Самый большой зеркальный телескоп в мире. Самые большие телескопы в мире. Радиотелескоп обсерватории Аресибо

Благодаря телескопам ученые сделали удивительные открытия: обнаружили огромное количество планет за пределами Солнечной системы, узнали о существовании черных дыр в центрах галактик. Но Вселенная настолько огромна, что это - лишь крупица знаний. Вот десять существующих и будущих гигантов среди наземных телескопов, которые дают ученым возможность изучать прошлое Вселенной и узнавать новые факты. Возможно, с помощью одного из них даже удастся обнаружить Девятую планету.

Большой южноафриканский телескоп (SALT)

Этот 9,2-метровый телескоп - крупнейший наземный оптический прибор в южном полушарии. Он функционирует с 2005 года и концентрируется на спектроскопических съемках (регистрирует спектры различных видов излучения). Прибор может просматривать около 70% неба, наблюдаемого в Сатерленде, ЮАР.

Телескопы Keck I и II

Двойные 10-метровые телескопы в обсерватории Кека находятся на втором месте по величине среди оптических приборов на Земле. Они расположены недалеко от вершины горы Мауна-Кеа на Гавайях. Keck I начал функционировать в 1993 году. Спустя несколько лет, в 1996, был запущен Keck II . В 2004 году на объединенных телескопах была развернута первая система адаптивной оптики с лазерной направляющей звездой. Она создает искусственное звездное пятно в качестве ориентира для коррекции атмосферных искажений при просмотре неба.

Фото: ctrl.info

Большой Канарский телескоп (GTC)

10,4-метровый телескоп расположен на пике потухшего вулкана Мучачос на Канарском острове Пальма. Он известен как оптический прибор с самым крупным зеркалом в мире. Оно состоит из 36 шестиугольных сегментов. GTC имеет несколько вспомогательных инструментов. Например, камеру CanariCam, способную исследовать инфракрасный свет среднего диапазона, излучаемый звездами и планетами. CanariCam также обладает уникальной способностью блокировать яркий звездный свет и делать слабые планеты на фотоснимках более заметными.

Фото: astro.ufl

Радиотелескоп обсерватории Аресибо

Это один из самых узнаваемых в мире наземных телескопов. Он функционирует с 1963 года и представляет собой огромную 30-метровую радиоотражающую тарелку рядом с городом Аресибо в Пуэрто-Рико. Огромный отражатель делает телескоп особо чувствительным. Он способен обнаружить слабый радиоисточник (отдаленные квазары и галактики, которые излучают радиоволны) всего за несколько минут наблюдения.

Фото: physicsworld

Комплекс радиотелескопов ALMA

Один из крупнейших наземных астрономических инструментов представлен в виде 66 12-метровых радиоантенн. Комплекс находится на высоте 5000 метров в пустыне Атакама в Чили. Первые научные исследования были проведены в 2011 году. У радиотелескопов ALMA есть одно важное предназначение. С их помощью астрономы хотят изучить процессы, которые происходили на протяжении первых сотен миллионов лет после Большого Взрыва.

Фото: Википедия

До этого момента мы говорили об уже существующих телескопах. Но сейчас строится много новых. Совсем скоро они начнут функционировать и значительно расширят возможности науки.

LSST

Это широкоугольный телескоп-рефлектор, который будет снимать определенную область неба каждые несколько ночей. Расположен он будет в Чили, на вершине горы Серо-Пачон. Пока проект находится только в разработке. Полноценное функционирование телескопа планируется к 2022 году. Тем не менее, на него уже возлагают большие надежды. Астрономы ожидают, что LSST даст им наилучшее представление о находящихся на большом удалении от Солнца небесных телах. Также ученые предполагают, что этот телескоп сможет замечать космические камни, которые теоретически могут столкнуться с Землей в будущем.

Фото: LSST

Гигантский Магелланов телескоп

Телескоп, строительство которого планируют завершить к 2022 году, будет находиться в обсерватории Лас-Кампанас в Чили. Ученые полагают, что телескоп в четыре раза превысит способность собирать свет по сравнению с существующими на данный момент оптическими приборами. С его помощью астрономы смогут открывать экзопланеты (планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы) и изучать свойства тёмной материи.

Фото: Википедия

Тридцатиметровый телескоп

Тридцатиметровый телескоп будет расположен на Гавайях, рядом с обсерваторией Кека. Планируется, что его начнут эксплуатировать в 2025-2030 годах. Диафрагма прибора способна обеспечить разрешение в 12 раз выше, чем у космического телескопа Хаббла.

Фото: Википедия

Радиотелескоп SKA

Антенны SKA будут размещены в ЮАР и Австралии. Сейчас проект находится еще на стадии строительства. Но первые наблюдения запланированы уже на 2020 год. Чувствительность SKA будет в 50 раз превышать чувствительность любого когда-либо созданного радиотелескопа. С его помощью астрономы смогут исследовать сигналы из более молодой вселенной - времени, когда происходило формирование первых звезд и галактик.

Фото: Википедия

Чрезвычайно большой телескоп (ELT)

Телескоп будет расположен на горе Серро-Амазоне в Чили. Планируется, что он начнет работать только в 2025 году. Тем не менее, он уже прославился огромным зеркалом, которое будет состоять из 798 шестиугольных сегментов диаметром 1,4 метра каждый. Технические характеристики ELT позволят ему изучать состав атмосфер внесолнечных планет.

Фото: Википедия

Привет, камрады. Чего-то я пощу вам в основном потраченные объекты, да помойки. Давайте побываем на действующем объекте - на настоящей астрофизической обсерватории с телескопом огромным.

