaných velkých dalekohledech, včetně těch největších na světě. přítomný okamžik Gran Telescopio Canarias s hlavním zrcadlem o průměru 10,4 m V první etapě bude TMT vybaveno třemi IR a optickými spektrometry a v budoucnu se k nim plánuje přidat několik dalších vědeckých přístrojů.

Foto 2.

Anatomie superteleskopů

Optická konstrukce TMT sahá až k systému, který nezávisle na sobě navrhli před sto lety americký astronom George Willis Ritchie a Francouz Henri Chrétien. Je založen na kombinaci hlavního konkávního zrcadla a koaxiálního konvexního zrcadla menšího průměru, přičemž obě mají tvar rotačního hyperboloidu. Paprsky odražené od sekundárního zrcadla jsou směrovány do otvoru ve středu hlavního reflektoru a zaostřeny za ním. Použití druhého zrcadla v této poloze činí dalekohled kompaktnější a zvětšuje jeho ohniskovou vzdálenost. Tato konstrukce je implementována v mnoha provozních dalekohledech, zejména v aktuálně největším Gran Telescopio Canarias s hlavním zrcadlem o průměru 10,4 m, v desetimetrových dvojitých dalekohledech Hawaiian Keck Observatory a ve čtyřech 8,2 metrových dalekohledech observatoř Cerro Paranal, kterou vlastní ESO.

Optický systém E-ELT obsahuje také konkávní primární zrcadlo a konvexní sekundární zrcadlo, ale má také řadu jedinečné vlastnosti. Skládá se z pěti zrcadel a to hlavní není hyperboloid jako TMT, ale elipsoid.

GMT je navrženo úplně jinak. Jeho hlavní zrcadlo se skládá ze sedmi stejných monolitických zrcadel o průměru 8,4 m (šest tvoří prstenec, sedmé je uprostřed). Sekundární zrcadlo není konvexní hyperboloid jako v Ritchie-Chrétienově návrhu, ale konkávní elipsoid umístěný před ohniskem primárního zrcadla. V polovině 17. století takovou konfiguraci navrhl skotský matematik James Gregory a poprvé ji uvedl do praxe Robert Hooke v roce 1673. Podle gregoriánského schématu byl na mezinárodní observatoři na Mount Graham v Arizoně postaven Velký binokulární dalekohled (LBT) (obě jeho „oči“ jsou vybaveny stejnými primárními zrcadly jako zrcadla GMT) a dva identické Magellanovy dalekohledy s aperturou 6,5 m, kteří pracují na observatoři Las Campanas od počátku 21. století.

Foto 3.

Síla je v zařízeních

TMT, který je navržen tak, aby měl životnost více než 50 let, bude nejprve vybaven třemi měřicími přístroji namontovanými na společné platformě – IRIS, IRMS a WFOS. IRIS (InfraRed Imaging Spectrometer) je komplex videokamery s velmi vysokým rozlišením, poskytující zorné pole 34 x 34 obloukových sekund, a infračerveného spektrometru. IRMS je víceštěrbinový infračervený spektrometr a WFOS je širokoúhlý spektrometr, který dokáže současně sledovat až 200 objektů na ploše alespoň 25 čtverečních úhlových minut. Konstrukce dalekohledu zahrnuje ploché otočné zrcadlo, které směruje světlo na aktuálně potřebná zařízení a přepínání trvá méně než deset minut. V budoucnu bude dalekohled vybaven dalšími čtyřmi spektrometry a kamerou pro pozorování exoplanet. Podle současných plánů po jednom dodatečný komplex bude přibývat každé dva a půl roku. GMT a E-ELT budou mít také mimořádně bohatou instrumentaci.

Fotografie 4.

Evropský gigant

Superteleskopy příští dekády nebudou levné. Přesná částka je zatím neznámá, ale už teď je jasné, že jejich celková cena přesáhne 3 miliardy dolarů, co tyto gigantické přístroje dají vědě o Vesmíru?

