Както каза Карл Сагън, "Разбирането е екстаз." Но за да разберем Вселената, се нуждаем от по-добри и по-добри начини да я наблюдаваме. А това означава едно: големи, огромни, огромни телескопи.
В тази серия ще разгледаме шестте изградени супер телескопа:
- Гигантският телескоп Магелан
- Прекомерно големият телескоп
- 30 метров телескоп
- Европейският изключително голям телескоп
- Голям телескоп за синоптични изследвания
- Космически телескоп Джеймс Уеб
- Телескопът за широколентово инфрачервено проучване
Тридесетметровият телескоп (TMT) се изгражда от международна група държави и институции, като много Супер телескопи. Всъщност те се гордеят, че изтъкват, че международният консорциум зад TMT представлява почти половината от световното население; Китай, Индия, САЩ, Япония и Канада. Проектът се нуждае от много партньори, за да поеме разходите; приблизително 1,5 милиарда долара.
Сърцето на който и да е супер телескопи в света е основното огледало и TMT не е по-различен. Основното огледало за TMT очевидно е с диаметър 30 метра. Това е сегментиран дизайн, състоящ се от 492 по-малки огледала, всяко от които е 1,4 метра шестоъгълник.
Възможността за събиране на светлина на TMT ще бъде 10 пъти по-голяма от тази на телескопа Keck и повече от 144 пъти по-голяма от тази на космическия телескоп Хъбъл.
Но TMT е нещо повече от огромна „кофа за светлина“. Освен това се отличава с други възможности, които определят ефективността на супер телескопа. Едно от тях е това, което се нарича дифракционно ограничена пространствена разделителна способност (DLSR).
Когато телескопът е насочен към отдалечени обекти, които се появяват близо един до друг, светлината от двете може да се разпръсне достатъчно, за да изглежда двата обекта като един. Пространствената резолюция с ограничена дифракция означава, че когато „обхватът наблюдава звезда или друг обект, никоя от светлината от този обект не се разпръсква от дефекти в телескопа. TMT по-лесно ще различава обекти, които са близо един до друг. Що се отнася до DLSR, TMT ще надвиши Keck с коефициент 3 и ще надвиши Hubble с коефициент 10 при някои дължини на вълната.
От решаващо значение за функцията на големи, сегментирани огледала като TMT е активната оптика. Чрез контролиране на формата и положението на всеки сегмент активната оптика позволява на основното огледало да компенсира промените във вятъра, температурата или механичното напрежение върху телескопа. Без активна оптика и нейната сестра технология адаптивна оптика, която компенсира атмосферните смущения, всеки телескоп, по-голям от около 8 метра, не би функционирал правилно.
TMT ще работи в почти ултравиолетовата, видимата и близката инфрачервена дължина на вълната. Той ще бъде по-малък от европейския изключително голям телескоп (E-ELT), който ще има 39 метра първично огледало. E-ELT ще работи в оптичните и инфрачервените дължини на вълната.
Супер телескопите в света са бегемоти. Не само в размера на огледалата им, но и в тяхната маса. Подвижната маса на TMT ще бъде около 1420 тона. Бързото движение на TMT е част от дизайна на TMT, защото той трябва да реагира бързо, когато се забележи нещо като свръхнова. Подробният научен случай изисква TMT да придобие нова цел в рамките на 5 до 10 минути.
Това изисква сложна компютърна система за координиране на научните инструменти, огледалата, активната оптика и адаптивната оптика. Това беше едно от първоначалните предизвикателства на проекта TMT. Това ще позволи на TMT да реагира на преходни явления като свръхнови, когато бъдат забелязани от други телескопи като Големия телескоп за синоптични изследвания.