Итак, вот она, специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук, известная, как объект под кодом 115.
Расположена она на Северном Кавказе у подножия горы Пастуховая в Зеленчукском районе Карачаево-Черкесской Республики России (п. Нижний Архыз и станица Зеленчукская). В настоящее время обсерватория является крупнейшим российским астрономическим центром наземных наблюдений за Вселенной, который располагает крупными телескопами: шестиметровым оптическим рефлектором БТА и кольцевым радиотелескопом РАТАН-600. Основана в июне 1966 года.


Фото 2.

С помощью этого козлового крана крана строили обсерваторию.

Фото 3.

Более подробно вы можете почитать http://www.sao.ru/hq/sekbta/40_SAO/SAO_40/SAO_40.htm тут.


Фото 4.

Обсерватория создавалась как центр коллективного пользования для обеспечения работы оптического телескопа БТА (Большой Телескоп Азимутальный) с диаметром зеркала 6 метров и радиотелескопа РАТАН-600 с диаметром кольцевой антенны 600 метров, тогда крупнейших в мире астрономических инструментов. Они были введены в строй в 1975-1977 годах и предназначены для изучения объектов ближнего и дальнего космоса методами наземной астрономии.


Фото 5.

Фото 6.

Фото 7.

Фото 8.

Фото 9.

Фото 10.

Фото 11.

Глядя на эту футуристическую дверь так и хочется зайти внутрь и ощутить всю мощь.


Фото 12.

Фото 13.

Вот мы внутри.


Фото 14.

Фото 15.

Перед нами старая панель управления. Судя по всему, она не работает.


Фото 16.

Фото 17.

Фото 18.

Фото 19.

Фото 20.

Фото 21.

Фото 22.

Фото 23.

А вот и самое интересное. БТА - «большой телескоп азимутальный». Это чудо является самым большим телескопом в мире с 1975 года, когда он превзошёл 5-метровый телескоп Хейла Паломарской обсерватории, и по 1993, когда заработал телескоп Кека с 10-метровым сегментированным зеркалом.

Фото 24.

Да,

этого самого Кека.

БТА является телескопом-рефлектором. Главное зеркало диаметром 605 см имеет форму параболоида вращения. Фокусное расстояние зеркала 24 метра, вес зеркала без учёта оправы - 42 тонны. Оптическая схема БТА предусматривает работу в главном фокусе главного зеркала и двух фокусах Несмита. В обоих случаях можно применять корректор аберраций.

Телескоп установлен на альт-азимутальной монтировке. Масса подвижной части телескопа - около 650 тонн. Общая масса телескопа - около 850 тонн.

Фото 25.

Главный конструктор - д. т. н. Баграт Константинович Иоаннисиани (ЛОМО).

Фото 26.

Оптическая система телескопа изготавливалась на Ленинградском оптико-механическом объединении им. В.И. Ленина (ЛОМО), Лыткаринском заводе оптического стекла (ЛЗОС), Государственном оптическом институте им. С. И. Вавилова (ГОИ).
Для его изготовления строились даже отдельные цеха, не имевшие аналогов.
Знаете ли вы, что?
- Заготовка для зеркала, отлитая в 1964 году остывала более двух лет.
- Для обработки заготовки использовалось 12 000 карат натуральных алмазов в виде порошка, обработка шлифовальным станком, изготовленном на Коломенском заводе тяжелого станкостроения велась в течении 1,5 лет.
- Масса заготовки для зеркала составила 42 тонн.
- В общей сложности создание уникального зеркала продолжалось в течение 10 лет.

Фото 27.

Фото 28.

Главное зеркало телескопа подвергается температурной деформации, как и у всех огромных телескопов подобного типа. Если температура зеркала изменяется быстрее, чем на 2° в сутки, разрешение телескопа падает в полтора раза. Поэтому внутри установлены специальные кондиционеры, поддерживающие оптимальный температурный режим. Запрещено открывать купол телескопа при разности температур снаружи и внутри башни больше чем 10°, так как такие перепады температуры могут привести к разрушению зеркала.


Фото 29.

Фото 30.

Отвес

Фото 31.

К сожалению, Северный Кавказ не самое лучшее место для подобного мегадевайса. Дело в том, что в горах, открытых всем ветрам очень высокая турбулентность атмосферы, что значительно ухудшает видимость и не позволяет использовать всю мощь данного телескопа.


Фото 32.

Фото 33.

11 мая 2007 года начата перевозка первого главного зеркала БТА на изготовивший его Лыткаринский завод оптического стекла (ЛЗОС) с целью глубокой модернизации. Сейчас на телескопе установлено второе главное зеркало. После обработки в Лыткарино - удаления с поверхности 8 миллиметров стекла и переполировки телескоп должен войти в десятку самых точных в мире. Модернизация завершена в ноябре 2017 года. Установка и начало исследований запланированы на 2018.


Фото 34.

Фото 35.

Фото 36.

Фото 37.

Надеюсь, вам понравилась прогулка. Идём на выход.

Фото 38.

Фото 39.

Фото 40.

Оформлено с помощью «

Большой телескоп азимутальный (БТА) Специальной астрофизической обсерватории (САО) Российской академии наук вновь ведет наблюдения за небесными объектами. В 2018 году обсерватория заменила главный элемент телескопа - зеркало диаметром 6 м, но оно оказалось непригодным для полноценной работы. На телескоп вернули зеркало 1979 года выпуска.

Лучше поменьше

БТА, расположенный в поселке Нижний Архыз в горах Карачаево-Черкесии,- один из крупнейших в мире. Телескоп был запущен в 1975 году.

В 1960–1970 годах для БТА на подмосковном Лыткаринском заводе оптического стекла (ЛЗОС) было изготовлено два зеркала. Стеклянные заготовки толщиной около 1 м и весом около 70 тонн сначала остывали в течение двух лет, а затем их еще семь лет полировали алмазным порошком. Первое зеркало проработало на телескопе четыре года. В 1979 году из-за несовершенства поверхности его заменили.