„E-ELT bude sloužit pro astronomická pozorování různých měřítek – od sluneční soustavy až po ultrahluboký vesmír. A v každém měřítku se očekává, že poskytne výjimečně bohaté informace, z nichž mnohé jiné superteleskopy neposkytnou,“ řekl Johan Liske, člen vědeckého týmu evropského giganta, který se zabývá extragalaktickou astronomií a pozorovací kosmologií. řekl Popular Mechanics. - Důvody jsou dva: za prvé, E-ELT bude schopen shromáždit mnohem více světla ve srovnání s jeho konkurenty, a za druhé jeho rozlišení bude mnohem vyšší. Vezměme si řekněme extrasolární planety. Jejich seznam se rychle rozrůstá, ke konci prvního pololetí letošního roku obsahoval zhruba 2000 titulů. Nyní není hlavním úkolem zvyšovat počet objevených exoplanet, ale sbírat konkrétní data o jejich povaze. To je přesně to, co E-ELT udělá. Zejména jeho spektroskopické vybavení umožní studovat atmosféry kamenných planet podobných Zemi s úplností a přesností zcela nedostupnou pro aktuálně pracující teleskopy. Tento výzkumný program zahrnuje hledání vodní páry, kyslíku a organických molekul, které mohou být odpadními produkty pozemských organismů. Není pochyb o tom, že E-ELT zvýší počet kandidátů na roli obyvatelných exoplanet.“

Nový dalekohled slibuje další průlomy v astronomii, astrofyzice a kosmologii. Jak je známo, existují značné důvody pro předpoklad, že vesmír se rozpíná již několik miliard let zrychlením způsobeným temnou energií. Velikost tohoto zrychlení lze určit ze změn v dynamice rudého posuvu světla ze vzdálených galaxií. Podle současných odhadů tento posun odpovídá 10 cm/s za dekádu. Tato hodnota je extrémně malá pro měření pomocí aktuálně pracujících dalekohledů, ale E-ELT je docela schopný takového úkolu. Jeho ultracitlivé spektrografy také poskytnou spolehlivější data, která zodpoví otázku, zda jsou základní fyzikální konstanty konstantní nebo se mění v čase.

E-ELT slibuje revoluci v extragalaktické astronomii, která se zabývá objekty mimo Mléčnou dráhu. Současné dalekohledy umožňují pozorovat jednotlivé hvězdy v blízkých galaxiích, ale na velké vzdálenosti selhávají. Evropský superdalekohled poskytne příležitost vidět nejvíce jasné hvězdy v galaxiích vzdálených od Slunce miliony a desítky milionů světelných let. Na druhou stranu bude schopen přijímat světlo z nejstarších galaxií, o kterých zatím není prakticky nic známo. Bude také schopen pozorovat hvězdy poblíž supermasivní černé díry ve středu naší Galaxie – nejen měřit jejich rychlosti s přesností 1 km/s, ale také objevovat v současnosti neznámé hvězdy v bezprostřední blízkosti díry, kde orbitální rychlosti blížící se 10% rychlosti světla. A to, jak říká Johan Lieske, zdaleka není úplný seznam unikátní schopnosti dalekohledu.

Foto 5.

Magellanův dalekohled

Obří Magellanův dalekohled staví mezinárodní konsorcium, které sdružuje více než desítku různých univerzit a výzkumných ústavů v USA, Austrálii a Jižní Koreji. Jak PM vysvětlil Dennis Zaritsky, profesor astronomie na Arizonské univerzitě a zástupce ředitele Stuartovy observatoře, gregoriánská optika byla vybrána, protože zlepšuje kvalitu snímků v širokém zorném poli. V posledních letech se takové optické schéma dobře osvědčilo na několika optických dalekohledech v rozsahu 6-8 metrů a ještě dříve se používalo na velkých radioteleskopech.

Navzdory skutečnosti, že GMT je horší než TMT a E-ELT, pokud jde o průměr, a tedy i povrchovou plochu shromažďující světlo, má mnoho vážných výhod. Jeho zařízení bude schopno současně měřit spektra velký počet objektů, což je pro průzkumná pozorování nesmírně důležité. Navíc GMT optika poskytuje velmi vysoký kontrast a schopnost dosáhnout daleko do infračerveného rozsahu. Průměr jeho zorného pole, stejně jako u TMT, bude 20 úhlových minut.

