Крупнейший телескоп россии кратко
Обновлено: 06.07.2024
Мы расскажем вкратце об истории строительства гигантского телескопа, который почти 20 лет оставался величайшим в мире — и успешно работает и поныне. Это Большой Телескоп Азимутальный (БТА), созданный на заводах Питера и под Москвой. Он имеет зеркало диаметром в 6 метров — и следовательно, площадь его собирающей свет звезд поверхности в 36 : 25 = 1.44 больше, чем у предыдущего чемпиона — 5-м рефлектора обсерватории Маунт Паломар в южной Калифорнии. Систематические работы на 5-м телескопе начались в 1949 г. (уже готовое его зеркало всю войну пролежало в безопасном месте), а БТА полностью вступил в строй в 1976 г. До 1991 года этот телескоп оставался величайшим на планете.
Отметим, что все крупные (по тому времени) телескопы, работавшие в нашей стране до войны были приобретены заграницей. Первым советским — построенным в СССР — относительно большим телескопом был 2.6-м рефлектор имени Г.А. Шайна, начавший работать в Крымской астрофизической обсерватории около 1960 г.
Строительство телескопа
16 декабря того же 1960 г. Президиум АН постановил, что ГАО АН должна продолжить обследовать окрестности Кисловодска [где ныне стоит 2.5-м телескоп Кавказской Горной обсерватории ГАИШ МГУ — Ю.Е.] и станицы Зеленчукской — причем представить сведения об окончательно выбранном месте надо было к 1 октября 1961 г. Заметим, что это небывало короткий срок для поисков места с хорошим астроклиматом… Они начались в 1959 г. под руководством Н.Н. Кучерова; 16 экспедиций работало в Восточной Сибири, Средней Азии, Кавказе и Крыму — и уже через год остались лишь окрестности Кисловодска или станицы Зеленчукская. Кисловодск, увы, отпал без обсуждений — как говорят, ввиду возражений руководства Кисловодской солнечной станции ГАО. Правда, еще в 1964 г. велись определения качества изображений в окрестностях Судака. Обычно астроклиматические исследования ведутся долгие годы…
Имеются недокументированные сведения, что ПредСовмина СССР А.Н. Косыгин настаивал на том, чтобы БТА строился на территории РСФСР. Что это — экономические соображения или политическое предвидение. Уже тогда были специалисты, которым было ясно, что лучшие в СССР по качеству изображений и количеству ясных ночей места находятся в горах Таджикистана и Узбекистана. (Ныне там работают на малых телескопах Российские космические войска с лазерными установками, а построенный в ЛОМО для ГАИШ МГУ прекрасный 1.5-м телескоп отошел к Узбекистану…)
Смелым для своего времени и полностью оправдавшимся решением Б.К. Иоаннисиани было принятие азимутальной (точнее, альт-азимутальной) монтировки. БТА следует за вращением небосвода не одним лишь поворотом оси, направленной в полюс мира, как 5-м телескоп и все прочие серьезные телескопы до той поры, а одновременным движением по вертикальной и горизонтальной осям; для большинства работ нужна еще и компенсация возникающего при этом вращения поля зрения.
Правда, альт-азимутальная монтировка уже применялась для больших радиотелескопов, но впервые предлагалась для большого оптического телескопа. Этот выбор определялся, прежде всего, относительной простотой решения проблем механики движения 850 тонн веса телескопа и монтировки, но требовал безукоризненной работы управляющей этими движениями специально созданной ЭВМ; в целом азимутальная установка 6-м телескопа обошлась вдвое дешевле, чем стоила бы экваториальная. Ныне все большие телескопы устанавливаются на азимутальной монтировке, но БТА был первым, на практике доказавшим ее пригодность и для гигантских телескопов.
Срок ввода БТА в эксплуатацию был назначен на июль 1969 г.; к 1967 г. телескоп был изготовлен в ЛОМО, в июле 1968 г. его конструкции были транспортированы к месту установки, но только в сентябре 1969 г. начался их монтаж в башне. Ее строительство должно было по плану окончиться в декабре 1967 г., однако башня была сдана в эксплуатацию лишь 27 января 1972 г…. Сам телескоп был смонтирован в башне к декабрю 1970 г.. Зеркала пришлось ждать еще долгие четыре года и вместо него отладочные работы велись с бетонным имитатором.