В 1990-е годы ученые подняли вопрос о новой замене зеркала. К тому моменту оно уже неоднократно прошло процедуры переалюминирования: примерно раз в пять лет с зеркала кислотами смывался отражающий слой алюминия, а затем наносилось новое покрытие. Каждая такая процедура ухудшала на микроуровне поверхность зеркала. Это сказывалось на качестве наблюдений.

В начале 2000-х годов РАН вплотную занялась этим вопросом. Были предложены два варианта: переполировка первого зеркала БТА и радикальное обновление телескопа с заменой 6-метрового зеркала на 8-метровое.

В 2004 году можно было купить в Германии болванку зеркала такого размера, изготовленную для комплекса Very Large Telescope (VLT, Очень большой телескоп) и не понадобившуюся ему. 8-метровое зеркало обеспечило бы новый уровень зоркости и вернуло бы российский телескоп в десятку крупнейших в мире.

Однако у этого варианта были и недостатки: высокая стоимость и высокие риски. Покупка заготовки обошлась бы в €6–8 млн, примерно столько же стоила бы полировка – ее нужно было делать в Германии, потому что в России нет оборудования для зеркал такого диаметра. Потребовалось бы переделывать верхнюю часть конструкции телескопа и перенастраивать под новую светосилу все научное оборудование.

«При введении в строй 8-метрового зеркала фактически нетронутым остался бы только купол телескопа,- объяснил “Ъ” замдиректора САО Дмитрий Кудрявцев.- А теперь представим себе все это в российских реалиях с перебоями финансирования научных проектов. Мы легко могли бы оказаться в ситуации, когда телескоп разобран буквально на куски, деньги не приходят, и мы на неопределенное время вообще лишаемся доступа к наблюдениям».

Получилось, как прежде

Считать, во сколько обойдется переделка конструкции телескопа, даже не стали. «Было очевидно, что таких денег РАН не найдет»,- рассказал “Ъ” директор САО Валерий Власюк. В 2004 году академия приняла решение о реставрации первого зеркала БТА, хранившегося в специальном контейнере с 1979 года.

Фото: Кристина Кормилицына, Коммерсантъ

Задачу вновь поручили ЛЗОС, который теперь входит в холдинг «Швабе» госкорпорации «Ростех». Для устранения «врожденных» дефектов с поверхности зеркала площадью 28 кв. м было срезано 8 мм стекла, из-за чего его вес уменьшился почти на тонну. Полировку планировали провести за три года, но из-за перебоев с финансированием она растянулась на 10 лет.

«Рост цены объясняется в основном финансовыми кризисами, произошедшими между 2004 и 2018 годами, и последовавшей инфляцией,- объясняет замначальника научно-производственного комплекса ЛЗОС Владимир Патрикеев.- Например, если в 2007 году мы привезли зеркало с Кавказа в Подмосковье за 3,5 млн руб., то в 2018 году везли назад уже за 11 млн руб.».

Отреставрированное зеркало приехало в Нижний Архыз в феврале 2018 года. о транспортировке особо хрупкого груза весом 42 т, занявшей восемь дней.

Перед отправкой в обсерваторию отреставрированное зеркало прошло сертификацию на ЛЗОС. Однако после его установки в штатную оправу БТА были обнаружены существенные отклонения от характеристик, указанных в техническом задании.

Парабола пустила процесс по кругу

«Качество поверхности зеркала оценивается несколькими параметрами, основные из которых - шероховатость и соответствие параболической форме,- говорит господин Кудрявцев.- ЛЗОС блестяще справился со снижением шероховатости поверхности зеркала. Если у второго зеркала БТА она составляет 20 нанометров, то у отреставрированного всего один нанометр. А вот с формой зеркала возникли проблемы».

Исходя из технического задания, среднеквадратичное отклонение от идеального параболоида должно было составлять не более 95 нанометров. В реальности этот параметр оказался на уровне 1 микрона, что в десять раз хуже требуемого значения.

Проблемы с отреставрированным зеркалом стали понятны практически сразу после его установки летом 2018 года. Уже тогда было решено вернуть только что замененное второе зеркало. Но коллектив обсерватории был вымотан предыдущей заменой, к тому же проводить эту многомесячную процедуру можно только в теплое время года.

БТА запустили в эксплуатацию с некачественным зеркалом, по возможности откорректировав имеющиеся недостатки с помощью механических систем. Из-за нестабильной и в целом плохой фокусировки на нем невозможно было вести фотометрические наблюдения. Другие научные программы на БТА выполнялись, но с потерей эффективности.

Возвращение прежнего зеркала начали 3 июня 2019 года. В сентябре велись тестовые наблюдения и окончательная настройка телескопа. С октября БТА вернулся к полноценной работе. На операцию потратили 5 млн руб.

« Мы довольны тем, как прошло возвращение старого зеркала. Оно прекрасно встало в оправу, качество изображений на лучшем уровне. Пока будем работать так»,- заверил “Ъ” директор САО РАН.

Кто виноват и что делать

Совместная комиссия САО РАН, ЛЗОС и НПО ОПТИКА признала отреставрированное зеркало не соответствующим техническому заданию и нуждающимся в доработке. Формальная причина - отсутствие на заводе стационарной оправы и ошибки компьютерного моделирования.

В советское время первое зеркало полировалось в настоящей оправе телескопа, которая затем была перевезена с ЛЗОС на Кавказ и установлена на БТА. Для полировки второго зеркала на заводе был создан прототип оправы - ее упрощенная дешевая копия.

Когда в 2004 году РАН приняла решение реставрировать первое зеркало, проект предполагал создание новой имитации оправы. Старая в 2007 году была утилизирована.