Podle profesora Zaritského zaujme GMT své právoplatné místo v triádě budoucích superteleskopů. Například s jeho pomocí bude možné získat informace o temné hmotě - hlavní složce mnoha galaxií. Jeho rozložení v prostoru lze posuzovat podle pohybu hvězd. Většina galaxií, kde dominuje, však obsahuje relativně málo hvězd a spíše matné. GMT hardware bude umět hodně sledovat pohyby více takové hvězdy než přístroje kteréhokoli z aktuálně pracujících dalekohledů. GMT tedy umožní přesněji mapovat temnou hmotu a to zase umožní vybrat nejvěrohodnější model jejích částic. Tato vyhlídka nabývá zvláštní hodnoty, vezmeme-li v úvahu, že temná hmota nebyla dosud detekována pasivní detekcí ani získána na urychlovači. GMT bude také provádět další výzkumné programy: hledání exoplanet, včetně pozemských planet, pozorování nejstarších galaxií a studium mezihvězdné hmoty.

Supergiant E-ELT bude největším teleskopem na světě s primárním zrcadlem o průměru 39,3 m. Bude vybaven nejmodernějším systémem adaptivní optiky (AO) se třemi deformovatelnými zrcadly, které dokážou eliminovat zkreslení, která eliminují. se vyskytují v různých výškách a vlnoplochové senzory pro světelnou analýzu tří přirozených referenčních hvězd a čtyř až šesti umělých hvězd (generovaných v atmosféře pomocí laserů). Díky tomuto systému dosáhne rozlišení dalekohledu v blízké infračervené zóně za optimálních atmosférických podmínek šesti obloukových milisekund a přiblíží se velmi blízko limitu difrakce způsobenému vlnovou povahou světla.

Havajský projekt

„TMT je jediným ze tří budoucích superteleskopů, pro které bylo vybráno místo na severní polokouli,“ říká Michael Bolte, člen představenstva havajského projektu a profesor astronomie a astrofyziky na University of Kalifornie, Santa Cruz. - Bude však namontován nedaleko od rovníku, na 19 stupni severní šířky. Proto bude stejně jako ostatní dalekohledy na observatoři Mauna Kea schopna zkoumat oblohu obou polokoulí, zvláště když tato observatoř patří z hlediska pozorovacích podmínek k nejlepším místům na planetě. Kromě toho bude TMT pracovat ve spojení se skupinou blízkých dalekohledů: dvě 10metrová dvojčata Keck I a Keck II (která lze považovat za prototypy TMT), stejně jako 8metrové Subaru a Gemini-North. . Není náhodou, že systém Ritchie-Chrétien se používá při konstrukci mnoha velkých dalekohledů. Poskytuje dobré zorné pole a velmi účinně chrání před sférickou i komatickou aberací, která zkresluje obrazy objektů, které neleží na optické ose dalekohledu. Navíc je pro TMT plánována opravdu skvělá adaptivní optika. Je jasné, že astronomové oprávněně očekávají, že pozorování na TMT přinese mnoho vzrušujících objevů.“

Podle profesora Bolteho přispějí TMT i další superteleskopy k pokroku astronomie a astrofyziky, a to především tím, že opět posunou hranice známého vesmíru v prostoru i čase. Před pouhými 35–40 lety byl pozorovatelný prostor omezen především na objekty starší než 6 miliard let. Nyní je možné spolehlivě pozorovat galaxie staré asi 13 miliard let, jejichž světlo bylo vyzařováno 700 milionů let po velkém třesku. Existují kandidáti na galaxie se stářím 13,4 miliardy let, ale to ještě nebylo potvrzeno. Můžeme očekávat, že přístroje TMT budou schopny detekovat světelné zdroje, které jsou jen o málo mladší (100 milionů let) než samotný vesmír.