Масштабы циклопической башни поражали. Акад. Л.А. Арцимович, неустанно стимулировавший строительство, сравнивал возводимую башню и хаос огромных стальных конструкций рядом с ней с гибридом Колизея и железнодорожной катастрофы… В течение ряда лет на строительство БТА уходило около четверти немалых тогда расходов АН СССР! Говорят, что здороваясь в те годы с астрономами, президент АН СССР М.В. Келдыш приговаривал — здравствуйте, дорогие вы мои, дорогие…
Многие телескопы превосходят ныне БТА по самому важному параметру — диаметру главного зеркала, но по его фокусному расстоянию (24 м) — и, следовательно, по диаметру башни (45 м) — его уже никто не превзойдет. Это диктовалось выбором светосилы 1: 4. Чем больше светосила, тем труднее добиться правильной фигуры зеркала; пулковчане помнили проблемы, возникшие в США при изготовлении 5-м зеркала со светосилой 1 : 3.3. По игре случая, диаметр купола БТА примерно равен диаметру каждого из двух других величайших куполов — Пантеона (I век нашей эры) и собора Св. Петра в Риме (XVI век). Никакого прогресса за две тысячи лет… Купол Пантеона (имеющий к тому же огромное круглое отверстие на макушке) никто никогда уж не превзойдет. Архитекторы древности не уступали современным — правда, иметь дело с вращающимися куполами им не доводилось …
Огромное зеркало было нелегко изготовить. Оно отливалось из подмосковных кварцевых песков в Лыткарино. Подготовка заняла три года, затем была изготовлена первая пробная отливка, которую охлаждали с максимально возможной скоростью — девять месяцев. Она вышла из отжига расколовшейся пополам. Вторую заготовку охлаждали два года. Вес ее составлял 65 тонн; для превращения ее поверхности в сферическую (радиус сферы 48 м) было удалено 23 тонны стекла (пирекса) и израсходовано 12 000 карат алмаза; на эту грубую обработку ушло почти полтора года.
4 сентября 1968 г. заготовка была принята специальной комиссией. Вскоре началась ее шлифовка и полировка; по технологическому графику на этот процесс требовалось 27 месяцев. Установка для алюминирования монтировалась в самом куполе башни БТА. Но дела в Лыткарине шли не очень хорошо; лишь к 1974 г. был получен относительно приемлемый результат — 98% падающего на зеркало света концентрировалось в кружке с диаметром в 2″. Сотрудники обсерватории активно участвовали в многократно проводившихся определениях качества полируемого зеркала.
В августе 1974 г. зеркало было доставлено в САО, в сентябре 1975 г. оно было алюминировано, а 4 декабря 1975 г. — установлено на телескопе. В конце 1975 г. были получены первые снимки неба, а с 1976 г. на телескопе начались регулярные наблюдения.
В 1979 г. главное зеркало было заменено новым, которое 90% света концентрирует в кружке диаметром 0.8″. Это меньше, чем обычный угловой диаметр размытого турбулентностью атмосферы изображения звезд над башней БТА. Старое зеркало, главным дефектом которого было наличие двух плохих участков, долго лежало рядом с башней, а сейчас в Лыткарине ведется его переполировка. Будем надеяться, что она закончится успешно и что РАН, в борьбе с ФАНО, победит и отыщет деньги и на транспортировку исправленного зеркала.
Зеркало БТА сделано из пирекса, как и 5-м зеркало на Маунт Паломар. Хотя пирекс — это стекло с низким коэффициентом температурного расширения, с толстым (65 см) зеркалом БТА возникают проблемы. При резком изменении температуры работать нельзя и в хорошие ночи, — зеркало если и не лопнет, то даст плохие изображения. Мечты о новом зеркале из ситалла остались неосуществленными…
Итак, в итоге на строительство телескопа ушло 15 лет. По первоначальному плану, сроком начала эксплуатации БТА был намечен июль 1969 г. Отставание вызывало напряженность в коллективе САО — астрономов, вынужденных превратиться в оптиков и долгие годы остававшихся без телескопа.