И тут возникли проблемы с финансированием - на создание копии оправы БТА денег не оказалось. Тогда специалисты решили, что в ХХI веке возможна полировка зеркала не в жесткой оправе, а с помощью компьютерного моделирования.

При выполнении контрольных замеров зеркало поддерживалось стальной лентой. Происходящая при этом деформация стекла моделировалась, проверялась экспериментально и учитывалась при корректировке работы полировального станка. Однако неоднородность стекла оказалась гораздо выше расчетной. В штатной оправе отреставрированное зеркало показало отклонение от заданной формы на порядок хуже ожидаемого.

Комиссия признала, что первое зеркало необходимо дополировать в имитации оправы БТА. Пока оно хранится в Нижнем Архызе. Сколько будет стоить повторение процесса и будет ли он проведен вновь, пока неизвестно. По словам представителя завода Владимира Патрикеева, решение о восстановлении на ЛЗОС копии оправы не принято.

В потраченные 250 млн руб. входила не только переполировка зеркала, уточняет директор обсерватории Валерий Власюк. Комплекс работ включал также транспортировку зеркала для реставрации и обратно на БТА, модернизацию полировального станка и системы термоконтроля помещения на ЛЗОС, ремонт крана БТА, с помощью которого переставляются зеркала, обновление технических помещений телескопа и создание с нуля системы охлаждения зеркала.

«Все эти улучшения остались с нами и снизят стоимость дальнейших работ,- говорит господин Власюк.- Но пока у государства нет денег на продолжение работ по зеркалу. В начале нулевых САО РАН писала письма всем сильным мира сего, всем олигархам с просьбой помочь обновить БТА. И сейчас мы тоже готовы просить помощи у читателей “Ъ”, чтобы все-таки получить зеркало с улучшенными характеристиками».

Юлия Бычкова, Нижний Архыз

10 самых больших телескопов

Вдали от огней и шума цивилизации, на вершинах гор и в безлюдных пустынях живут титаны, чьи многометровые глаза всегда обращены к звездам.

Мы подобрали 10 крупнейших наземных телескопов: одни созерцают космос уже много лет, другим лишь предстоит увидеть «первый свет».

10. Large Synoptic Survey Telescope

Диаметр главного зеркала: 8,4 метра

Местонахождение: Чили, пик горы Серо-Пачон, 2682 метра над уровнем моря

Тип: рефлектор, оптический

Хотя LSST будет располагаться в Чили, это проект США и его строительство целиком финансируют американцы, в том числе Билл Гейтс (лично вложил 10 миллионов долларов из необходимых 400).

Предназначение телескопа - фотографирование всего доступного ночного неба раз в несколько ночей, для этого аппарат оснащен 3,2 гигапиксельной фотокамерой. LSST выделяется очень широким углом обзора в 3,5 градуса (для сравнения – Луна и Солнце, как они видны с Земли, занимают всего 0,5 градуса). Подобные возможности объясняются не только внушающим диаметром главного зеркала, но и уникальностью конструкции: вместо двух стандартных зеркал LSST использует три.

Среди научных целей проекта заявлены поиск проявлений темной материи и темной энергии, картографирование Млечного пути, детектирование кратковременных событий вроде взрывов новых или сверхновых, а также регистрация малых объектов Солнечной системы вроде астероидов и комет, в частности, вблизи Земли и в Поясе Койпера.

Ожидается, что LSST увидит «первый свет» (распространенный на Западе термин, означает момент, когда телескоп впервые используется по прямому назначению) в 2020 году. На данный момент идет строительство, выход аппарата на полное функционирование запланирован на 2022 год.

Large Synoptic Survey Telescope, концепт

9. South African Large Telescope

Диаметр главного зеркала: 11 x 9,8 метров

Местонахождение: ЮАР, вершина холма недалеко от поселения Сутерланд, 1798 метров над уровнем моря

Тип: рефлектор, оптический

Самый большой оптический телескоп южного полушария располагается в ЮАР, в полупустынной местности недалеко от города Сутерланд. Треть из 36 миллионов долларов, необходимых для конструирования телескопа, вложило правительство ЮАР; остальная часть поделена между Польшей, Германией, Великобританией, США и Новой Зеландией.

Свой первый снимок SALT сделал в 2005 году, немногим после окончания строительства. Его конструкция довольно нестандартна для оптических телескопов, однако широко распространена среди поколения новейших «очень больших телескопов»: главное зеркало не едино и состоит из 91 шестиугольного зеркала диаметром в 1 метр, угол наклона каждого из которых может регулироваться для достижения определенной видимости.

Предназначен для проведения визуального и спектрометрического анализа излучения астрономических объектов, недоступных телескопам северного полушария. Сотрудники SALT занимаются наблюдениями квазаров, близких и далеких галактик, а также следят за эволюцией звезд.

Аналогичный телескоп есть в Штатах, он называется Hobby-Eberly Telescope и расположен в Техасе, в местечке Форт Дэвис. И диаметр зеркала, и его технология почти полностью совпадают с SALT.

South African Large Telescope

8. Keck I и Keck II

Диаметр главного зеркала: 10 метров (оба)

Местонахождение: США, Гавайи, гора Мауна Кеа, 4145 метров над уровнем моря

Тип: рефлектор, оптический

Оба этих американских телескопа соединены в одну систему (астрономический интерферометр) и могут работать вместе, создавая единое изображение. Уникальное расположение телескопов в одном из лучших мест на Земле с точки зрения астроклимата (степень вмешательства атмосферы в качество астрономических наблюдений) превратило Keck в одну из самых эффективных обсерваторий в истории.

Главные зеркала Keck I и Keck II идентичны между собой и подобны по своей структуре телескопу SALT: они состоят из 36 шестиугольных подвижных элементов. Оборудование обсерватории позволяет наблюдать небо не только в оптическом, но и в ближнем инфракрасном диапазоне.

