Големият зенитен телескоп LZT — 6-метров течен огледален телескоп на UBC

Открийте LZT — 6-метровия течен зенитен телескоп на UBC: евтино и мощно огледало с живак за дълбоки транзитни наблюдения и ултраясни CCD изображения.

Големият зенитен телескоп (LZT) е зенитен течен огледален телескоп с диаметър 6,0 метра. Той се намира в изследователската гора Малкълм Кнап на Университета на Британска Колумбия, на около 70 км източно от Ванкувър. LZT е сред най-големите оптични телескопи от типа течен огледален телескоп в света и служи като демонстрация на предимствата и ограниченията на тази технология.

Как работи течният огледален телескоп

За разлика от традиционните твърди огледала, LZT използва огледална повърхност от течен живак, налят в плитка кръгла чиния, която се върти с постоянна скорост. Центробежната сила формира стабилна параболична повърхност, която действа като основно огледало и фокусира светлината. При LZT съдържанието на живак е около 28 литра и тавата се върти веднъж на всеки 8,5 секунди, за да се поддържа точната параболична форма.

Метод на наблюдение: транзитно изобразяване

LZT е зенитен телескоп — това означава, че наблюдава само областта непосредствено над главата си (зенита). Телескопът използва техниката „транзитно изобразяване“ (drift-scan или Time-Delay Integration, TDI): движението на звездите в небето, предизвикано от въртенето на Земята, премества образите по детектора. CCD-камерата синхронизира електронното преместване на заряда с това движение, така че образът се записва без да се проследява механично телескопа. Този метод е особено ефективен за широки сливания и дълги експозиции над тясна ивица небе, която преминава точно през зенита.

Предимства и ограничения

• Предимства: огледалото от течен метал самосглажда повърхността, което осигурява изключително гладка оптична повърхност без сложна полировка; цената и конструкцията са значително по-ниски в сравнение с еквивалентно твърдо огледало с такъв диаметър; възможност за сравнително бързо изграждане на големи огледала.
• Ограничения: неможливост за насочване към произволна част от небето — LZT наблюдава само обекти, които преминават през зенита; употребата на живак налага строги мерки за безопасност и екологична защита; ограничени възможности за корекция на аберации, тъй като огледалото не може да се деформира или да се използват адаптивни огледала по същия начин като при традиционните телескопи.

Конструкция и история

Телескопът е изработен през 1994 г., като при изграждането са използвани части от триметров телескоп на Обсерваторията за орбитални отпадъци на НАСА, който бе изведен от употреба няколко години по-рано. Първите системи за управление и CCD-камери бяха пригодени специално за транзитни изследвания и за работа с течния огледален елемент. Впоследствие инструментът бе доразвит и използван за различни астрономически програми през края на 1990-те и началото на XXI век.

Научни приложения

LZT е полезен за широки и дълбоки „стрий“ (strip) изследвания на небето, които са подходящи за:

• изследване на разпределението на галактики и числения им брой;
• търсене и мониторинг на променливи звезди, суперкулми и транзити;
• проучвания на квазари и далечни активни галактични ядра;
• космологични статистики, като изследване на големите структури и фотометрични червени измествания в широки полета.

Безопасност и експлоатация

Поради използването на живак, експлоатацията на LZT изисква специални мерки: херметично затворени системи за да се предотврати изпаряване, събиране и съхранение при евентуален разлив, системи за вентилация и мониторинг на концентрацията на живак в работните помещения. Много от течните огледални установки предвиждат и защитни покрития или използване на алтернативни течности в експериментален режим, поради екологични и здравни причини.

Значение и бъдеще

LZT помогна да се демонстрират възможностите на течните огледала за икономични, но мощни астрономични изпитания. Технологията остава интересна за проекти, чиято цел е широко, дълбоко картографиране на ивици от небе при сравнително ниска цена. Въпреки ограниченията, такива телескопи продължават да имат място в научните програми и в образователните проекти, където могат да предоставят ценни данни и да послужат като платформа за обучение.

В кратце, Големият зенитен телескоп (LZT) е успешен пример за това как иновативна конструкция — течен огледален елемент, комбиниран с техники като транзитно изобразяване и CCD TDI-операция — може да достави значими научни резултати при относително ниски разходи и със специфични оперативни предизвикателства.

Въпроси и отговори

В: Къде се намира Големият зенитен телескоп?

В: Колко голям е Големият зенитен телескоп?

В: Какво представлява зенитният телескоп?

В: Какво използва Големият зенитен телескоп, за да събира и фокусира светлината?

В: Защо въртящото се живачно огледало е по-евтино и по-добро от обикновеното огледало?

В: За какво се използва Големият зенитен телескоп?

В: От какво е направен Големият зенитен телескоп?

Търсене по буква