Человеческий фактор
Вопрос решался 10 февраля 1966 г. на драматическом заседании Президиума Астрономического совета АН СССР. За поселок вблизи телескопа высказались В.А. Амбарцумян, А.А. Михайлов, Д.Я. Мартынов, В.А. Минин, О.Б. Васильев (и.о. директора САО), О. А. Мельников. Страна должна знать своих героев. За базу в городе — И.М. Копылов, П.П. Добронравин, Н.Н. Михельсон, Б.В. Кукаркин, Б.К. Иоаннисиани. При голосовании за Нижний Архыз (расширение ущелья Б. Зеленчука, в котором находится старинный монастырь) — 10 человек, за Ростов — 7 человек, за Ленинград — 1. После уточнения предмета: 8 человек — за Архыз, 8 человек — за Ростов. При результатах голосования 50/50 побеждают академики и чл.-корреспонденты. При окончательном голосовании Н. Н. Михельсон изменил свое мнение — И.М. Копылов с горечью мне об этом рассказывал. Окончательное решение, впрочем, было за ООФА (Отделение Общей физики и астрономии АН СССР), и, конечно, вопрос предрешился мнением академиков Амбарцумяна и Михайлова. Оба ведь жили на обсерваториях и не жаловались, — но может быть акад. Арцимович не знал, что Пулково в 20 минутах езды от Ленинграда, а Бюракан — в часе от Еревана…
3 июня 1966 г. Президиум АН СССР принял Постановление об организации САО и назначении И.М. Копылова ее директором. Предыстория САО закончилась.
Итак, астрономам предстояло жить под телескопом. Строить поселок и лаборатории в станице Зеленчукской или рядом не захотело руководство обсерватории (впрочем, на окраине Зеленчукской был вскоре построен в составе САО гигантский радиотелескоп со всеми аксессуарами — и не так еще давно местное население обвиняло радиоастрономов в том, что излучение (!) телескопа мешает расти евонным огурцам…). Близость станицы была рискованна уже тем, что часть квартир могла быть потеряна. Ближе к телескопу, на южной окраине большой поляны собственно Нижнего Архыза было подходящее место, но там требовалось сначала провести исчерпывающие археологические раскопки — вблизи находятся руины древней столицы Аланского государства и древнейшие на территории РФ христианские храмы, — это потребовало бы и времени и денег.
Остановились на Буковом лесоучастке, сразу выше Нижнего Архыза, на правом берегу ущелья Зеленчука, где имеется терраса, образованная древним конусом селевых выносов Гороховой балки. Но и оттуда до телескопа еще 18 км по горной дороге, каждый километр которой обошелся в миллион (тогдашних!) рублей — и каждый день на гору поднимаются автобусы с астрономами и инженерами.
Изолированность поселка Обсерватории в ущелье, за которую приходится платить еще и поздним восходом и ранним заходом Солнца, ныне не спасает САО от проблем. Квартиры покупают чужаки, и районный прокурор давно уже пробил капитальную стену жилого дома для трубы своего камина. На упреки этот блюститель закона отвечал предложением подать на него в суд…
Я думаю и сейчас, что многие беды САО, и прежде всего конфликты, разъедавшие коллектив до начала 90-ых годов, были обусловлены замкнутой жизнью в глухом ущелье. И.М. Копылов часто вспоминал решение начальства построить институт и жилье вдали от цивилизации…
Ситуацию резко усугубляло затянувшееся на годы отсутствие зеркала. Пробные наблюдения на БТА начались лишь в конце 1975 г., а хорошее зеркало появилось у телескопа лишь в 1979 г. В работе над новым зеркалом снова активное участие принимали сотрудники САО (прежде всего Л.И. Снежко), которые на годы были оторваны от астрономии.
Эта программа была претворена в жизнь. Обсерватория, вооруженная гигантским телескопом, успешно работает, ее руководство преодолело и преодолевает внешние и внутренние проблемы. Однако в 1985 г. И.М. Копылов был заменен на посту директора В.Л. Афанасьевым, а в 1988 г. Копылов ушел из САО в Пулково.
Предвиденное будущее
В наше время физики осознали, что большие телескопы нужны не меньше, чем гигантские ускорители; и США и Европа строят телескопы всё большего размера. Так, продолжается строительство гигантского телескопа Magellan (Giant Magellan Telescope) — команда из Университета штата Аризона начала работу над первым из семи зеркал еще в 2005 году. Семь 8,4-метровых зеркал составят единое зеркало, эквивалентное 24,5-метровому. Завершение строительства телескопа ожидается в 2025 году — он станет крупнейшим в мире. Каждое зеркало стоит 20 миллионов долларов США и его изготовление занимает более двух лет. Телескоп монтируется высоко в чилийских Андах.