Помимо основной части широчайшего спектра исследований, Keck является на данный момент одним из самых эффективных наземных инструментов в поиске экзопланет.

Keck на закате

7. Gran Telescopio Canarias

Диаметр главного зеркала: 10,4 метров

Местонахождение: Испания, Канарские острова, остров Ла Пальма, 2267 метров над уровнем моря

Тип: рефлектор, оптический

Строительство GTC закончилось в 2009 году, тогда же обсерватория и была официально открыта. На церемонию приехал даже король Испании Хуан Карлос I. Всего на проект было потрачено 130 миллионов евро: 90% профинансировала Испания, а остальные 10% поровну поделили Мексика и Университет Флориды.

Телескоп способен наблюдать за звездами в оптическом и среднем инфракрасном диапазоне, обладает инструментами CanariCam и Osiris, которые позволяют GTC проводить спектрометрические, поляриметрические и коронографические исследования астрономических объектов.

Gran Telescopio Camarias

6. Arecibo Observatory

Диаметр главного зеркала: 304,8 метров

Местонахождение: Пуэрто-Рико, Аресибо, 497 метров над уровнем моря

Тип: рефлектор, радиотелескоп

Один из самых узнаваемых телескопов в мире, радиотелескоп в Аресибо не раз попадал в объективы кинокамер: к примеру, обсерватория фигурировала в качестве места финальной конфронтации между Джеймсом Бондом и его антагонистом в фильме «Золотой Глаз», а также в научно-фантастической экранизации романа Карла Сагана «Контакт».

Этот радиотелескоп попал даже в видеоигры – в частности, в одной из карт сетевого режима Battlefield 4, которая называется Rogue Transmission, военное столкновение между двумя сторонами происходит как раз вокруг конструкции, полностью скопированной с Аресибо.

Выглядит Аресибо действительно необычно: гигантская тарелка телескопа диаметром почти в треть километра помещена в естественную карстовую воронку, окруженную джунглями, и покрыта алюминием. Над ней подвешен подвижный облучатель антенны, поддерживаемый 18 тросами с трех высоких башен по краям тарелки-рефлектора. Гигантская конструкция позволяет Аресибо ловить электромагнитное излучение относительно большого диапазона – с длиной волны от от 3 см до 1 м.

Введенный в строй еще в 60-х годах, этот радиотелескоп использовался в бесчисленных исследованиях и успел помочь сделать ряд значительных открытий (вроде первого обнаруженного телескопом астероида 4769 Castalia). Однажды Аресибо даже обеспечил ученых Нобелевской премией: в 1974 году были награждены Халс и Тейлор за первое в истории обнаружение пульсара в двойной звездной системе (PSR B1913+16).

В конце 1990-х годов обсерватория также стала использоваться в качестве одного из инструментов американского проекта по поиску внеземной жизни SETI.

Arecibo Observatory

5. Atacama Large Millimeter Array

Диаметр главного зеркала: 12 и 7 метров

Местонахождение: Чили, пустыня Атакама, 5058 метров над уровнем моря

Тип: радиоинтерферометр

На данный момент этот астрономический интерферометр из 66 радиотелескопов 12-и и 7-метрового диаметра является самым дорогим действующим наземным телескопом. США, Япония, Тайвань, Канада, Европа и, конечно, Чили потратили на него около 1,4 миллиарда долларов.

Поскольку предназначением ALMA является изучение миллиметровых и субмиллиметровых волн, наиболее благоприятным для такого аппарата является сухой и высокогорный климат; этим объясняется расположение всех шести с половиной десятков телескопов на пустынном чилийском плато в 5 км над уровнем моря.

Телескопы доставлялись постепенно: первая радиоантенна начала функционировать в 2008 году, а последняя – в марте 2013 года, когда ALMA и был официально запущен на полную запланированную мощность.

Главной научной целью гигантского интерферометра является изучение эволюции космоса на самых ранних стадиях развития Вселенной; в частности, рождения и дальнейшей динамики первых звезд.

Радиотелескопы системы ALMA

4. Giant Magellan Telescope

Диаметр главного зеркала: 25,4 метров

Местонахождение: Чили, обсерватория Лас-Кампанас, 2516 метров над уровнем моря

Тип: рефлектор, оптический

Далеко к юго-западу от ALMA в той же пустыне Атакама строится еще один крупный телескоп, проект США и Австралии – GMT. Главное зеркало будет состоять из одного центрального и шести симметрично окружающих его и чуть изогнутых сегментов, образуя единый рефлектор диаметром более чем в 25 метров. Помимо огромного рефлектора, на телескоп будет установлена новейшая адаптивная оптика, которая позволит максимально устранить искажения, создаваемые атмосферой при наблюдениях.

Ученые рассчитывают, что эти факторы позволят GMT получать изображения в 10 раз более четкие, чем снимки Hubble, и вероятно даже более совершенные, чем у его долгожданного наследника – космического телескопа James Webb.

Среди научных целей GMT значится очень широкий спектр исследований – поиск и снимки экзопланет, исследование планетарной, звездной и галактической эволюции, изучение черных дыр, проявлений темной энергии, а также наблюдение самого первого поколения галактик. Рабочий диапазон телескопа в связи с заявленными целями – оптический, ближний и средний инфракрасный.

Закончить все работы предполагается к 2020 году, однако заявлено, что GMT может увидеть «первый свет» уже с 4 зеркалами, как только они окажутся введены в конструкцию. В данный момент идет работа по созданию уже четвертого зеркала.

