Magellani hiigelteleskoop (GMT) — kuni 10× teravamad pildid kui Hubble'i
Magellani hiigelteleskoop (GMT) toob 2025 kuni 10× teravamad pildid kui Hubble — 7 peegliga 24,5 m lahutusvõime ja üle neljakordne valgusekogumine astronoomia revolutsiooniks.
Giant Magellan Telescope (GMT) — kui valmib (algsed plaanid olid 2025. aastaks) — saab olema maailma üks suurimaid ja võimsamaid maapealseid teleskoope. Selle kujund on unikaalne: ühe suure ühene peegli asemel koosneb GMT seitsmest 8,4 m (27,6 jala) läbimõõduga peegelosast, mis on paigutatud lilleõie-laadselt (keskne osa + kuus ümber). Need seitse tükki töötavad koos interferomeetriliselt, nii et teleskoobi efektiivne lahutusvõime vastab umbes 24,5 m (80,4 jalga) läbimõõduga peegli lahutusvõimele, samas kui selle kogumisala (peegelpindade summa) vastab ligikaudu 21,4 m (70,2 jalga) täispinna suurusele.
See erikujund annab GMT-le erakordsed võimalused: valguse kogumisvõime on märkimisväärselt suurem kui paljudel tänastel suurprojektidel — üldine võimekus on hinnanguliselt üle nelja korra suurem kui paljudel olemasolevatel suurtel maapealsetel teleskoopidel. Koos moodsate adaptiivse optika süsteemidega võimaldab see saada kuni kümme korda selgemaid pilte kui Hubble'i kosmoseteleskoop — see väide kehtib aga eelkõige siis, kui teleskoop töötab difraktsioonilähedase lahutusvõimega ja atmosfääri hägustus on korrigeeritud (eriti lühilainepikkustel või lähi-infrapunas). Näiteks nähtava valguse lainepikkustel on teoreetiline difraktsioonipiir umbes 0,005 kaaresekundit, mis on ligikaudu kordades teravam kui Hubble'i keskmine lahutusvõime.
Teleskoobi teaduslikud eesmärgid on laiad ja ambitsioonikad: otsida ja pildistada otseseid eksoplaneete, uurida tähesünni ja galaktikate arengut varajases Universumis, mõõta raskete mustade aukude ja aktiivsete galaktikatuumade omadusi, analüüsida keemilist koostist varajaste tähtede ja galaktikate spektroskoopiaga ning kaardistada kosmilise struktuuri detailselt. GMT lubab teha kõrge eraldusvõimega spektroskoopiat ka väga nõrkade ja kaugete objektide puhul.
Asukoht, ehitus ja rahastus
GMT rajatakse Chile Atacama kõrbe paikkonda, Las Campanas Observatory piirkonda, kus atmosfäärilised tingimused ja kuivad ilmad annavad maapealsetele teleskoopidele väga hea "seeing'u". Projekti rajavad rahvusvaheline teadlaskond ja konsortsiumid ning ehituse eelarve on planeeritud olema umbes 700 miljonit dollarit; finantseerimine tuleb osalevatest institutsioonidest ja partneritest üle maailma.
Tehnilised eripärad ja instrumendid
- Segmentaalsed peeglid: seitse 8,4 m peegelit töötavad kooskõlastatult, mis annab suure efektiivse lahutuse ja kolossaalset valgusekogumist.
- Adaptiivne optika: GMT varustatakse arenenud adaptiivse optikaga, mis korrigeerib atmosfääri tekitatud hägusust ning võimaldab saavutada peaaegu difraktsioonipiiril põhinevat teravust.
- Mitmekesine instrumentatsioon: plaanitud on kõrge lahutusvõimega spektrograafid, laia väljaku pildistajad, multiobjekti- ja integraalväljatrealised instrumendid, mis võimaldavad nii vaatlustöid kui ka sügavat spektraalanalüüsi.
Mida see astronoomiale annab?
GMT avab uue kvaliteeditaseme vaatlusteks: detailsed vaated kaugetest galaktikatest, parem võime otsida eluvõimalustega eksoplaneete ja täpsemad mõõtmised metalli- ja elementide jaotuse kohta Universumis. Suure resolutsiooni ja sügava valgusekogumise kombinatsioon annab teadlastele tööriista küsimuste lahendamiseks, mis praegu on tehniliselt kättesaamatud.