Вернемся, однако, в САО. Большой проблемой в первое десятилетие работы БТА было отсутствие современных светоприемников. Повторилась история 2.6-м телескопа имени Шайна (ЗТШ) в Крымской астрофизической обсерватории, про который В.Б. Никонов, душа проекта ЗТШ, говорил, что вот на кастрюлю деньги дали, а суп сварить не с чем. Век фотографии заканчивался, электронные приборы были несовершенны, а безумно дорогие сначала CCD-матрицы (ПЗС, приборы с зарядовой связью) только появлялись и долго были недоступны. Правда, хорошие астрономические фотопластинки в САО поступали. При хороших изображениях прямые фотографии галактик, полученные на БТА после смены зеркала в 1979 г., не уступали получаемым на 5-м телескопе обсерватории Маунт Паломар. К сожалению, получаемые на БТА фотографии долго не публиковались, что способствовало распространению мифа о неудачности телескопа…
Развитие работы на БТА пошло в сторону спектральных наблюдений, — что отвечало и специализации большинства сотрудников Обсерватории, и астроклимату БТА, и его светособирающей мощи. Первые наблюдатели на БТА вспоминают восхищенные возгласы и наших и иностранных астрономов, впервые видевших просто глазом — в окуляр кассеты Ричи на БТА — изображения звезд в других галактиках … Трудоемкая обработка спектрограмм, полученных за одну ночь, занимает часто многие месяцы, неважные изображения можно отчасти компенсировать увеличением ширины щели, что для ряда задач не слишком критично.
Ныне в САО есть и хорошие ПЗС, и созданные в обсерватории первоклассные хитроумные приборы, не уступающие мировому уровню, вроде мультизрачкового спектрографа, позволяющего всестороннее изучение поля в 256 кв. секунд. Детальная спектроскопия необычных звезд и галактик, исследования поля скоростей в галактиках и их распределения в пространстве, как и ряд других задач, с успехом решаемых на БТА — относятся к самым актуальным в современной астрофизике (см. [2, 3]).
Бытовавшее на Западе мнение о неудачности БТА явилось следствием его относительно малой продуктивности в первые годы работы. Она объяснялась в основном двумя обстоятельствами — отсутствием современных светоприемников и неважным астроклиматом в месте установки. Однако за истекшие годы коллектив САО преодолел — или научился обходить — обе эти проблемы. Работающие в Обсерватории энтузиасты создали прекрасные приборы, — и для БТА, занимающего ныне лишь весьма скромное (едва ли не двадцатое) место в мире по (эффективному) диаметру зеркала, нашлись задачи на переднем крае астрофизики, решая которые, телескоп может успешно конкурировать со своими сверхгигантскими собратьями.
Очень жаль, конечно, что место для БТА не является оптимальным. ГАИШ МГУ для своего начинающего теперь работать в полную силу 2.5-м телескопа (изготовленного заграницей) выбрал намного лучшее место (одно из тех, которые когда-то рассматривались как подходящие для БТА) — неподалеку от Кисловодской солнечной станции Пулковской обсерватории… Поблизости от нашего телескопа построены прекрасные жилища и для сотрудников и для приезжих. Снимки галактик за узкими фильтрами подтверждают высокое качество изображений на Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ. И хотя Кисловодск лишь в ~30 км — но к северу, слабое зарево не мешает, ибо наблюдения почти всегда ведут над южным горизонтом..
Впрочем, ныне главная беда нашей науки отнюдь не в неудачном выборе места для телескопов и т. д. Пока финансирование всей Российской Академии наук остается меньшим, чем у одного американского университета, пока в Отделении медицинских наук РАН царят лже-ученые, а когорта не-ученых чиновников выделена в учреждение (ФАНО), которое руководит финансированием всей академической науки! — пока эти нелепости существуют, повысить эффективность нашей науки не удастся — никакая концентрация сил на избранных направлениях, никакие реформы по мелочам не помогут. Нельзя вылечить больного без пищи, даже давая ему прекрасные лекарства. И напрасно наши астрономы не один уже десяток лет мечтают о соучастии в работе больших обсерваторий на Южном полушарии Земли. Нас туда зовут — но за деньги. Однако нашим начальникам самим кушать надо. Да и вряд ли они знают, что из Южного полушария видны совсем другие звезды…
Литература
-
Арцимович Л. А. Будущее принадлежит астрофизике // Природа. № 9. Ефремов Ю. Н. Уроки Большого азимутального телескопа и судьбы отечественной астрономии // Природа. 1992. № 12. И. М. Копылов — полвека в астрофизике. Сборник, под ред. Балеги Ю. Ю. и Клочкова В. Г. Нижний Архыз: Изд. САО РАН, 2003. О. Ю. Васильева. Пресс-центр Минобрнауки.