Концепт Giant Magellan Telescope

3. Thirty Meter Telescope

Диаметр главного зеркала: 30 метров

Местонахождение: США, Гавайи, гора Мауна Кеа, 4050 метров над уровнем моря

Тип: рефлектор, оптический

По своим целям и характеристикам TMT похож на GMT и гавайские телескопы Keck. Именно на успехе Keck и основан более крупный TMT с той же технологией разделенного на множество шестиугольных элементов главного зеркала (только в этот раз его диаметр в три раза больше), а заявленные исследовательские цели проекта почти полностью совпадают с задачами GMT, вплоть до фотографирования самых ранних галактик чуть ли не на краю Вселенной.

СМИ называют разную стоимость проекта, она варьируется от 900 миллионов до 1,3 миллиарда долларов. Известно, что желание участвовать в TMT выразили Индия и Китай, которые согласны взять на себя часть финансовых обязательств.

В данный момент выбрано место для строительства, однако до сих пор ведется противодействие некоторых сил в администрации Гавайев. Гора Мауна Кеа является священным местом для коренных гавайцев, и многие среди них категорически против строительства сверхкрупного телескопа.

Предполагается, что все административные проблемы уже очень скоро будут решены, а полностью завершить строительство планируется примерно к 2022 году.

Концепт Thirty Meter Telescope

2. Square Kilometer Array

Диаметр главного зеркала: 200 или 90 метров

Местонахождение: Австралия и Южная Африка

Тип: радиоинтерферометр

Если этот интерферометр будет построен, то он станет в 50 раз более мощным астрономическим инструментом, чем крупнейшие радиотелескопы Земли. Дело в том, что своими антеннами SKA должен покрыть площадь примерно в 1 квадратный километр, что обеспечит ему беспрецедентную чувствительность.

По структуре SKA очень напоминает проект ALMA, правда, по габаритам будет значительно превосходить своего чилийского собрата. На данный момент есть две формулы: либо строить 30 радиотелескопов с антеннами в 200 метров, либо 150 с диаметром в 90 метров. Так или иначе, протяженность, на которой будут размещены телескопы, будет составлять, согласно планам ученых, 3000 км.

Чтобы выбрать страну, где будет строиться телескоп, был проведен своего рода конкурс. В «финал» вышли Австралия и ЮАР, и в 2012 году специальная комиссия объявила свое решение: антенны будут распределены между Африкой и Австралией в общую систему, то есть SKA будет размещен на территории обеих стран.

Заявленная стоимость мегапроекта – 2 миллиарда долларов. Сумма разделена между целым рядом стран: Великобританией, Германией, Китаем, Австралией, Новой Зеландией, Нидерландами, ЮАР, Италией, Канадой и даже Швецией. Предполагается, что строительство будет полностью завершено к 2020 году.

Художественное изображение 5-километрового ядра SKA

1. European Extremely Large Telescope

Диаметр главного зеркала: 39.3 метра

Местонахождение: Чили, вершина горы Серро Армазонес, 3060 метров

Тип: рефлектор, оптический

На пару лет - возможно. Однако к 2025 году на полную мощность выйдет телескоп, который превзойдет TMT на целый десяток метров и который, в отличии от гавайского проекта, уже находится на стадии строительства. Речь идет о бесспорном лидере среди новейшего поколения крупных телескопов, а именно о Европейском очень большом телескопе, или E-ELT.

Его главное почти 40-метровое зеркало будет состоять из 798 подвижных элементов диаметром в 1,45 метра. Это вместе с самой современной системой адаптивной оптики позволит сделать телескоп настолько мощным, что он, по мнению ученых, сможет не только находить планеты, подобные Земле по размерам, но и сможет с помощью спектрографа изучить состав их атмосферы, что открывает совершенно новые перспективы в изучении планет вне солнечной системы.

Помимо поиска экзопланет, E-ELT займется исследованием ранних стадий развития космоса, попробует измерить точное ускорение расширения Вселенной, проверит физические константы на, собственно, постоянство во времени; также этот телескоп позволит ученым глубже чем когда-либо погрузиться в процессы формирования планет и их первичный химический состав в поисках воды и органики – то есть, E-ELT поможет ответить на целый ряд фундаментальных вопросов науки, включая те, что затрагивают возникновение жизни.

Заявленная представителями Европейской южной обсерватории (авторами проекта) стоимость телескопа - 1 миллиард евро.

Концепт European Extremely Large Telescope

Сравнение размеров E-ELT и египетских пирамид

Мне в комментариях сразу же напомнили, что нужно обязательно написать и про БТА-6. Выполняю пожелания:-)

В течении многих лет самый большой в мире телескоп БТА (Большой Телескоп Азимутальный) принадлежал именно нашей стране, причем сконструирован и построен он был полностью с использованием отечественных технологий, продемонстрировав лидерство страны в области создания оптических инструментов. В начале 60-х советские учёные получили от правительства «особое задание» - создать телескоп больше чем у американцев (телескоп Хейла - 5 м.). Посчитали, что на метр больше будет достаточно, так как американцы вообще считали бессмысленным создание цельных зеркал размером более 5 метров из-за деформации под собственным весом.

Какова же история создания этого уникального научного объекта?

Сейчас мы узнаем …

Кстати, первое фото из очень , посмотрите его обязательно тоже.

Фото 3.

М. В. Келдыш, Л. А. Арцимович, И. М. Копылов и другие на стройплощадке БТА. 1966 г.

История Большого телескопа азимутального (БТА, Карачаево-Черкесия) началась 25 марта 1960 года, когда по предложению АН СССР и Государственного комитета по оборонной технике Совет министров СССР принял постановление о создании комплекса с телескопом-рефлектором, имеющим главное зеркало диаметром 6 метров.

