Гигантският телескоп на Магелан (GMT): обзор, характеристики и възможности
Открийте Гигантския телескоп на Магелан (GMT): революционна 7-огледална система, значително по-ясни изображения и огромна светлосъбирателна мощ — бъдещето на астрономията.
Когато бъде завършен (планово през 2025 г.), Гигантският телескоп на Магелан (GMT) ще бъде един от най-големите наземни оптични/инфрачервени телескопи в света. Вместо един монолитен огледален диск, GMT използва конфигурация от седем отделни огледални сегмента, които работят синхронизирано. Това дава на телескопа събирателна площ, по-голяма от повърхностите на отделните огледала, и осигурява разделителна способност, сравнима с огледало с диаметър 24,5 м и събирателна площ, еквивалентна на огледало с диаметър 21,4 м. Седемте основни сегмента имат по диаметър 8,4 м (27,6 фута) всеки.
Как е устроен GMT
Конструкцията на GMT представлява „цветен“ (сегментиран) първичен огледален диск с формата на централно огледало, обградено от шест симетрично разположени сегмента. Всеки сегмент се управлява прецизно с помощта на активни поддържащи механизми и системи за фаза, така че наборът от сегменти да работи като едно огледало. Системите за адаптивна оптика (AO) ще коригират ефекта на атмосферните смущения в реално време, което позволява получаване на изображения близо до дифракционния лимит на телескопа.
Технически характеристики и производителност
- Сегменти: 7 огледални елемента по 8,4 м.
- Разделителна способност: еквивалентна на огледало с диаметър 24,5 м (80,4 фута) — подходяща за детайлни наблюдения на компактни и далечни обекти.
- Събиране на светлина: еквивалент на огледало с диаметър 21,4 м, което означава над четири пъти по-голяма способност за събиране на светлина в сравнение със съществуващи големи телескопи.
- Изображения: благодарение на големия апертура и усъвършенстваната AO система, GMT ще дава до десет пъти по-ясни изображения от космическия телескоп "Хъбъл" в определени наблюдателни режими.
- Цена: приблизителната стойност на проекта е 700 милиона долара.
Инструменти и наблюдателни възможности
GMT ще бъде оборудван с набор от научни инструменти за спектроскопия и образна фотография в оптичния и инфрачервения диапазон. Някои от планираните и обсъждани инструменти включват многообектови спектрографи, високорезолюционни спектрографи и интегрални полеви спектрографи, които ще позволят:
- детайлна спектроскопия на планети извън Слънчевата система и директно изображение на екзопланети;
- проучване на химическия състав и движенията в галактики, включително в ранната Вселена;
- наблюдение на черни дупки и околното им звездообразуване;
- големи спектроскопски и фото-анкети за изследване на тъмната материя и тъмната енергия;
- бързо проследяване на транзиенти и източници на гравитационни вълни (electromagnetic counterparts).
Местоположение и график
GMT се строи в обсерваторията Лас Кампанас в регион Атакама, Чили — място с много благоприятни атмосферни условия за астрономически наблюдения (малка влажност, голяма ясна облачност и стабилна атмосфера). Проектът е международно кооперативен и включва партньори от различни страни. Планираната дата за завършване и „първа светлина“ е в средата на 2020-те (включително посочената ориентировъчна година 2025 г.), но подобни крупни инженерни проекти често срещат технически и финансови предизвикателства, които могат да променят графика.
Научно значение
GMT ще играе ключова роля в астрономията от следващото десетилетие, допълвайки други гигантски наземни телескопи и космически мисии. Неговата висока разделителна способност и чувствителност ще позволят:
- пробиви в изучаването на първите звезди и галактики;
- намерение и анализ на атмосфери на екзопланети за биосигнатури;
- детайлни измервания, необходими за разбиране на тъмната материя и енергия;
- дълбоки полеви изследвания и последващи наблюдения на транзиенти, включително обекти, откривани от широконаблюдателни мисии и детектори на гравитационни вълни.
Предизвикателства и бъдеще
Най-големите предизвикателства при изграждането и експлоатацията на GMT са прецизната фаза и синхронизация на сегментите, развитието на адаптивната оптика за широки полета, както и управлението на големите разходи и международните партньорства. Ако тези предизвикателства бъдат успешно преодолени, GMT ще преобрази начина, по който изследваме космоса през следващите десетилетия.
