Як сказав Карл Саган, "Розуміння - це екстаз". Але для того, щоб зрозуміти Всесвіт, нам потрібні кращі та кращі способи його спостереження. А це означає одне: великі, величезні, величезні телескопи.
У цій серії ми розглянемо шість споруджених супер телескопів:
- Гігантський телескоп Магеллан
- Великий телескоп
- 30-метровий телескоп
- Європейський надзвичайно великий телескоп
- Великий телескоп синоптичного опитування
- Космічний телескоп Джеймса Вебба
- Інфрачервоний оглядовий телескоп широкого поля
Телескоп тридцять метрів (TMT) будується міжнародною групою країн та установ, як і багато Супер телескопів. Насправді вони пишаються тим, що вказують, що міжнародний консорціум, що стоїть за TMT, становить майже половину світового населення; Китай, Індія, США, Японія та Канада. Проекту потрібно, щоб багато партнерів взяли на себе витрати; приблизно 1,5 мільярда доларів.
Серце будь-якого із світових телескопів світу є основним дзеркалом, і TMT не відрізняється. Основне дзеркало для TMT - це, очевидно, діаметром 30 метрів. Це сегментована конструкція, що складається з 492 менших дзеркал, кожне - 1,4-метрового шестикутника.
Можливість збору світла TMT буде в 10 разів більша, ніж у телескопа Keck, і більше 144 разів, ніж у космічного телескопа Хаббла.
Але TMT - це не просто величезне «відро світла». Він також відрізняється іншими можливостями, що визначають ефективність супер телескопа. Одне з них - це те, що називається дифракційним обмеженим просторовим дозволом (DLSR).
Коли телескоп спрямований на віддалені об'єкти, які виявляються близько один до одного, світло від обох може розсіятися достатньо, щоб два об'єкти видалися як один. Просторова роздільна здатність, обмежена дифракцією, означає, що коли «область спостереження за зіркою чи іншим об’єктом, жодне світло від цього об’єкта не розсіюється дефектами телескопа. TMT легше буде розрізняти об'єкти, близькі один до одного. Що стосується DLSR, то TMT перевищить Keck в 3 рази, а деякий довжини хвилі перевищить Hubble в 10 разів.
Важливим для функціонування великих, сегментованих дзеркал, таких як TMT, є активна оптика. Керуючи формою і положенням кожного сегмента, активна оптика дозволяє первинному дзеркалу компенсувати зміни вітру, температури або механічного напруги на телескоп. Без активної оптики та її сестринської технології адаптивної оптики, яка компенсує атмосферні порушення, будь-який телескоп розміром більше 8 метрів не працював би належним чином.
TMT працюватиме в ультрафіолетовій, видимій та ближній інфрачервоній довжинах хвиль. Він буде меншим за європейський надзвичайно великий телескоп (E-ELT), який матиме 39-метрове первинне дзеркало. E-ELT буде працювати в оптичній та інфрачервоній довжинах хвиль.
Супер телескопи світу - це гемоти. Не просто за розміром їх дзеркал, а за їх масою. Рухома маса ТМТ становитиме близько 1420 тонн. Швидке переміщення TMT є частиною дизайну TMT, оскільки він повинен швидко реагувати, коли щось подібне до наднової виявляється. Детальний науковий випадок вимагає від TMT придбати нову ціль протягом 5 - 10 хвилин.
Для цього потрібна складна комп'ютерна система для координації наукових приладів, дзеркал, активної оптики та адаптивної оптики. Це було одним із початкових викликів проекту TMT. Це дозволить TMT реагувати на тимчасові явища, як наднові, коли їх помічають інші телескопи, наприклад, великий телескоп синоптичного дослідження.
TMT дослідить більшість найважливіших питань астрономії та космології сьогодні. Ось огляд основних тем, на які буде торкатися TMT:
- Природа темної матерії
- Фізика екстремальних об'єктів, як нейтронних зірок
- Ранні галактики та космічна реабілітація
- Формування Галактики
- Супермасивні чорні отвори
- Дослідження Чумацького Шляху та сусідніх галактик
- Народження та раннє життя зірок і планет
- Наука часових доменів: вибухи супернових та гамма-променів
- Екзопланети
- Наша Сонячна система
Це вичерпний перелік тем. Він залишає дуже мало зовнішнього вигляду і є свідченням сили та ефективності ТМТ.
