Ясное ночное небо - одно из самых красивых зрелищ природы.
Глаз адаптируется к темноте, зрачок расширяется,
чтобы собрать больше света и дать нам возможность увидеть тусклые звезды.
Но площадь зрачка очень мала.
И для того, чтобы видеть глубже, астрономам нужны телескопы с огромными главными зеркалами.
Это ИСОКаст!
Передовая наука и жизнь за кулисами
Европейской Южной Обсерватории.
Исследуя внешний рубеж Вселенной с нашим ведущим - д-ром Джей ака доктором Джо Лиске.
Почему астрономам нужны все большие и большие телескопы?
Это просто!
По двум причинам:
причина номер один - чем больше главное зеркало вашего телескопа,
тем больше света вы можете собрать в единицу времени.
И это значит, что можно наблюдать более тусклые объекты
Причина номер два - разрешение вашего телескопа,
это - резкость изображений, которую можно достичь при помощи вашего телескопа,
и которая зависит от размера его главного зеркала.
Чем больше ваш телескоп, тем более резкие изображения вы можете получить.
Но есть ли предел размерам? Насколько большим можно сделать телескоп?
И с какими проблемами сталкиваются строители телескопов при увеличении размеров зеркал?
Со времени изобретения телескопа-рефлектора,
зеркала становились все больше и больше.
Когда телескоп диаметром 3.6 метра начал работать в Ла Силла Европейской Южной Обсерватории в 1977 году,
он был типичным примером классической конструкции самых больших телескопов того времени.
Главное зеркало представляло собой стеклянную пластину диаметром 3.6 метра.
И чтобы придать такому большому зеркалу жесткость и прочность, его пришлось сделать толстым и тяжелым.
Зеркало диаметром 3.6 метра толщиной полметра весит почти 11 тонн!
Чтобы навести это очень тяжелое зеркало точно,
вокруг него нужно было создать точно сбалансированный телескоп и монтировку.
Были построены телескопы даже с большими, более толстыми и тяжелыми зеркалами,
но постепенно стало ясно, что достигнут предел классической конструкции.
Но значит ли это, что инженеры сдались и перестали думать о еще больших телескопах?
Конечно же нет.
Путь к большим легким зеркалам требовал смекалки.
Результатом этого стал Телескоп Новой Технологии или NTT для краткости.
В свое время это был по-настоящему революционный телескоп,
потому, что у него была система под названием активная оптика.
До изобретения активной оптики, зеркала телескопов должны были быть толстыми
и поэтому тяжелыми, чтобы обеспечивать нужную жесткость,
но зеркала телескопов активной оптики могли быть гибкими,
и поэтому относительно легкими и тонкими.
Из-за силы тяжести, тонкое зеркало NTT изгибается еще больше.
Формой гибкого зеркала активной оптики управляет сложная система суппортов с актуаторами, которые контролируются компьютерами,
и компенсируют изгибы зеркала во время наблюдений.
Таким образом все время наблюдений поддерживается оптимальное качество изображения.
NTT был огромным успехом!
Несмотря на то, что диаметр его главного зеркала 3.6 метра, его толщина - всего 24 сантиметра.
Новая конструкция зеркала позволила преодолить 6-метровый барьер классических телескопов и устремиться к большим зеркалам 8-метрового класса -
таким, как ОБТ, Очень Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории.
ОБТ состоит из 4 отдельных телескопов с главными зеркалами 8.2 метра в диаметре.
Толщина каждого зеркала - всего 17.5 см, а вес - 23 тонны.
Естественно, что активная оптика играет в этой конструкции решающую роль.
Форма зеркала активно управляется 150ю силовыми актуаторами.
Основанный на последних технологиях, ОБТ создает изображения выдающегося оптического качества.
Но цельное 8-метровое зеркало - практически на пределе того размера, который еще можно обслуживать, транспортировать и эксплуатировать.
Чтобы строить еще большие телескопы, с большей площадью светоотражающей поверхности,
у вас не остается другого выбора кроме того, чтобы разделить зеркало на отдельные части, которые называются сегментами.
В этом состоит концепт сегментированного главного зеркала, которое позволит астрономам и инженерам создавать по-настоящему гигантские телескопы -
такие, как будущий Европейский Сверхбольшой Телескоп,
который сейчас находится на ранней стадии строительства.
У СБТ будет гигантское зеркало диаметром 39 метров,
которое состоит из 798 отдельных шестиугольных сегментов,
шириной 1.4 метра и толщиной всего 5 см.
Положение каждого из сегментов по отношению к соседним
будет задаваться компьютером системы активной оптики
для того, чтобы поддерживать идеальную форму и точность поверхности главного зеркала.
В итоге главное зеркало даст отражающую поверхность беспрецендентой площади,
которая будет собирать в 15 раз больше света, чем самые большие телескопы современности.
С главным зеркалом в 39 метров
Европейский Сверхбольшой Телескоп будет самым большим телескопом оптического и инфракрасного диапазона в мире.
Не только по его завершению, но и десятилетия спустя.
Но, я уверен, что это не остановит инженеров в придумывании новых способов строительства еще даже бОльших телескопов.
Кто знает, какой барьер будет преодолен в далеком будущем?
Это д-р Джей и я завершаю ИСОКаст.
Присоединяйтесь ко мне в новом космическом приключении.
Сценарий Европейской Южной Обсерватории, перевод на русский язык - д-р Майкл и Живая Вселенная, www.nebulacast.com