TMT poskytne astronomii a mnoho dalších příležitostí. Výsledky, které z něj budou získány, umožní objasnit dynamiku chemického vývoje Vesmíru, lépe porozumět procesům vzniku hvězd a planet, prohloubit znalosti o struktuře naší Galaxie a jejích nejbližších sousedů a , zejména o galaktickém halo. Ale hlavním bodem je, že TMT, stejně jako GMT a E-ELT, pravděpodobně umožní výzkumníkům odpovědět na otázky zásadního významu, které v současné době není možné nejen správně formulovat, ale ani si je představit. To je podle Michaela Bolteho hlavní hodnota projektů superteleskopů.

Optika pro superteleskopy

Tři největší dalekohledy první poloviny 21. století budou používat různé optické konstrukce. TMT je postaven podle Ritchie-Chrétienova designu s konkávním primárním zrcadlem a konvexním sekundárním zrcadlem (oba hyperbolické). E-ELT má konkávní primární zrcadlo (eliptické) a konvexní sekundární zrcadlo (hyperbolické). Používá GMT optický design Gregory s konkávními zrcadly: primární (parabolické) a sekundární (eliptické).

Apertura (průměr) nového dalekohledu bude 30 metrů. Pokud vše půjde podle plánu, TMT uvidí hvězdné světlo poprvé v roce 2022 a pravidelná pozorování začnou o další rok později.

Super teleskop E-ELT slibuje revoluci v extragalaktické astronomii, která studuje objekty za Mléčnou dráhou.

Jakýkoli dalekohled sám o sobě je jen velmi velký pozorovací dalekohled. Aby se z ní stala astronomická observatoř, musí být vybavena vysoce citlivými spektrografy a videokamerami.

Foto 6.

Na zemi i v nebi

Teleskop Jamese Webba (JWST) je naplánován na start do vesmíru v říjnu 2018. Bude pracovat pouze v oranžové a červené zóně viditelného spektra, ale bude schopen provádět pozorování téměř v celém středním infračerveném rozsahu až po vlny o délce 28 mikronů (infračervené paprsky s vlnovými délkami nad 20 mikronů jsou téměř úplně absorbovány ve spodní vrstvě atmosféry molekulami oxidu uhličitého a vody, takže si jich pozemní dalekohledy nevšimnou). Protože bude chráněn před tepelným rušením zemské atmosféry, jeho spektrometrické přístroje budou mnohem citlivější než pozemní spektrografy. Průměr jeho hlavního zrcadla je však 6,5 m, a proto bude úhlové rozlišení pozemských dalekohledů díky adaptivní optice několikanásobně vyšší. Podle Michaela Bolteho se tedy pozorování z JWST a pozemních superteleskopů budou skvěle doplňovat. Pokud jde o vyhlídky na 100metrový dalekohled, je profesor Bolte ve svých hodnoceních velmi opatrný: „Podle mého názoru v příštích 20–25 letech jednoduše nebude možné vytvořit systémy adaptivní optiky, které by mohly efektivně spolupracovat s stometrové zrcadlo. Možná se to stane asi za čtyřicet let, ve druhé polovině století.“

Fotografie 7.

Fotografie 9.

Fotografie 10.

Foto 11.

Fotografie 12.

Foto 13.

Foto 14.

A Původní článek je na webu InfoGlaz.rf Odkaz na článek, ze kterého byla vytvořena tato kopie -

Poslední „rekordman“ mezi optickými teleskopy začal fungovat v roce 2008, i když největší radioastronomická observatoř (ALMA nebo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) byla uvedena do provozu poměrně nedávno – v březnu 2013. Nyní jsme však na prahu mnoha nových objevů – mnoho nových dalekohledů, největších ve svých oborech, je plánováno na uvedení do provozu v příštích deseti letech. O těchto dalekohledech budu mluvit dále.

Zleva doprava jsou Square Kilometer Array, Five Hundred Meter Aperture Telescope, Extremely Large Telescope, Thirty Meter Telescope, Giant Magellan Telescope a James Webb Space Telescope.