Примечания
[1] Рублев Сергей Владимирович (1930–1974) — известный астроном, работавший ранее в Одессе и Ростове-на-Дону, а позднее зам. директора САО.
Наземный гамма-телескоп Крымской Астрофизической Обсерватории ГТ-48 для регистрации черенковского излучения вызываемого гамма-квантами сверхвысоких энергий (1012 эВ) при их попадании в атмосферу Земли. Состоит из двух идентичных альт-азимутальных монтировок (секций), расположенных на расстоянии 20м одна от другой. На каждой установлено по 24 зеркала, диаметром по 1.2м, объединённых в 6 телескопов со светоприемными камерами. Три телескопа предназначены для регистрации излучения в видимом диапазоне, и три - для регистрации коротковолнового ультрафиолетового (200-300нм ) излучения черенковских вспышек. Светоприёмные камеры телескопов состоят из 37 фотоумножителей. Общая площадь зеркал - 54 кв.м. Первые наблюдения на ГТ-48 были начаты 1989 году.
БТА (Большой Телескоп Азимутальный) является крупнейшим в Европе телескопом-рефлектором. Главное зеркало имеет форму параболоида вращения. Его диаметр 6 м, фокусное расстояние 24 м. Вес зеркала — 42 т. Оптическая схема БТА позволяет работу в прямом фокусе главного зеркала и фокусе системы Несмита. Телескоп установлен на азимутальной монтировке. Масса подвижной части — около 650 т. Общая масса телескопа - около 850 т. Главный конструктор — Баграт Константинович Иоаннисиани. Телескоп установлен в Специальной астрофизической обсерватории (САО) на горе близ поселка Нижний Архыз Зеленчукского района Карачаево-Черкесской Республики, на высоте 2070 м над уровнем моря.
Специальная астрофизическая обсерватория РАН (h = 2070м, образована в 1966г). Радиотелескоп РАТАН-600, вступил в строй в 1967г. Основные характеристики: диаметр кольцевой антенны - 576м, число элементов антенны - 895, размер одного элемента - 11.4x2.0 м, геометрическая площадь антенны - 15000 кв м, эффективная площадь всего кольца - 3500 кв.м, диапазон длин волн - 1 - 50 см, угловое разрешение - 2 - 400 угл. сек, точность определения координат - лучше 1 угл. сек, рабочий диапазон частот - 610 - 30000 МГц.
Внезатменный коронограф Саянской обсерватории (на высоте 2000м), является одним из крупнейших в мире. Его объектив имеет диаметр 535 мм и эквивалентное фокусное расстояние 12 м. Тип - телескоп системы Никольского с однолинзовым объективом. Оборудование - спектрограф с фокусным расстоянием 8 м и решеткой 300х300мм.
2.6 - метровый зеркальный телескоп им. акад. Г.А.Шайна - ЗТШ универсальный инструмент с большим набором аппаратуры для решения разнообразных астрофизических задач.
Башенный Солнечный телескоп КрАО (БСТ) создан в 1954 году и модернизирован в 1970 г. Оптическая система телескопа полностью зеркальная, все зеркала изготовлены из ситалла. Диаметр целостатного зеркала 120 см, главного - 90 см, эквивалентный фокус 50 и 80 м. Телескоп оснащен двойным магнитографом продольного поля, вектор - магнитографом, магнитооптическим фильтром и двойным спектрогелиографом. В качестве приемных устройств этих приборов используются фотоумножители и ПЗС-камеры. Телескоп размещен в каменном здании с двойной металлической башней высотой 27 м. Спектральные и магнитографические наблюдения на этом инструменте вывели КрАО на одно из первых мест в мире среди солнечных обсерваторий.
С каждым десятилетием астрономические приборы становятся все больше, сложнее и грандиознее. Но все же советские аппараты не уступают новым и служат десятилетиями. Расскажем о самых выдающихся телескопах России.
Телескоп с гигантским зеркалом
Название: Большой телескоп азимутальный, или БТА
Местоположение: на горе Семиродники близ поселка Нижний Архыз в Республике Карачаево-Черкесия
Начал работать: 30 декабря 1975 года
Диаметр зеркала: 6 м
Крупнейший в Евразии оптический телескоп установлен у подножия горы Пастухова на высоте 2070 м над уровнем моря. Почти 20 лет он был самым большим в мире, пока не заработал телескоп Кека на Гавайях. Особенностью БТА является монолитное зеркало диаметром 605 см и массой 42 тонны. Это самое крупное цельное изделие из стекла в мире. С ним в последнее время возникали большие проблемы.