Сира сила ТМТ не викликає сумнівів. Після роботи він сприятиме нашому розумінню Всесвіту на декількох фронтах. Але власне місце ТМТ все ще може бути під питанням.
Первісне місце для ТМТ - Мауна-Кеа, саміт 4 200 метрів на Гаваях. Мауна-Кеа - прекрасне місце розташування, і це будинок декількох телескопів, серед яких обсерваторія Кек, телескоп Близнюків, телескоп Subaru, телескоп Канада-Франція-Гаваї і телескоп Джеймса Клерка Максвелла. Мауна-Кеа - це також місце найзахіднішої антени дуже довгого базового масиву.
Суперечка між деякими гавайськими людьми та ТМТ була добре задокументована в інших місцях, але основна скарга щодо ТМТ полягає в тому, що вершина Мауна Кеа - це священна земля, і вони хотіли б, щоб ТМТ будували в іншому місці.
Організації, що стоять за ТМТ, все ще хотіли б, щоб він був побудований у Мауна-Кеа, і навколо суперечки розгортається юридичний процес. Під час цього процесу вони визначили кілька можливих альтернативних місць для телескопа, включаючи Ла-Пальму на Канарських островах. Космічний журнал зв’язався з вченим з обсерваторії TMT Крістофом Дюма, доктор наук, щодо можливого переїзду TMT на інший сайт.
Доктор Дюмас сказав нам, що «Мауна-Кеа залишається кращим місцем для ТМТ через чудові умови спостереження та через синергію з іншими об'єктами партнерів ТМТ, які вже є на горі. Його дуже високе висота майже 14000 футів робить його головним астрономічним місцем у північній півкулі. Небо над Мауна-Кеа дуже стійке, що дозволяє отримати дуже гострі зображення. Він також має чудову прозорість, низьке забруднення світлом та стабільні холодні температури, що покращує чутливість до спостережень в інфрачервоному просторі ».
Переважний вторинний майданчик у Ла-Пальмі - це понад 10 інших телескопів, але чи переїзд на Канарські острови вплине на науку ТМТ? Доктор Дюма каже, що місце розташування на Канарських островах також чудове, має схожі атмосферні характеристики на Мауна-Кеа, включаючи стабільність, прозорість, темряву та частку ясних ночей.
Як пояснює доктор Дюма, "Ла-Пальма знаходиться на нижчому місці висоти і в середньому тепліше, ніж Мауна-Кеа. Ці два фактори зменшать чутливість ТМТ на деяких довжинах хвиль в інфрачервоній області спектру. "
Доктор Дюма заявив Space Magazine, що цю знижену чутливість до інфрачервоного зв'язку можна дещо подолати, запланувавши різні завдання спостереження. "Цю специфічну проблему можна частково пом'якшити, застосувавши адаптивний графік спостережень ТМТ, щоб відповідати виконанню найвибагливіших інфрачервоних програм з найкращими атмосферними умовами вище Ла-Пальми".
3 березня 44 дні судових засідань у ТМТ завершилися. У той час 71 чоловік показав "за" і "проти" ТМТ, побудованого на Мауна-Кеа. Ті, хто проти телескопа, кажуть, що сайт - це священна земля і на ньому більше не слід будувати телескоп. Ті, хто за TMT, висловились за науку, яку TMT надасть усім, і можливості для освіти, які вона надасть гавайцям.
Хоча будівництво затягнулося, і люди звернулися до суду, щоб проект зупинився, схоже, ТМТ точно буде побудовано - десь. Фінансування проводиться, дизайн доопрацьовується, і виробництво компонентів ведеться. Затримка означає, що перше світло TMT все ще залишається невизначеним, але як тільки ми потрапимо туди, TMT стане ще одним змінником гри, як і інші світові супер телескопи.