Его назначение – «исследование структуры, физической природы и эволюции внегалактических объектов, детальное изучение физических характеристик и химического состава нестационарных и магнитных звезд». Головным исполнителем был назначен Государственный оптико-механический завод им. ОГПУ (ГОМЗ), на базе которого вскоре было образовано ЛОМО, а главным конструктором – Баграт Константинович Иоаннисиани. БТА являлся новейшей для своего времени астрономической техникой, содержавшей в себе много поистине революционных решений. С тех пор монтировка всех больших телескопов мира осуществляется по блестяще оправдавшей себя альт-азимутальной схеме, впервые в мировой практике примененной нашими учеными в БТА. Над его созданием трудились специалисты самого высокого класса, что обеспечило высокое качество гигантского прибора. Вот уже более 30 лет БТА несет свою звездную вахту. Этот телескоп способен различать астрономические объекты 27-ой величины. Представьте, что земля плоская; и тогда, если в Японии кто-нибудь прикуривал бы сигарету, при помощи телескопа это можно было бы ясно увидеть.

Фото 4.

Очистка дна котлована. Февраль 1966 г

После анализа всех данных, площадкой для телескопа БТА стало место на высоте 2100 метров возле горы Пастухова, недалеко от станицы Зеленчукская, которая расположена в Карачаево-Черкессии — Нижний Архыз.

По проекту был выбран азимутальный тип монтировки телескопа. Полный наружный диаметр зеркала составлял 6.05 метра при толщине 65 см, равномерной по всей площади.

Сборка конструкции телескопа производилась в помещении ЛОМО. Специально для этого был построен корпус высотой свыше 50 метров. Внутри корпуса были установлены подъемные краны грузоподъемностью 150 и 30 тонн. Перед началом сборки был изготовлен специальный фундамент. Сама сборка началась в январе 1966 года и продолжалась более полутора лет, до сентября 1967 года.

Фото 5.

Строительство фундаментов телескопа и башни. Апрель 1966 г.

К моменту изготовления заготовки зеркала диаметром 6 м накопленный опыт обработки крупногабаритных оптических заготовок был невелик. Для обработки отливки 6-метрового диаметра, когда потребовалось снять с заготовки около 25 т стекла, имеющийся опыт оказался непригодным, как из-за низкой производительности труда, так и из-за наличия реальной опасности выхода заготовки из строя. Поэтому при обработке заготовки диаметром 6 м было принято решение о применении алмазного инструмента.

Многие из узлов телескопа являются уникальными для своего времени, такие как главный спектрограф телескопа, имеющий диаметр 2 метра, система гидирования, включающая в себя телескоп-гид и комплексную фото и телевизионную систему, а также специализированную ЭВМ для управления работой системы

Фото 6.

Лето 1968 г. Доставка деталей телескопа

БТА является телескопом мирового класса. Большая светособирающая способность телескопа дает возможность проводить исследование структуры, физической природы и эволюции внегалактических объектов, детальное изучение физических характеристик и химического состава пекулярных, нестационарных и магнитных звезд, исследование процессов звездообразования и эволюции звезд, изучение поверхностей и химического состава атмосфер планет, траекторные измерения искусственных небесных тел на больших расстояниях от Земли и многое другое.

С его помощью были проведены многочисленные уникальные исследования космического пространства: изучены самые далекие из наблюдавшихся когда-либо с Земли галактик, оценена масса местного объема Вселенной, разгадано множество других загадок космоса. Петербургский ученый Дмитрий Вышелович с помощью БТА искал ответ на вопрос, дрейфуют ли фундаментальные постоянные во Вселенной. По итогам наблюдений он сделал важнейшие открытия. Астрономы со всего мира записываются в очередь, чтобы провести наблюдения с помощью знаменитого русского телескопа. Отечественные телескопостроители и ученые накопили благодаря БТА огромный опыт, позволивший открыть пути к новым технологиям изучения Вселенной.

Фото 7.

Монтаж металлоконструкций купола. 1968 г

Разрешающая способность телескопа в 2000 раз большеразрешающей способности человеческого глаза, а его радиус «зрения» в 1,5 раза превышает аналогичный показа-тель крупнейшего на тот момент телескопа США в Маунт-Паломаре (8-9 млрд. световых лет против 5-6 соответственно). Не случайно БТА называют «Оком планеты». Его размеры поражают воображение: высота – 42 метра, вес – 850 тонн. Благодаря специальной конструкции гидравлических опор телескоп как бы «плавает» на тончайшей масляной подушке толщиной 0,1 мм, и человек в состоянии повернуть его вокруг своей оси без применения техники и дополнительных инструментов.

Постановлением Правительства от 25 марта 1960 г. Лыткаринский завод оптического стекла был утвержден головным исполнителем по разработке технологического процесса на отливку из стекла заготовки зеркала диаметром 6 м и по изготовлению заготовки зеркала. Специально для этого проекта было построено два новых производственных корпуса. Предстояло отлить заготовку стекла массой 70 т, отжечь ее и произвести сложную обработку всех поверхностей с изготовлением 60 посадочных глухих отверстий на тыльной стороне, центрального отверстия и др. Спустя три года с момента выхода Постановления Правительства был создан опытно-производственный цех. В задачу цеха входило монтаж и отладка оборудования, отработка промышленного техпроцесса и изготовление заготовки зеркала.

Фото 8.

Проведенный специалистами ЛЗОС комплекс поисковых работ по созданию оптимальных режимов обработки позволил разработать и реализовать технологию изготовления промышленной заготовки главного зеркала. Обработка заготовки велась в течение почти полутора лет. Для обработки зеркала Коломенским заводом тяжелого станкостроения в 1963 г. был создан специальный карусельный станок КУ-158. Параллельно проводилась большая научно-исследовательская работа по технологии и контролю этого уникального зеркала. В июне 1974 года зеркало было готово для проведения аттестации, которая была успешно выполнена. В июне 1974 г. начался ответственный этап транспортировки зеркала в обсерваторию. 30 декабря 1975 г. утвержден акт Государственной межведомственной комиссии по приемке в эксплуатацию Большого азимутального телескопа.

Фото 9.

1989 г. Сборка 1-метрового телескопа Цейс-1000

Фото 10.

Транспортировка верхней части трубы БТА. Август 1970 г.

Сегодня существуют новые, более эффективные астрономические системы с более крупными, в том числе сегментными, зеркалами. Но по своим параметрам наш телескоп до сих пор считается одним из лучших в мире, поэтому он по сей день пользуется повышенным спросом у отечественных и зарубежных ученых. За прошедшие годы он проходил неоднократную модернизацию, совершенствовалась прежде всего система управления. Сегодня осуществлять наблюдения можно при помощи оптоволоконного соединения прямо из расположенного в долине городка астрономов.

Фото 11.

Советская оптическая промышленность тех времён не была рассчитана на решение таких задач, поэтому для создания 6-метрового зеркала был специально построен завод в подмосковном Лыткарино на базе небольшого цеха по изготовлению зеркальных отражателей.

Заготовка для такого зеркала весит 70 тонн, первые несколько были «запороты» из-за спешки, так как чтобы не треснуть должны были остывать очень долго. «Удачная» заготовка остывала 2 года и 19 дней. Затем при её шлифовке было выработано 15000 карат алмазного инструмента и «стёрто» почти 30 тонн стекла. Полностью готовое зеркало стало весить 42 тонны.

Доставка зеркала на Кавказ стоит отдельного упоминания.. Сначала к месту назначения был отправлен муляж такого же размера и веса, в маршрут были внесены некоторые коррективы - построены 2 новых речных порта, 4 новых моста и укреплено и расширено 6 уже существующих, проложено несколько сотен километров новых дорог с идеальным покрытием.

Механические детали телескопа были созданы на Ленинградском Оптико-Механическом заводе. Общая масса телескопа составила - 850 тонн.

Фото 12.

Но несмотря на все усилия, «переплюнуть» по качеству (то есть по разрешению) американский телескоп Хейла БТА-6 не удалось. Частично из-за дефектов главного зеркала (первый блин всё-таки комом), частично из-за худших климатических условий в месте его расположения.

Фото 13.

Установка в 1978 году нового, уже третьего по счёту зеркала, заметно улучшила ситуацию, но погодные условия остались прежними. К тому же, осложняет работу слишком большая чувствительность цельного зеркала к незначительным температурным колебаниям. «Не видит» - это конечно громко сказано, до 1993 года БТА-6 оставался крупнейшим в мире телескопом, а крупнейшим в Евразии он является и по сей день. С новым зеркалом удалось добиться разрешающей способности практически, как у «Хейла», а «проницающая сила», то есть способность видеть слабые объекты у БТА-6 даже больше (всё таки на целый метр больше диаметр).

Фото 14.

Фото 15.

Фото 16.

Фото 17.

Фото 18.

За 30-летний период эксплуатации телескопа его зеркало несколько раз перепокрывалось, что привело к существенному повреждению поверхностного слоя, его коррозии, и, вследствие чего было утрачено до 70% отражающей способности зеркала. И все же, БТА был и остается уникальным инструментов ученых-астрономов, как российских, так и зарубежных. Но для сохранения его работоспособности и повышения эффективности возникла необходимость в реконструкции и обновлении главного зеркала. В настоящее время технология формообразования и разгрузки зеркала, которой владеют специалисты ОАО ЛЗОС, позволяет троекратно улучшить его оптические характеристики, в том числе и по угловому разрешению.

Фото 19.


Сегодня технологический процесс формообразования поверхностей астрономических оптических деталей на Лыткаринском заводе оптического стекла выведен на новый уровень, достигаемое качество отклонений формы поверхностей от теоретической повысилось на порядок за счет автоматизации и модернизации производства и компьютерного управления. Существенно улучшилась и механическая база, и технология облегчения и разгрузки зеркал с использованием современного компьютерного оборудования. Станки для фрезерования, шлифования и полирования 6-метрового зеркала также модернизированы в соответствии с современными требованиями. Существенно улучшены и средства контроля оптики.

Главное зеркало доставлено на Лыткаринский завод оптического стекла. В настоящее время завершен этап фрезерования. С рабочей поверхности удален верхний слой толщиной около 8 мм. Зеркало транспортировано в термостабилизированный корпус и установлено на автоматизированный станок для шлифования и полирования рабочей поверхности. По словам технического директора – главного инженера предприятия С.П.Белоусова, это будет наиболее сложный и ответственный этап обработки зеркала, – необходимо получить форму поверхности с гораздо меньшими отклонениями от идеального параболоида, чем это было достигнуто в семидесятых годах. После этого зеркало телескопа с улучшенными на порядок разрешающей способностью и проницающей силой сможет прослужить российской и мировой науке еще не менее 30 лет.

Фото 20.

Среди специалистов, кто участвовал в изготовлении зеркала – механик Жихарев А.Г., оптик Каверин М.С., слесарь Панов В.Г., фрезеровщик Писаренко Н.И. – они работают и поныне, передают богатый опыт крупногабаритного оптического приборостроения молодежи. Совсем недавно ушли на заслуженный отдых оптик Бочманов Ю.К., фрезеровщик Егоров Е.В. (он выполнял повторную фрезеровку зеркала в прошлом и в этом году).

Подобную работу в России больше никто выполнить не сможет. В мире, кроме ЛЗОСа, есть всего лишь две фирмы, которые изготавливают крупногабаритные зеркала. Это Оптическая лаборатория обсерватории Стюарда (Аризона, США) и фирма SAGEM-REOSC (Франция) (диаметром 8 м) но и там башни для контроля зеркал короче, чем требуется, поскольку радиус зеркала БТА 48 метров.