Самое первое стекло, работавшее с 1975 года, оказалось не очень качественным — в стекле были пузырьки воздуха, мешавшие наблюдениям, поэтому его заменили уже через четыре года зеркалом №2. Но в XXI веке зеркало №1 решили модернизировать. Десять лет на Лыткаринском заводе оптического стекла шла работа, было потрачено более 250 млн руб., затем с большими предосторожностями зеркало №1 привезли из Подмосковья в Нижний Архыз, застраховав на 350 млн руб., и с почестями установили на телескоп в 2018 году. Планировалось, что дальность наблюдения увеличится в полтора раза и улучшатся другие измерения. Но проведенные тестовые испытания показали, что обновленное зеркало намного хуже, чем имеющееся. Поэтому сегодня БТА вновь работает с зеркалом №2, которое проработало 40 лет, а судьба нового зеркала, стоившего миллионы, остается неизвестной.
Непрерывную работу БТА обеспечивает специальная астрофизическая обсерватория РАН, она же изготавливает научную аппаратуру для астрофизических наблюдений, которые делает по заявкам российских и зарубежных ученых.
Большое ухо планеты
Название: РАТАН-600 — радиоастрономический телескоп Российской академии наук
Местоположение: в Карачаево-Черкесии близ станицы Зеленчукская на высоте 970 м над уровнем моря
Начал работать: 12 июля 1974 года
Диаметр кольцевой антенны: 576 м
Космическое радиоизлучение было открыто менее 90 лет назад, и за это время появилось немало радиотелескопов-гигантов. Один из них наш — РАТАН-600 остается крупнейшим в мире радиотелескопом c рефлекторным зеркалом. Если оптические телескопы называют глазами планеты, то гигантский радиотелескоп — ее огромное ухо. Так астрономы получают радиосигналы различных небесных тел: Солнца, близлежащих планет, спутников и более далекие сигналы.
РАТАН-600 — это не один объект, а целый комплекс приборов на площади 282 000 м 2 . Он состоит из 895 отражающих элементов, каждый 11,4 м в высоту, 2 м в ширину. Именно эти металлические фрагменты и улавливают сигналы из космоса. Щиты имеют разный наклон, поскольку наблюдают за разными частями неба. Также есть пять подвижных наблюдательных кабин — это огромные передвижные антенны, установленные на рельсы. Наблюдательное время на телескопах распределяется специальным комитетом (Национальный комитет по тематике российских телескопов). Половина времени отдается российским ученым, еще 30% используют наблюдатели РАН и лишь 20% получают зарубежные астрономы.
При украинской власти антенну, отправившую послание, сдали на металлолом, чтобы рассчитаться с долгами. После присоединения Крыма к России проходит модернизация оборудования.
Крымский центр космической связи
Название: радиотелескоп РТ-70
Местоположение: Крым, село Молочное
Начал работать: декабрь 1978 года
Диаметр: 70 м
Подмосковный радиотелескоп и его близнец в Калязине
Сибирские телескопы
Название: Большой внезатменный солнечный коронограф
Местоположение: Бурятия, поселок Монды, Саяны
Начал работать: 1966 год
Диаметр: 535 мм
Крупнейший астрономический инструмент России
Название: Сибирский солнечный радиотелескоп
Местоположение: Бурятия, Тункинский район, урочище Бадары
Начал работать: август 1984 год
Размер: 256 антенн диаметром 2,5 м каждая
Всего в Тункинской долине в 220 км от Иркутска размещено 256 параболических антенн — по 128 в каждом луче. Каждая антенна имеет диаметр 2,5 м, расположены с промежутками 4,9 м друг от друга. Это один из крупнейших астрономических инструментов на планете. Получение изображения Солнца с помощью такой хитроумной конструкции считалось сложной и почти неосуществимой технической задачей. За нее авторы телескопа получили премию правительства РФ в области науки и техники в 1996 году.
Самые большие и мощные телескопы в мире и в России сильно впечатляют и вдохновляют многих людей. Но очень важна объективная информация про чрезвычайно мощные европейские модели. А также актуально знать, где находится бинокулярный большой телескоп и другие основные приборы, наблюдающие за космосом.
Гигантские приборы в мире
Раньше этот телескоп носил эпитет европейский, но летом 2017 года его исключили. Главным рабочим узлом станет сегментное зеркало. Дело не только в величине — оно сумеет собрать в 15 раз большее количество света, чем следующий по величине наземный телескоп.