Kuigi GMT saavutab teoreetiliselt Hubble'ist oluliselt parema lahutuse, tuleb meeles pidada, et maapealsete süsteemide edu sõltub adaptiivse optika toimimisest ja atmosfäärilisest olukorrast. Siiski, kui süsteemid töötavad plaanipäraselt, tähendab GMT järgmise suure sammu astronoomias — kõrgem lahutus, suurem tundlikkus ja võimalus avastada varasemast sügavamalt ning üksikasjalikumalt.
Las Campanas Observatoorium, kus asub hiiglaslik Magellani teleskoop.
Planeeritud asukoht
Teleskoobi asukoht on Las Campanase observatoorium, kus asuvad ka Magellani teleskoobid, umbes 115 km (71 mi) Tšiilis La Serenast kirdes. Selles piirkonnas on enamiku aastast selge ilm. Enamikus ümbritsevas Atacama kõrbe piirkonnas on öine taevas vaba õhusaastest. Kuna läheduses on vähe linnu, on see tõenäoliselt üks kohti, mida valgusreostus kõige vähem mõjutab. Kõik see muudab selle piirkonna üheks parimaks kohaks Maal pikaajalisteks astronoomilisteks vaatlusteks.
Konstruktsiooni üksikasjad
Teleskoop on ainulaadne, sest selles kasutatakse seitset peegliosa, millest igaühe läbimõõt on 8,4 m (27,6 jalga). Need segmendid paigutatakse kokku üheks optiliseks pinnaks. See on keeruline, sest kuue välimise peegliosa pind ei ole radiaalselt sümmeetriline (st need on telgitagused). See nõuab väikest muudatust viisis, kuidas peegleid tavaliselt poleeritakse. Kõik seitse peeglit paigutatakse nii, et iga peegli peegelduspind on ühisel teljel. Üks peegel on keskel ja ülejäänud kuus paigutatakse sümmeetriliselt ümber keskme. Fokaaltasapind on kogu komplektiga ühel teljel. Plaan on ehitada seitse identset telgväljast väljas olevat peeglit. Varupeegel on tehtud selleks, et asendada peegel, kui see vajab uuesti katmist, mis on 1-2 nädala pikkune (iga segmendi kohta) protsess, mis on vajalik iga 1-2 aasta tagant.
Arizona ülikooli Stewardi observatoorium valmistab peegleid ülikooli jalgpallistaadioni all asuvas laboratooriumis. Peegli valmistamiseks kasutatakse pöörlevat ahju. Esimese peegli valamine lõpetati 3. novembril 2005. Kuid aeganõudev vormimine ja poleerimine lõpetatakse 2011. aasta sügisel.
Teleskoop kasutab adaptiivset optikat.
Liikmesorganisatsioonid
Järgnevalt on esitatud teleskoopi arendava rühma nimekiri.
- Washingtoni Carnegie Instituudi vaatluskeskused (OCIW)
- Chicago Ülikool
- Harvardi Ülikool
- Smithsonian Astrofüüsikaline Observatoorium
- Texase A&M Ülikool
- Arizona Ülikool
- Texase Ülikool Austinis
- Austraalia Riiklik Ülikool
- Astronoomia Austraalia Limited
- Korea Astronoomia- ja Kosmoseuuringute Instituut
George P. Mitchell, Mitchell Energy & Development Corp. asutaja, ning Cynthia ja George Mitchelli fond annavad 25 miljonit dollarit, et aidata teleskoobi eest tasuda.
Seotud leheküljed
- Atacama kõrb
Küsimused ja vastused
K: Mis on hiiglaslik Magellani teleskoop (GMT)?
V: Giant Magellan Telescope (GMT) on teleskoop, mis saab 2025. aastal valmides olema maailma suurim teleskoop.
K: Mitu peeglit on GMT-l?
V: GMT-l saab olema seitse eraldi peeglit, mis töötavad koos.
K: Milline on iga peegelosa läbimõõt?
V: Iga peegliosa läbimõõt on 8,4 m (27,6 jalga).
K: Kui suur on GMT kogumisala?
V: GMT kogumisala on suurem kui tegelikud peegelpinnad, olles sama suur kui 21,4 m (70,2 jalga) peegel.
K: Kui palju valgust suudab GMT koguda võrreldes olemasolevate teleskoopidega?
V: GMT kogub üle nelja korra rohkem valgust kui olemasolevad teleskoobid.
K: Kui selged on GMT toodetud pildid võrreldes Hubble'i kosmoseteleskoobiga?
V: GMT toodetud pildid on kuni kümme korda selgemad kui Hubble'i kosmoseteleskoobi omad.
K: Kui palju maksab GMT?
V: GMT maksab 700 miljonit dollarit.
Otsige