Optické dalekohledy

Nejbližším dalekohledem, přesahující možnosti moderní nástroje se stane James Webb nebo JWST (James Webb Space Telescope), jehož start je naplánován na říjen 2018:

Bude mít průměr hlavního zrcadla 6,5 ​​metru a v tomto parametru bude 2,7krát větší než Hubbleův teleskop. Pravda, i když se má jednat o náhradu za Hubble, bude fungovat v infračervené oblasti a z tohoto důvodu je pravděpodobnější, že bude srovnáván s Herschelovým vesmírným dalekohledem, vůči němuž rozdíl není tak velký - asi 1,9 časy. Přijímače infračerveného záření mu umožňují detekovat exoplanety s teplotami blízkými Zemi. Bude také schopen učinit významný pokrok ve studiu objektů velmi vzdálených od nás:

Pro zajištění dobrých pozorovacích podmínek bude dalekohled vyslán do Lagrangeova bodu L2 a do dodatečné chlazení pět sekvenčních obrazovek vyrobených z polyamidové fólie potažené různé strany hliník a křemík, které budou velmi dobře rozptylovat světlo a teplo Slunce dopadající na dalekohled. Tyto pasivní prostředky umožní dosáhnout teplot vybavení hlavního zrcadla a dalekohledu pod 50 K a některé senzory budou navíc chlazeny.

Použití jednoho pevného zrcadla, jako u Hubblea, pro tento dalekohled se ukázalo jako nemožné – bylo by příliš těžké (a nosičem pro nový dalekohled by měla být Ariane-5, která má poloviční užitečné zatížení než raketoplán, který nesl Hubble ) a zrcátko takového průměru by se do kapotáže této nosné rakety jednoduše „nevešlo“, takže zrcadlo má skládací konstrukci - dvě části hlavního zrcadla o třech segmentech, každá zapadne na své místo během letu dalekohledu k jeho home point (videorecenze tohoto a dalších dalekohledů je na konci článku).

Hlavní zrcadlo bylo založeno na beryliových šestiúhelnících o průměru asi 1,5 metru, potažených zlatým naprašováním o tloušťce 120 nm pro lepší odraz infračerveného světla. Celkem se dalekohled skládá z 18 zrcadel o hmotnosti každého asi 20 kg. Díky všem trikům byla hmotnost snížena na 6,5 ​​tuny – oproti 11 tunám u HST. Všechny tyto problémy si však vybraly svou daň – a náklady na projekt vyrostly na astronomických 8,8 miliardy dolarů a podle tohoto ukazatele obsadil čtvrté místo mezi všemi vědeckými projekty, po Mezinárodní vesmírné stanici, ITER a Velkém hadronovém urychlovači.

Giant Magellan Telescope (GMT) s průměrem 25,4 m je teprve třetím největším optickým dalekohledem ve výstavbě a bude sestávat ze sedmi segmentů, každý o průměru 8,4 m:

Přesnost výroby zrcadel pro všechny tři dalekohledy je prostě úžasná, protože nepravidelnosti povrchu by neměly přesáhnout 1/10 vlnové délky (a to platí pro viditelné světlo - 380-780 nm), to znamená, že metrová zrcadla musí být vyrobena s odchylky od ideálního povrchu 40 nm a ještě méně. Dalekohled se nachází na observatoři Las Campanas v Chile, poměrně daleko od starých Magellanových dalekohledů (až 115 km). V tuto chvíli jsou však již připravena čtyři zrcátka různé problémy vedlo k tomu, že se plánuje dokončení až do roku 2025 (toto datum se „posunulo“ od plánovaného - již o pět let). Podobné problémy pronásledují i ​​další dva giganty - jejich termíny dokončení stavby se také vážně posunuly.