Но на Земле ведутся и другие проекты по созданию крупных телескопов. Еще один из них также осуществляется в Чили, но это уже не европейский, а американский проект. Располагаться прибор будет на вершине горы Серо-Пачон. Устройство будет иметь рефлекторное исполнение, а величина его зеркала составит 8,4 м. Планируется, что проект Серо-Пачон будет завершен в 2022 году. Взамен обычных 2 зеркал LSST будет включать целых 3, что дополнительно расширит возможности.
Телескоп с самым большим диаметром в южном полушарии — это SALT. Он поднят на высоту почти 1800 м над уровнем моря. Устройство использует главная обсерватория ЮАР. Его преимущество состоит в том, что можно наблюдать за объектами, не обнаружимыми к северу от экватора. Рабочее зеркало SALT имеет величину 11х9,8 м, и с его помощью с 2005 года уже сделан целый ряд важных открытий.
Очень похожее название носят Keck I и Keck II. Такие телескопы располагаются на Гавайских островах. Диаметры зеркал у них идентичны — по 10 м. Технические параметры также практически одинаковы. Это совпадение не случайно — оба телескопа взаимодействуют в режиме интерферометра, что позволяет добиваться повышенной точности.
Gran Telescopio Canarias, как нетрудно догадаться, располагается на Канарских островах. Подобное устройство используется с 2009 года. Сечение зеркала составляет 10,4 м. Аппарат находится на вулкане Мучачос, то есть на высоте примерно 2,4 км над уровнем моря. С помощью GTC можно легко контролировать даже довольно отдаленные уголки космического пространства.
Большой бинокулярный телескоп расположен на юго-востоке штата Аризона (США). Считается, что это самый продвинутый в плане разрешения аппарат такого рода. Устройство применяется сотрудниками обсерватории Маунт-Грейам. В его состав входит пара параболических зеркал сечением по 8,4 м. Заявлено, что межосевой разрыв составляет 14,4 м, а в совокупности телескоп эквивалентен одному зеркалу с величиной 11,8 м, а при переключении в режим интерферометра обеспечивается эквивалент 22,8 м.
Вторичные параболические зеркала имеют сечение 0,911 м, а их толщина всего 1,6 мм. Предусмотрена магнитная адаптивная коррекция возмущений из-за атмосферных воздействий. Непривычный дизайн обеспечивает серьезные преимущества.
С помощью двух главных зеркал, например, можно выполнять снимки с различными фильтрами. Как результат, сокращается время, необходимое на выполнение самых разных исследований.
Китай не может похвастаться рекордными оптическими астрономическими инструментами. Однако зато именно китайским является крупнейший на планете радиотелескоп. Его эффективное зеркало достигает величины 500 м. Возможности такого инструмента расширены не только из-за его величины, но и благодаря особому виду поверхности, значительно расширяющему обзор в радиодиапазоне. Основной объект исследования — изучение пульсаров, а предположительно, со временем, и теней черных дыр.
А также китайские специалисты намерены с помощью этого инструмента исследовать FRB-вспышки, о которых очень мало что известно. Неясна пока даже природа этого феномена. Возможно, через какое-то время китайский радиотелескоп войдет в состав международной программы, направленной на поиск внеземных сигналов. Предыдущий самый крупный радиотелескоп в Европе и в Евразии в целом изготовили еще в ХХ веке. Речь идет об инструменте, установленном на Кавказе.
Самые большие приборы в России
Наибольший российский телескоп — это БТА (азимутальный прибор). Он находится в районе поселка Нижний Архыз, на высоте около 2,07 км. Это устройство верно служит познанию вселенной с конца 1975 года. Диаметр зеркала составляет чуть более 6 м. Его эффективная площадь составляет 26 кв. м, а высота купола равна 53 м.
До 1993 года это был крупнейший оптический телескоп мира. Еще 5 лет он сохранял первенство в подгруппе астрономических инструментов с монолитными зеркалами. И даже, несмотря на появление более мощных средств наблюдения в других странах, по тяжести как зеркала, так и купола БТА пока сдавать позиции не собирается. Проблемой изначально являлась мощная температурная инерционность основного приемника света. Устранить эту трудность стараются с использованием охладительных систем.
