Ние, хората, имаме ненаситен глад, за да разберем Вселената. Както каза Карл Сагън, "Разбирането е екстаз." Но за да разберем Вселената, имаме нужда от по-добри и по-добри начини да я наблюдаваме. А това означава едно: големи, огромни, огромни телескопи.
В тази поредица ще разгледаме 6 от супер телескопите в света:
- Гигантският телескоп Магелан
- Прекомерно големият телескоп
- 30-метровият телескоп
- Европейският изключително голям телескоп
- Големият телескоп за синоптични изследвания
- Космическият телескоп Джеймс Уеб
- Телескопът за широколентово инфрачервено проучване
Гигантският телескоп Магелан (GMT) се изгражда в Чили, в обсерваторията Лас Кампанас, дом на предшествениците на GMT - телескопите Magellan. Районът на Атакама в Чили е отлично място за телескопи заради своите превъзходни условия за видимост. Това е пустиня на голяма надморска височина, така че там е изключително сухо и прохладно, с малко светлинно замърсяване.
GMT се изгражда от САЩ, Австралия, Южна Корея и Бразилия. Тя започна строежа на съоръжението през 2015 г., а първата светлина трябва да бъде в началото на 2020 г.
Сегментираните огледала са върхът на технологията, когато става въпрос за супер телескопи, а GMT е изграден около тази технология.
Основното огледало на GMT се състои от 7 отделни огледала: едно централно огледало, заобиколено от 6 други огледала. Заедно те образуват оптична повърхност с диаметър 24,5 метра. Това означава, че GMT ще има обща площ за събиране на светлина от 368 квадратни метра, или почти 4000 квадратни метра. GMT ще изпревари космическия телескоп Хъбъл, като има разделителна мощност 10 пъти по-голяма.
Има ограничение за размера на единичните огледала, които могат да бъдат вградени, а огледалата от 8,4 метра в GMT са на границите на методите за изграждане. Ето защо сегментираните системи се използват в GMT, както и в други супер телескопи, които се проектират и изграждат по целия свят.
Тези огледала са съвременни подвизи на техниката. Всяка от тях е направена от 20 тона стъкло и са нужни години, за да се изгради. Първото огледало е излято през 2005 г. и все още се полира 6 години по-късно. Всъщност огледалата са толкова масивни, че се нуждаят от 6 месеца, за да изстинат, когато излязат на кастинг.
Те не са просто плоски огледала. Те са описани като картофени чипсове, а не като плоски. Те са асферични, което означава, че лицата на огледалата имат стръмно извити повърхности. За да работи заедно, огледалото трябва да има точно една и съща кривина, която изисква водещо производство. Параболоидната форма на огледалата трябва да се полира с точност по-голяма от 25 нанометра. Това е около 1/25-та дължина на самата светлина!
В действителност, ако вземете едно от огледалата на GMT и го разнесете от източния бряг до западния бряг на САЩ, височината на най-високата планина на огледалото би била само 1/2 от един инч.
Планът е гигантският телескоп Magellan да започне да работи само с четири огледала. GMT също ще има изградено допълнително огледало, само за непредвидени ситуации.
Изграждането на огледалата на GMT изискваше изцяло нови методи и оборудване за тестване, за да се постигнат тези взискателни точности. Цялата задача падна в огледалната лаборатория на Ричард Ф. Карис от университета в Аризона.
Но GMT е нещо повече от основното му огледало. Освен това има вторично огледало, което също е сегментирано. Всеки един от сегментите на вторичното огледало трябва да работи съвместно със съответстващия му сегмент на основното огледало, а разстоянието от вторично огледало до първично огледало трябва да се измерва в рамките на една част на 500 милиона. Това изисква взискателна техника за стоманената конструкция на тялото на телескопа.
Инженерингът зад GMT е изключително взискателен, но след като започне да работи, какво ще ни помогне да научим за Вселената?
„Мисля, че наистина вълнуващите неща ще бъдат неща, които все още не сме имали.“ -Д-Р. Робърт Киршнер
GMT ще ни помогне да се справим с множество мистерии във Вселената, както обяснява в това видео д-р Робърт Киршнер от Харвардско-Смитсонския център за астрофизика.
Научните цели на GMT са добре очертани и всъщност няма изненади. Целите на GMT са да разбере нашето разбиране за някои основни аспекти на нашата Вселена:
- Формиране на звезди, планети и дискове
- Екстрасоларни планетарни системи
- Звездни популации и химическа еволюция
- Монтаж и еволюция на Галактика
- Фундаментална физика
- Първа светлина и реионизация
GMT ще събере повече светлина от всеки друг телескоп, който имаме, поради което нейното развитие се следи толкова силно. Това ще бъде първият обхват за директно изобразяване на екстрасоларни планети, което ще бъде изключително вълнуващо. С GMT можем да видим цвета на планетите и може би дори метеорологичните системи.
Свикнали сме да виждаме изображения на щурмови ленти на Юпитер и метеорологични явления на други планети в нашата Слънчева система, но да можем да видим нещо подобно на извън слънчевите планети ще бъде изумително. Това е нещо, от което дори и случайният човек, заинтересуван от космическото пространство, веднага ще бъде очарован. Сякаш научната фантастика оживява.
Разбира се, ние все още сме далеч от това, което се случва. С първата светлина, която не се очаква до началото на 2020 г., ще трябва да бъдем много търпеливи.