Dalším velkým dalekohledem, který má být postaven, je TMT (Thirty Meter Telescope):

Bude postavena na hoře Mauna Kea na Havaji, tato hora se již doslova „hemží“ dalekohledy:

Hlavními jsou nyní bezesporu 10metrové dalekohledy Keck 1 a Keck 2, které jsou obvykle spojeny s observatoří:

Hlavní zrcadlo nového dalekohledu se bude skládat ze 492 1,4metrových šestiúhelníkových segmentů, stejně jako u Keckových teleskopů zde bude použita adaptivní optika* ovládající každé zrcadlo samostatně. Výška umístění mu dává významné výhody: pro pozorování bude použito viditelné světlo, blízké ultrafialové, blízké a střední infračervené. Plánovaný termín dokončení stavby je rok 2024.

Největším optickým dalekohledem v blízké budoucnosti bude E-ELT (Extremely Large Telescope) s průměrem hlavního zrcadla 39,3 m sestávajícím ze 798 segmentů (tato velikost byla již zmenšena z původních 45 m a ještě dříve projekt 100 byl opuštěn ve prospěch tohoto projektu -metrový dalekohled, který byl považován za příliš drahý). Velikost sekundárního zrcadla tohoto obra je 4,1 m, tedy téměř dvakrát větší než primární zrcadlo Hubblea. Na dalekohled bude instalován nejpokročilejší systém adaptivní optiky - skládá se ze 6 senzorů, 3 elektromotorů pro pohyb zrcadlového segmentu a 12 elektromotorů pro jeho deformaci, to vše je nutné pro zachování ohybů povrchu (přípustné odchylky od dokonalý tvar ne více než 30 nm) a pro potlačení atmosférických poruch – za tímto účelem budou data ze senzorů čtena 1000krát za sekundu. Ve výsledku vám to umožní získat rozlišení téměř pětkrát lepší než bez tohoto systému. Celková hmotnost konstrukce dalekohledu je 2 800 tun.

Zde můžete rozlišit lidské postavy a šestiúhelníkové segmenty zrcadla (jejich rozměry jsou 1,4 m)

Bude postaven na hoře Armazones v Chile, vedle VLT (Very Large Telescope). Výběr místa je dán atmosférickými podmínkami v oblasti – tato hora se nachází v poušti Atacama a vzduch je v těchto místech velmi suchý, což umožňuje kromě optických přístrojů používat i ty určené pro blízko- infračervené světlo – vždyť jejich pohlcování v zemské atmosféře způsobuje především vodní pára, a oxid uhličitý. Jeho uvedení do provozu je rovněž plánováno v roce 2024.

Všechny tři dalekohledy mají oproti stávajícím dalekohledům značné výhody v rozlišení:

Láska vědců k „velkolepým“ názvům jejich dalekohledů vedla ke vzniku komického plánu na stavbu dalekohledů:

Radioteleskopy

Teleskop FAST (dalekohled s pětisetmetrovou aperturou) se otevře v září 2016 a bude největším teleskopem s jednou aperturou (tj. zhruba řečeno „jedna mísa“), jaký byl kdy vytvořen. Bude sestávat ze 4 600 jednotlivých trojúhelníkových panelů a výrazně překoná dalekohled Arecibo o průměru 305 m (lidé neznalí astronomie mohou tento dalekohled znát z filmu „GoldenEye“ od Bonda). FAST bude používat stejný princip – kde reflexní plocha (reflektor) zůstává na svém místě a posuv se pohybuje tak, aby zamířil na konkrétní bod na obloze. Lze poznamenat, že díky využití přírodního terénu (jako v případě předchozího držitele rekordu) nebude jeho stavba tak nákladná – 196 milionů dolarů, což je méně než náklady stávajících optických dalekohledů a je výrazně horší. těm ve výstavbě.

Posledním zde prezentovaným astronomickým přístrojem je SKA (Square Kilometer Array). Celková plocha tohoto rádiového interferometru (síť několika lokálně distribuovaných radioteleskopů), jak název napovídá, bude celý kilometr čtvereční. Jeho části mají být postaveny v Austrálii, Argentině, Chile a Jižní Africe, přičemž centrála dalekohledu bude v Jodrell Bank Astrophysics Center poblíž Manchesteru v Anglii. Bude sestávat ze sítě 90 100metrových radioteleskopů, několika tisíc radioteleskopů 15 × 12 metrů a sítě 12-15metrových parabolických antén.

Dalekohled bude produkovat 160 terabajtů nezpracovaných dat za sekundu. Jeho výstavba, rozdělená do dvou fází, bude muset proběhnout v průběhu 12 let – od roku 2018 do roku 2030, ale využívat jej bude možné až od roku 2020 (samozřejmě ne na plný výkon). Celkové náklady projekt – 2 miliardy dolarů, z nichž již bylo přiděleno 650 milionů dolarů. Základna radioteleskopu bude 5000 kilometrů, což mu umožní maximální frekvence při 14 GHz získat rozlišení 1 mikrooblouková sekunda. Bude schopen „vidět“ procesy fluktuací hustoty v raném vesmíru a formování prvních galaxií, testovat kosmologické modely a modely temné energie.

Je smutné poznamenat, že Rusko se žádného z těchto projektů neúčastní; byla nám nabídnuta účast v projektu E-ELT – ale nevyšlo to.

*Atmosféra Země nám pomáhá od vysokoenergetických částic přicházejících z vesmíru a ze záření Slunce, ale značně překáží astronomům - tloušťka zemské atmosféry přibližně odpovídá tloušťce vody 10 metrů - není příliš vhodné se dívat na objekty nacházející se miliardy světelných let od vás, skrz takovou vrstvu hmoty, která je také neustále přemísťována větry. Proto se od 90. let začala na stávajících i budovaných dalekohledech používat adaptivní optika - princip její činnosti je následující:

Fotografie dvou dalekohledů Keck Observatory pracujících v režimu interferometru

Do oblasti, kam se dalekohled dívá, je nasměrován laserový paprsek speciální frekvence, tento paprsek dosahuje výšky 90 km, kde ionizuje atomy sodíku, které začnou zářit „jako malá hvězda“. Tato záře je monitorována zařízením, které vydává příkazy elektromotorům, aby pohybovaly částmi zrcátka tak, aby kompenzovaly turbulence vzduchu. Konstrukce se ukazuje být neuvěřitelně složitá (teleskopy Keck Observatory mají 38 zrcadlových segmentů a každý je řízen samostatně), ale výsledek tohoto systému je úžasný:

Teleskopický systém E-ELT bude ještě složitější a bude se skládat ze čtyř paprsků:

**Tady je uvedeno maximální možné rozlišení (pro srovnání, Hubbleův teleskop má 120 milisekund), ve skutečnosti také závisí na frekvenci podle vzorce:

kde θ je úhlové rozlišení, λ je vlnová délka a D je průměr dalekohledu, takže rozlišení v ultrafialovém spektru pro dalekohled je přibližně o řád vyšší než v infračerveném. S přihlédnutím k úhlovému průměru Betelgeuse na 55 obloukových milisekundách bude dalekohled E-ELT schopen získat fotografii 11 × 11 pixelů, pro Beta Pictoris to bude fotografie 10 × 10, ale vezmeme-li v úvahu gigantické vzdálenosti ke hvězdám (vzdálenost k Betelgeuse se odhaduje na 643 ± 146 světelných let) je obrovský úspěch pro astronomii. V budoucnu to umožní provádět spektroskopii atmosfér hvězd, které jsou blízko jejich planetárním hvězdám (to lze provést nyní - ale signál musí být „izolován“ od světla hvězdy - což značně omezuje přesnost měření). Také zvýšení úhlového rozlišení umožňuje vidět jednotlivé hvězdy z velkých vzdáleností - to je důležité při studiu těles ve vzdálenostech miliard světelných let. Hlavním cílem těchto optických dalekohledů bude přesně pozorovat to, co nyní není vidět (kvůli slabému světlu - vzdálené hvězdy, exopalnety), které jsou velmi vzdálené (a vyšetřovatel - a jsou to velmi staré objekty - až několik set milionů let od velkého třesku), nebo příliš blízko sebe.

Video recenze těchto dalekohledů.