TMT ще изследва повечето важни въпроси в астрономията и космологията днес. Ето преглед на основните теми, по които TMT ще адресира:
- Природата на тъмната материя
- Физиката на екстремни обекти като неутронните звезди
- Ранните галактики и Космическата Реонизация
- Формиране на галактика
- Супермасивни черни дупки
- Изследване на Млечния път и близките галактики
- Раждането и ранният живот на звездите и планетите
- Науката за времеви домейни: избухвания на свръхнови и гама-лъчи
- Екзо-планети
- Слънчевата ни система
Това е изчерпателен списък с теми, за да сте сигурни. Той оставя много малко навън и е свидетелство за силата и ефективността на TMT.
Суровата сила на TMT не е под въпрос. След като започне да работи, тя ще разшири нашето разбиране за Вселената на няколко фронта. Но действителното местоположение на TMT все още може да бъде под въпрос.
Първоначалното място за TMT беше Mauna Kea, срещата на височина 4 200 метра в Хавай. Mauna Kea е отлично място и е дом на няколко телескопа, най-вече Обсерваторията Кек, Телескопа Близнаци, Телескопа Субару, Телескопа Канада-Франция-Хаваи и Телескопа Джеймс Клерк Максуел. Mauna Kea е и мястото на най-западната антена на много дългия основен масив.
Спорът между някои от хавайските хора и TMT е добре документиран другаде, но основното оплакване за TMT е, че върхът на Mauna Kea е свещена земя и те биха искали TMT да бъде построен другаде.
Организациите, стоящи зад TMT, все още биха искали тя да бъде изградена в Mauna Kea, а около спора се разгръща правен процес. По време на този процес те определиха няколко възможни алтернативни места за телескопа, включително Ла Палма на Канарските острови. Космическото списание се свърза с ученията на обсерваторията на TMT Christophe Dumas, докторант, относно възможното преместване на TMT в друг сайт.
Д-р Дюмас ни каза, че „Mauna Kea остава предпочитано място за TMT поради превъзходните си условия за наблюдение и поради синергията с други съоръжения на TMT, които вече присъстват в планината. Неговата много висока надморска височина от почти 14 000 фута го прави водещ астрономически обект в северното полукълбо. Небето над Мауна Кеа е много стабилно, което позволява да се получат много остри изображения. Той също така има отлична прозрачност, ниско замърсяване на светлината и стабилни студени температури, което подобрява чувствителността на наблюденията в инфрачервената система. "
Предпочитаният вторичен обект в Ла Палма е дом на над 10 други телескопа, но дали преместването в Канарските острови ще повлияе на науката, направена от TMT? Д-р Дюма казва, че сайтът на Канарските острови също е отличен, със сходни атмосферни характеристики като Мауна Кеа, включително стабилност, прозрачност, тъмнина и частица от ясни нощи.
Както обяснява д-р Дюма, „Ла Палма е на по-ниска кота и средно по-топла от Мауна Кеа. Тези два фактора ще намалят TMT чувствителността при някои дължини на вълната в инфрачервената област на спектъра. "
Д-р Дюма каза пред Space Magazine, че тази намалена чувствителност в инфрачервения може да бъде преодоляна донякъде чрез планиране на различни задачи за наблюдение. „Този специфичен проблем може да бъде частично смекчен чрез прилагане на адаптивен график на наблюденията на ТМТ, за да съответства на изпълнението на най-взискателните инфрачервени програми с най-добрите атмосферни условия над Ла Палма.“
На 3 март приключиха 44 дни съдебни заседания по TMT. По това време 71 души свидетелстваха за и против TMT, изграден на Mauna Kea. Онези срещу телескопа казват, че сайтът е свещена земя и не бива да има повече телескоп. Тези за TMT се изказаха в полза на науката, която TMT ще предостави на всички, и образователните възможности, които ще предостави на хавайците.
Въпреки че строителството се забави и хората се обърнаха към съда, за да спре проекта, изглежда, че TMT определено ще бъде изграден - някъде. Финансирането е в ход, дизайнът е завършен и производството на компонентите е в ход. Забавянето означава, че първата светлина на TMT все още е несигурна, но след като стигнем до там, TMT ще бъде друг смяна на игри, подобно на другите супер телескопи в света.