GMT представлява следващата стъпка в еволюцията на наземната астрономия — комбинация от огромна събирателна площ, съвременни адаптивни технологии и мощни научни инструменти, които заедно ще позволят изследвания, невъзможни до момента.
Обсерватория Лас Кампанас, мястото, където се намира гигантският телескоп Магелан
Планиран обект
Местоположението на телескопа е в обсерваторията Лас Кампанас, където се намират и телескопите Магелан, на около 115 км североизточно от Ла Серена, Чили. В този район времето е ясно през по-голямата част от годината. Нощното небе в по-голямата част от околния район на пустинята Атакама е без атмосферно замърсяване. С малкото градове наблизо това вероятно е едно от местата, които са най-малко засегнати от светлинното замърсяване. Всичко това прави района едно от най-добрите места на Земята за дългосрочни астрономически наблюдения.
Подробности за дизайна
Телескопът е уникален, тъй като ще използва седем огледални секции, всяка с диаметър 8,4 м (27,6 фута). След това тези сегменти ще бъдат подредени така, че да образуват една оптична повърхност. Това е трудно, тъй като повърхността на външните шест огледални сегмента не е радиално симетрична (т.е. те са извън оста). Това изисква малка промяна в начина, по който обикновено се полират огледалата. Всичките седем огледала ще бъдат подредени така, че отразяващата повърхност на всяко от тях да е на обща ос. Едно огледало ще бъде в центъра, а останалите шест ще бъдат разположени симетрично около центъра. Фокалната равнина ще бъде на една ос с целия комплект. Планът е да се изградят седем идентични огледала извън оста. Резервното огледало е направено така, че да замени огледалото, когато то се нуждае от повторно покритие - процес с продължителност 1-2 седмици (за сегмент), който се налага на всеки 1-2 години.
Обсерваторията "Стюард" към Университета на Аризона изработва огледалата в лаборатория под футболния стадион на университета. Тя използва въртяща се пещ за изработване на огледалата. Леенето на първото огледало е завършено на 3 ноември 2005 г. Отнемащите много време оформяне и полиране обаче ще бъдат завършени през есента на 2011 г.
Телескопът ще използва адаптивна оптика.
Членски организации
По-долу е представен списък на групата, която разработва телескопа.
- Обсерватории на Института Карнеги във Вашингтон (OCIW)
- Чикагски университет
- Харвардски университет
- Астрофизична обсерватория Смитсониън
- Тексаски университет A&M
- Университет на Аризона
- Университета на Тексас в Остин
- Австралийският национален университет
- Астрономия Австралия Limited
- Корейски институт по астрономия и космически науки
Джордж П. Мичъл, основател на Mitchell Energy & Development Corp., и фондация "Синтия и Джордж Мичъл" отпускат 25 млн. долара, за да помогнат за заплащането на телескопа.
Свързани страници
- Пустинята Атакама
Въпроси и отговори
Въпрос: Какво представлява гигантският телескоп на Магелан (GMT)?
О: Гигантският телескоп на Магелан (GMT) е телескоп, който ще бъде най-големият в света, когато бъде завършен през 2025 г.
В: Колко огледала ще има GMT?
О: GMT ще има седем отделни огледала, които ще работят заедно.
В: Какъв е диаметърът на всяка част от огледалото?
О: Диаметърът на всяка част от огледалото ще бъде 8,4 м (27,6 фута).
В: Колко голяма ще бъде събирателната площ на GMT?
О: Събирателната площ на GMT ще бъде по-голяма от действителните огледални повърхности, със същия размер като огледало с дължина 21,4 м (70,2 фута).
В: Колко светлина може да събере GMT в сравнение със съществуващите телескопи?
О: GMT ще има над четири пъти по-голяма способност да събира светлина от съществуващите телескопи.
В: Колко ясни ще бъдат изображенията, получени от GMT, в сравнение с космическия телескоп "Хъбъл"?
О: Изображенията, получени от GMT, ще бъдат до десет пъти по-ясни от тези на космическия телескоп "Хъбъл".
В: Каква е цената на GMT?
О: Цената на GMT ще бъде 700 милиона долара.
обискирам