Главным исполнителем заказа по производству частей для телескопа стал Лыткаринский завод. Только там нашлись достаточно опытные специалисты и необходимые мощности для отливки столь крупного зеркала, отжига его и выполнения ряда технологических креплений. Но несмотря даже на это, пришлось создавать особенный шлифующий станок, специально заказывать его в Коломне. Доставка самого зеркала первоначально была отработана с точным массогабаритным имитатором. Несмотря на это, она заняла около 2 месяцев.
Турбулентность, характерная для атмосферы Северного Кавказа, резко понижает видимость. Потому потенциал БТА используется не до конца. Но даже все эти проблемы не понижают значимость такого телескопа. В основном его применяют для спектроскопии и спектр-интерферометрии. Однако на этом перечень самых продвинутых российских телескопов не заканчивается.
Следующим пунктом в нем идет прибор для улавливания нейтрино. Речь про установку Baikal-GVD. Строго говоря, это не телескоп в привычном смысле, а несколько глубоководных детекторов, удерживаемых поплавками и стальными тросами. А также устройство включает:
- электронные блоки;
- системы управления;
- модули сбора данных;
- гидроакустические компоненты.
Нормальная работа устройства возможна только зимой. Именно тогда в качестве детектора нейтрино работает обледеневшая поверхность озера. Система способна, наряду с обнаружением частиц, точно устанавливать места, где они появились.
Baikal-GVD не конкурирует с известным IceCube, а работает с ним в тесной связке. Эти комплексы направлены на разные участки неба.
Стоит также упомянуть радиотелескоп РАТАН-600. Он расположен вблизи станицы Зеленчукской, что в Карачаево-Черкесии. Этот прибор с сечением приемного узла 576 м действует вот уже 47 лет. Расположенный на высоте 0,97 км радиотелескоп ловит волны от 8 до 500 мм. Главными целями РАТАН-600 являются:
- поиск и идентификация удаленных источников радиоволн;
- изучение особенностей радиоизлучения от Солнца и других звезд;
- поиск возможных искусственных сигналов из удаленных районов космоса;
- исследование магнитных полей на Солнце и вокруг него;
- содействие изучению планет солнечной системы, их спутников, астероидов, комет.
Если говорить про чисто оптические инструменты, то внимание привлекает менисковый телескоп МТМ-500. У него сечение главного зеркала составляет только 0,5 м. При этом величина фокусного расстояния достигает 6,5 м. Оптическая система устройства выполнена по системе Максутова. Увы, особенно крупными приборами для наблюдения в видимом диапазоне РФ пока похвастаться не может.
Самые мощные телескопы
Знать все про крупные телескопы, конечно, важно. Но использовать для дома подобные устройства по понятным причинам нельзя. Необходимо использовать любительский оптический прибор, способный продемонстрировать хорошие изображения. И некоторые домашние модели, действительно, могут похвалиться особенной мощностью. Хорошим примером является Veber PolarStar 1000/114 EQ. Это приличный рефлектор, то есть аппарат, основанный на параболическом зеркале. Полностью отсутствует хроматическая аберрация. Зеркальная поверхность особого рода позволяет детально рассмотреть все детали планет солнечной системы.
Преимуществом является еще и высокая прочность. Вероятность поломки очень невелика.
Любителям рефракторов надо обратить внимание на Veber PolarStar 900/90 EQ8. Внутри находится просветленный объектив ахроматического типа. Устройство позволяет собирать большое количество света. Изображение отличается резкостью и не окрашено. Наведение производится с микрометрической точностью одновременно по 2 осям.
Рефрактор Celestron AstroMaster 90 AZ также проявляет себя неплохо. Фокусное расстояние практически идеально. Можно вполне четко и без избыточных подробностей увидеть все, что находится внутри галактики. Оборачивающая призма не будет переворачивать картинку, а качество и стоимость устройства неплохо сбалансированы.
Еще одно изделие — также выпускается компанией Celestron. Модель NexStar 102 SLT практически является компьютером и отлично запоминает все сделанные ранее настройки. Можно задать настройку на объекты определенной группы. Монтировка азимутального типа полностью автоматизирована. Оптика просветлена по многослойной методике.
С точки зрения физической оптики превысить этот показатель не составит особенного труда. Однако качество получаемого изображения будет разочаровывать.
Некоторые производители любят писать, что их изделия могут увеличивать до 400 или даже 600 раз. Но это явно завышенные цифры. Реально добиться их получается только при апертуре не менее 30 см. И даже если все будет реализовано, то земная атмосфера станет сильно искажать картинку. Надо учитывать и свои реальные потребности:
Читайте также: