Galingiausias kosminis teleskopas. Kur yra didžiausias teleskopas pasaulyje?

21.09.2019

2018 m. kovo 23 d

James Webb teleskopas yra orbitinė infraraudonųjų spindulių observatorija, kuri pakeis garsųjį Hablo kosminį teleskopą. Jamesas Webbas turės 6,5 metro skersmens sudėtinį veidrodį ir kainuos apie 6,8 mlrd. Palyginimui, Hablo veidrodžio skersmuo yra „tik“ 2,4 metro.

Darbas prie jo tęsiasi apie 20 metų! Iš pradžių paleidimas buvo numatytas 2007 m., bet vėliau buvo nukeltas į 2014 ir 2015 m. Tačiau pirmasis veidrodžio segmentas ant teleskopo buvo sumontuotas tik 2015 metų pabaigoje, o visas pagrindinis kompozitinis veidrodis surinktas tik 2016 metų vasarį. Tada jie paskelbė apie paleidimą 2018 m., tačiau, remiantis naujausia informacija, teleskopas bus paleistas naudojant raketą Ariane 5 2019 m. pavasarį.

Pažiūrėkime, kaip buvo surinktas šis unikalus įrenginys:

Pati sistema yra labai sudėtinga, ji surenkama etapais, kiekvieno etapo metu tikrinant daugelio elementų ir jau surinktos konstrukcijos veikimą. Nuo liepos vidurio buvo pradėtas tikrinti teleskopo veikimas esant itin žemai temperatūrai – nuo 20 iki 40 laipsnių Kelvino. 18 pagrindinių teleskopo veidrodžių sekcijų veikimas buvo išbandytas kelias savaites, siekiant užtikrinti, kad jie galėtų veikti kaip vienas blokas. Teleskopo kompozicinio veidrodžio skersmuo yra 6,5 metro.

Vėliau, kai viskas pasirodė gerai, mokslininkai išbandė orientacijos sistemą imituodami tolimos žvaigždės šviesą. Teleskopas sugebėjo aptikti šią šviesą, visos optinės sistemos veikė normaliai. Tada teleskopas galėjo nustatyti „žvaigždės“ vietą, stebėdamas jos charakteristikas ir dinamiką. Mokslininkai įsitikinę, kad teleskopas kosmose veiks gana teisingai.

James Webb teleskopas turėtų būti pastatytas halo orbitoje Saulės-Žemės sistemos L2 Lagrange taške. O kosmose šalta. Čia rodomi bandymai, atlikti 2012 m. kovo 30 d., siekiant ištirti gebėjimą atlaikyti šaltą erdvės temperatūrą. (Chriso Gunno nuotrauka | NASA):

2017 m. James Webb teleskopas vėl buvo atliktas ekstremaliomis sąlygomis. Jis buvo patalpintas į kamerą, kurioje temperatūra siekė tik 20 laipsnių Celsijaus virš absoliutaus nulio. Be to, šioje kameroje nebuvo oro – mokslininkai sukūrė vakuumą, kad teleskopas būtų patalpintas kosmoso sąlygomis.

„Dabar esame įsitikinę, kad NASA ir agentūros partneriai sukūrė puikų teleskopą ir mokslinių instrumentų rinkinį“, – sakė Billas Ochsas, Jameso Webbo projektų vadovas Goddardo kosminių skrydžių centre.

James Webb turės 6,5 metro skersmens kompozicinį veidrodį, kurio surinkimo paviršiaus plotas bus 25 m². Ar tai daug ar mažai? (Chriso Gunno nuotrauka):

Tačiau tai dar ne viskas, teleskopas vis tiek turi būti daug patikrintas, kol bus laikomas visiškai paruoštu siuntimui. Naujausi bandymai parodė, kad prietaisas gali veikti vakuume esant itin žemai temperatūrai. Tokios sąlygos vyrauja L2 Lagranžo taške Žemės ir Saulės sistemoje.

Vasario pradžioje Jamesas Webbas bus nugabentas į Hiustoną, kur bus pasodintas į Lockheed C-5 Galaxy lėktuvą. Šiame milžine teleskopas skris į Los Andželą, kur galiausiai bus surinktas su sumontuotu skydu nuo saulės. Tada mokslininkai patikrins, ar su tokiu ekranu veikia visa sistema, ar prietaisas gali atlaikyti vibraciją ir stresą skrydžio metu.

Palyginkime su Hablo. Hablo (kairėje) ir Webb (dešinėje) veidrodžiai toje pačioje skalėje:

4. Viso mastelio Jameso Webbo kosminio teleskopo modelis Ostine, Teksase, 2013 m. kovo 8 d. (Chriso Gunno nuotrauka):

5. Teleskopo projektas – tai tarptautinis 17 šalių bendradarbiavimas, kuriam vadovauja NASA, kartu su dideliu indėliu iš Europos ir Kanados kosmoso agentūrų. (Chriso Gunno nuotrauka):

6. Iš pradžių paleidimas buvo planuotas 2007 m., bet vėliau buvo nukeltas į 2014 ir 2015 m. Tačiau pirmasis veidrodžio segmentas ant teleskopo buvo sumontuotas tik 2015 m. pabaigoje, o pagrindinis kompozitinis veidrodis iki galo surinktas tik 2016 m. vasario mėn. (Chris Gunn nuotr.):

7. Teleskopo jautrumas ir jo skiriamoji geba yra tiesiogiai susiję su veidrodžio ploto, kuris surenka šviesą iš objektų, dydžiu. Mokslininkai ir inžinieriai nustatė, kad mažiausias pirminio veidrodžio skersmuo turi būti 6,5 metro, kad būtų galima matuoti šviesą iš tolimiausių galaktikų.

Paprasčiausiai pagaminti veidrodį, panašų į Hablo teleskopą, bet didesnį, buvo nepriimtina, nes jo masė būtų per didelė, kad teleskopas būtų paleistas į kosmosą. Mokslininkų ir inžinierių komandai reikėjo rasti sprendimą, kad naujojo veidrodžio ploto vienete būtų 1/10 Hablo teleskopo veidrodžio masės. (Chriso Gunno nuotrauka):

8. Ne tik čia viskas brangsta nuo pirminės sąmatos. Taigi, James Webb teleskopo kaina viršijo pradinius skaičiavimus mažiausiai 4 kartus. Buvo planuota, kad teleskopas kainuos 1,6 milijardo JAV dolerių ir bus paleistas 2011 m., tačiau naujais skaičiavimais, kaina gali siekti 6,8 milijardo, tačiau jau yra informacijos apie šios ribos viršijimą iki 10 milijardų (Chriso Gunno nuotrauka):

9. Tai artimųjų infraraudonųjų spindulių spektrografas. Bus analizuojami įvairūs šaltiniai, kurie suteiks informacijos apie tiriamų objektų fizines savybes (pavyzdžiui, temperatūrą ir masę), ir apie jų cheminę sudėtį. (Chriso Gunno nuotrauka):

Teleskopas leis aptikti palyginti šaltas egzoplanetas, kurių paviršiaus temperatūra siekia iki 300 K (tai beveik lygi Žemės paviršiaus temperatūrai), esančias toliau nei 12 AU. tai yra nuo jų žvaigždžių ir nutolusios nuo Žemės iki 15 šviesmečių atstumu. Į detalaus stebėjimo zoną pateks daugiau nei dvi dešimtys arčiausiai Saulės esančių žvaigždžių. Jameso Webbo dėka tikimasi tikro proveržio egzoplanetologijoje – teleskopo galimybių pakaks ne tik aptikti pačias egzoplanetas, bet net ir šių planetų palydovus bei spektrines linijas.

11. Inžinieriai testuoja kameroje. teleskopinė pakėlimo sistema, 2014 m. rugsėjo 9 d. (Chriso Gunno nuotrauka):

12. Veidrodinis tyrimas, 2014 m. rugsėjo 29 d. Šešiakampė forma segmentai pasirinkti neatsitiktinai. Jis turi aukštą užpildymo koeficientą ir šeštosios eilės simetriją. Didelis užpildymo koeficientas reiškia, kad segmentai dera tarpusavyje be tarpų. Dėl simetrijos 18 veidrodžių segmentų gali būti suskirstyti į tris grupes, kurių kiekvienoje segmento nustatymai yra identiški. Galiausiai, pageidautina, kad veidrodis būtų artimos apskritimo formos – kad šviesa būtų fokusuojama į detektorius kuo kompaktiškiau. Pavyzdžiui, ovalus veidrodis sukurtų pailgą vaizdą, o kvadratinis – iš centrinės srities siųstų daug šviesos. (Chriso Gunno nuotrauka):

13. Veidrodžio valymas anglies dioksido sausu ledu. Niekas čia nesitrina skudurais. (Chriso Gunno nuotrauka):

14. A kamera yra milžiniška vakuumo bandymo kamera, kuri imituos kosmosą bandant James Webb teleskopą, 2015 m. gegužės 20 d. (Chriso Gunno nuotrauka):

17. Kiekvieno iš 18 šešiakampių veidrodžio segmentų dydis yra 1,32 metro nuo krašto iki krašto. (Chriso Gunno nuotrauka):

18. Paties veidrodžio masė kiekviename segmente yra 20 kg, o viso surinkto segmento masė 40 kg. (Chriso Gunno nuotrauka):

19. James Webb teleskopo veidrodžiui naudojamas specialus berilio tipas. Tai smulkūs milteliai. Milteliai dedami į nerūdijančio plieno indą ir suspaudžiami į plokščią formą. Išėmus plieninį indą, berilio gabalas perpjaunamas per pusę, kad susidarytų du maždaug 1,3 metro skersmens veidrodiniai ruošiniai. Kiekvienas veidrodinis ruošinys naudojamas vienam segmentui sukurti. (Chriso Gunno nuotrauka):

20. Tada kiekvieno veidrodžio paviršius nušlifuojamas, kad jam būtų suteikta forma, artima apskaičiuotajai. Po to veidrodis kruopščiai išlyginamas ir poliruojamas. Šis procesas kartojamas tol, kol veidrodžio segmento forma bus artima idealiai. Toliau segmentas atšaldomas iki –240 °C temperatūros, o segmento matmenys matuojami lazeriniu interferometru. Tada veidrodis, atsižvelgiant į gautą informaciją, yra galutinai poliruojamas. (Chriso Gunno nuotrauka):

21. Baigus apdoroti segmentą, veidrodžio priekis padengtas plonu aukso sluoksniu, kad geriau atspindėtų infraraudonoji spinduliuotė 0,6-29 mikronų diapazone, o gatavas segmentas pakartotinai tikrinamas kriogeninėje temperatūroje. (Chriso Gunno nuotrauka):

22. Darbas prie teleskopo 2016 m. lapkričio mėn. (Chriso Gunno nuotrauka):

23. NASA baigė James Webb kosminio teleskopo surinkimą 2016 m. ir pradėjo jį bandyti. Tai 2017 m. kovo 5 d. nuotrauka. Ilgai veikiant, technika atrodo kaip vaiduoklis. (Chriso Gunno nuotrauka):

26. Durys į tą patį langelį A iš 14-os nuotraukos, kurioje simuliacija erdvė. (Chriso Gunno nuotrauka):

28. Dabartiniai planai numatyta, kad teleskopas bus paleistas naudojant raketą Ariane 5 2019 m. pavasarį. Paklaustas, ko mokslininkai tikisi išmokti iš naujojo teleskopo, projekto vadovas Johnas Matheris atsakė: „Tikimės, kad rasime tai, apie ką niekas nieko nežino“. (Chriso Gunno nuotrauka):

James Webb yra labai sudėtinga sistema, kurią sudaro tūkstančiai atskirų elementų. Jie sudaro teleskopo veidrodį ir jo mokslinius instrumentus. Kalbant apie pastarąjį, tai yra šie įrenginiai:

artimųjų infraraudonųjų spindulių kamera;
- Prietaisas, skirtas darbui vidutinės infraraudonosios spinduliuotės diapazone (Mid-Infrared Instrument);
- Infraraudonųjų spindulių spektrografas;
- Tikslaus valdymo jutiklis / artimojo infraraudonųjų spindulių vaizdo grotuvas ir beplyšinis spektrografas.

Labai svarbu teleskopą apsaugoti ekranu, kuris užblokuotų jį nuo Saulės. Faktas yra tas, kad būtent šio ekrano dėka Jamesas Webbas galės aptikti net labai silpną tolimiausių žvaigždžių šviesą. Norėdami įdiegti ekraną, buvo sukurta sudėtinga 180 skirtingų įrenginių ir kitų elementų sistema. Jo matmenys 14*21 metrai. „Tai mus nervina“, – pripažino teleskopo kūrimo projekto vadovas.

Pagrindinės eksploatuojamo Hablo teleskopo užduotys yra: aptikti pirmųjų žvaigždžių ir galaktikų, susidariusių po to, šviesą. Didysis sprogimas, galaktikų, žvaigždžių susidarymo ir vystymosi tyrimas, planetų sistemos ir gyvybės kilmė. Webbas taip pat galės kalbėti apie tai, kada ir kur prasidėjo Visatos reionizacija ir kas ją sukėlė.

šaltiniai

Kol kas išsamiausias kaimyninės galaktikos vaizdas. Andromeda buvo nufotografuota naudojant nauja kamera itin didelės raiškos Hyper-Suprime Cam (HSC), sumontuota japoniškame Subaru teleskope. Tai vienas didžiausių pasaulyje veikiančių optinių teleskopų, kurio pirminio veidrodžio skersmuo yra didesnis nei aštuoni metrai. Astronomijoje dydis dažnai yra labai svarbus. Pažvelkime atidžiau į kitus milžinus, kurie plečia mūsų kosmoso stebėjimų ribas.

1. „Subaru“

Subaru teleskopas yra Mauna Kėjos ugnikalnio viršūnėje (Havajuose) ir veikia jau keturiolika metų. Tai atspindintis teleskopas, pagamintas pagal Ritchie-Chretien optinį dizainą su hiperbolinės formos pirminiu veidrodžiu. Siekiant sumažinti iškraipymus, jo padėtis nuolat koreguojama dviejų šimtų šešiasdešimt vieno nepriklausomo disko sistema. Netgi pastato korpusas turi ypatingą formą, kuri sumažina neigiamą turbulentinių oro srautų poveikį.

Teleskopas „Subaru“ (nuotrauka: naoj.org).

Paprastai tokių teleskopų vaizdai nėra prieinami tiesioginiam suvokimui. Jis įrašomas kamerų matricomis, iš kurių perduodamas į didelės raiškos monitorius ir saugomas archyve detaliam tyrimui. „Subaru“ taip pat išsiskiria tuo, kad anksčiau leido stebėjimus atlikti senamadiškai. Prieš montuojant kameras buvo sukonstruotas okuliaras, į kurį žiūrėjo ne tik nacionalinės observatorijos astronomai, bet ir aukščiausi šalies pareigūnai, tarp jų – Japonijos imperatoriaus Akihito dukra princesė Sayako Kuroda.

Šiandien „Subaru“ galima vienu metu sumontuoti iki keturių kamerų ir spektrografų, kad būtų galima stebėti matomos ir infraraudonosios šviesos diapazoną. Pažangiausias iš jų (HSC) buvo sukurtas „Canon“ ir veikia nuo 2012 m.

HSC kamera buvo sukurta Japonijos nacionalinėje astronomijos observatorijoje, dalyvaujant daugeliui partnerių organizacijų iš kitų šalių. Jį sudaro 165 cm aukščio objektyvo blokas, filtrai, užraktas, šeši nepriklausomi diskai ir CCD matrica. Jo efektyvi skiriamoji geba yra 870 megapikselių. Anksčiau naudota „Subaru Prime Focus“ kamera turėjo eilės tvarka mažesnę skiriamąją gebą – 80 megapikselių.

Kadangi HSC buvo sukurtas konkrečiam teleskopui, jo pirmojo objektyvo skersmuo yra 82 cm – lygiai dešimt kartų mažesnis už pagrindinio „Subaru“ veidrodžio skersmenį. Siekiant sumažinti triukšmą, matrica montuojama vakuuminėje kriogeninėje Dewar kameroje ir veikia -100 °C temperatūroje.

Subaru teleskopas laikė delną iki 2005 m., kai buvo baigtas naujojo milžino SALT statyba.

2. DRUSKA

Pietų Afrikos didysis teleskopas (SALT) yra ant kalvos viršūnės trys šimtai septyniasdešimt kilometrų į šiaurės rytus nuo Keiptauno, netoli Sutherland miesto. Tai didžiausias veikiantis optinis teleskopas, skirtas stebėti pietų pusrutulį. Pagrindinis jo veidrodis, kurio matmenys yra 11,1 x 9,8 metro, sudarytas iš devyniasdešimt vienos šešiakampės plokštės.

Pirminiai veidrodžiai didelio skersmens Itin sunku pagaminti kaip monolitinę konstrukciją, todėl didžiausi teleskopai turi kompozitinius. Plokščių gamybai jie naudojami įvairios medžiagos su minimaliu šiluminiu plėtimu, pavyzdžiui, stiklo keramika.

Pagrindinė SALT misija – tirti kvazarus, tolimas galaktikas ir kitus objektus, kurių šviesa per silpna, kad būtų galima stebėti daugeliu kitų astronominių instrumentų. SALT architektūra yra panaši į Subaru ir keletą kitų garsių teleskopų Mauna Kea observatorijoje.

3. Keck

Dviejų pagrindinių Keck observatorijos teleskopų dešimties metrų veidrodžiai susideda iš trisdešimt šešių segmentų ir savaime leidžia pasiekti didelę skiriamąją gebą. Tačiau Pagrindinis bruožas Konstrukcija tokia, kad du tokie teleskopai gali dirbti kartu interferometro režimu. Pora Keck I ir Keck II savo skiriamąja geba prilygsta hipotetiniam 85 metrų veidrodžio skersmens teleskopui, kurio sukurti šiandien techniškai neįmanoma.

Pirmą kartą Keck teleskopuose buvo išbandyta adaptyvi optikos sistema su lazerio spindulio reguliavimu. Analizuodama jo sklidimo pobūdį, automatika kompensuoja atmosferos trukdžius.

Užgesusių ugnikalnių viršūnės yra vienos iš geriausios svetainės milžiniškų teleskopų statybai. Didelis aukštis virš jūros lygio ir atstumas nuo didžiųjų miestų suteikia puikias sąlygas stebėjimams.

4. GTC

Didysis Kanarų teleskopas (GTC) taip pat yra ugnikalnio viršūnėje, La Palmos observatorijoje. 2009 m. jis tapo didžiausiu ir pažangiausiu antžeminiu optiniu teleskopu. Jo pagrindinis veidrodis, kurio skersmuo 10,4 metro, susideda iš trisdešimt šešių segmentų ir yra laikomas pažangiausiu kada nors sukurtu. Palyginti tai labiau stebina žema kainašis grandiozinis projektas. Kartu su CanariCam infraraudonųjų spindulių kamera ir pagalbinė įranga Teleskopo statybai buvo išleista tik 130 mln.

CanariCam dėka atliekami spektroskopiniai, koronagrafiniai ir poliarimetriniai tyrimai. Optinė dalis atšaldoma iki 28 K, o pats detektorius – iki 8 laipsnių virš absoliutaus nulio.

5.LSST

Baigiasi didelių teleskopų, kurių pirminio veidrodžio skersmuo siekia iki dešimties metrų, karta. Artimiausi projektai apima naujų veidrodžių serijos sukūrimą, padidinant veidrodžių dydį du ar tris kartus. Jau kitais metais Čilės šiaurėje planuojama statyti plataus kampo apžvalgą atspindintį teleskopą – Didįjį sinoptinį stebėjimo teleskopą (LSST).

LSST – Large Survey Telescope (vaizdas: lsst.org).

Tikimasi, kad jis turės didžiausią matymo lauką (septyni tariamieji Saulės skersmenys) ir 3,2 gigapikselio raiškos kamerą. Per metus LSST turi padaryti daugiau nei du šimtus tūkstančių nuotraukų, kurių bendra apimtis nesuspaustoje formoje viršys petabaitą.

Pagrindinė užduotis bus stebėti itin mažo šviesumo objektus, įskaitant asteroidus, kurie kelia grėsmę Žemei. Taip pat planuojami silpno gravitacinio lęšio matavimai tamsiosios medžiagos požymiams aptikti ir trumpalaikių astronominių įvykių (pavyzdžiui, supernovos sprogimo) registracija. LSST duomenimis, planuojama sukurti interaktyvų ir nuolat atnaujinamą žvaigždėto dangaus žemėlapį su nemokama prieiga per internetą.

Gavus tinkamą finansavimą, teleskopas bus pradėtas eksploatuoti 2020 m. Pirmajam etapui reikia 465 mln.

6.GMT

Milžiniškas Magelano teleskopas (GMT) yra perspektyvus astronominis instrumentas, kuriamas Las Kampanaso observatorijoje Čilėje. Pagrindinis šio naujos kartos teleskopo elementas bus sudėtinis veidrodis iš septynių įgaubtų segmentų, kurių bendras skersmuo – 24,5 metro.

Net ir atsižvelgiant į atmosferos sukeliamus iškraipymus, jos darytų vaizdų detalumas bus maždaug dešimt kartų didesnis nei Hablo orbitinio teleskopo. 2013 metų rugpjūtį buvo baigtas trečiojo veidrodžio liejimas. Teleskopą planuojama pradėti eksploatuoti 2024 m. Projekto kaina šiandien vertinama 1,1 mlrd.

7.TMT

Trisdešimties metrų teleskopas (TMT) yra dar vienas naujos kartos optinio teleskopo projektas, skirtas Mauna Kea observatorijai. Pagrindinis 30 metrų skersmens veidrodis bus pagamintas iš 492 segmentų. Apskaičiuota, kad jo skiriamoji geba yra dvylika kartų didesnė nei Hablo skiriamoji geba.

Statybas planuojama pradėti kitais metais, o baigti iki 2030 m. Numatoma kaina: 1,2 mlrd.

8. E-ELT

Itin europietiška didelis teleskopas(E-ELT) šiandien atrodo patraukliausiai pagal galimybes ir išlaidas. Projektas numato jį sukurti Atakamos dykumoje Čilėje iki 2018 m. Dabartinė kaina yra 1,5 milijardo JAV dolerių.Pagrindinio veidrodžio skersmuo sieks 39,3 metro. Jį sudarys 798 šešiakampiai segmentai, kurių kiekvienas yra apie pusantro metro skersmens. Pritaikoma optikos sistema pašalins iškraipymus naudodama penkis papildomus veidrodžius ir šešis tūkstančius nepriklausomų diskų.

Europos itin didelis teleskopas – E-ELT (nuotrauka: ESO).

Numatoma teleskopo masė yra daugiau nei 2800 tonų. Jame bus įrengti šeši spektrografai, MICADO artimųjų infraraudonųjų spindulių kamera ir specializuotas įrankis EPICS, optimizuotas ieškoti antžeminių planetų.

Pagrindinė E-ELT observatorijos komandos užduotis bus detalus šiuo metu atrastų egzoplanetų tyrimas ir naujų paieška. Papildomi tikslai yra aptikti vandens buvimo jų atmosferoje požymius ir organinės medžiagos, taip pat planetų sistemų formavimosi tyrimas.

Optinis diapazonas sudaro tik nedidelę elektromagnetinio spektro dalį ir turi daugybę savybių, kurios riboja stebėjimo galimybes. Daugelis astronominių objektų yra praktiškai neaptinkami matomame ir artimojo infraraudonųjų spindulių spektre, tačiau tuo pačiu atsiskleidžia dėl radijo dažnių impulsų. Todėl šiuolaikinėje astronomijoje didelis vaidmuo skiriami radijo teleskopams, kurių dydis tiesiogiai veikia jų jautrumą.

9. Arecibo

Vienoje pirmaujančių radijo astronomijos observatorijų Arecibo (Puerto Rikas) yra didžiausias vienos diafragmos radijo teleskopas, kurio reflektoriaus skersmuo yra trys šimtai penki metrai. Jį sudaro 38 778 aliuminio plokštės, kurių bendras plotas yra apie septyniasdešimt trys tūkstančiai kvadratinių metrų.

Arecibo observatorijos radijo teleskopas (nuotrauka: NAIC – Arecibo observatorija).

Su jo pagalba jau buvo padaryta nemažai astronominių atradimų. Pavyzdžiui, 1990 m. buvo atrastas pirmasis pulsaras su egzoplanetomis, o vykdant paskirstytą skaičiavimo projektą Einstein@home pastaraisiais metais Buvo rasta dešimtys dvigubų radijo pulsarų. Tačiau daugeliui šiuolaikinės radijo astronomijos užduočių Arecibo galimybių jau vos pakanka. Naujos observatorijos bus kuriamos keičiamo dydžio matricų principu su perspektyva išaugti iki šimtų ir tūkstančių antenų. ALMA ir SKA bus vieni iš tokių.

10. ALMA ir SKA

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) – tai iki 12 metrų skersmens ir daugiau nei šimto tonų sveriančių parabolinių antenų masyvas. Iki 2013 m. rudens vidurio antenų, sujungtų į vieną radijo interferometrą ALMA, skaičius pasieks šešiasdešimt šešias. Kaip ir dauguma šiuolaikinių astronominių projektų, ALMA kainuoja daugiau nei milijardą dolerių.

Kvadratinių kilometrų masyvas (SKA) yra dar vienas radijo interferometras, susidedantis iš prabolinių antenų, esančių pietų Afrika, Australijoje ir Naujojoje Zelandijoje bendrame maždaug vieno kvadratinio kilometro plote.

Radijo interferometro „Square Kilometer Array“ antenos (nuotrauka: stfc.ac.uk).

Jo jautrumas yra maždaug penkiasdešimt kartų didesnis nei Arecibo observatorijos radijo teleskopo. SKA gali aptikti itin silpnus signalus iš astronominių objektų, esančių 10–12 milijardų šviesmečių nuo Žemės. Pirmuosius stebėjimus planuojama pradėti 2019 m. Projektas vertinamas 2 mlrd.

Nepaisant didžiulio šiuolaikinių teleskopų masto, pernelyg sudėtingo jų sudėtingumo ir daugelio metų stebėjimų, kosmoso tyrinėjimai tik prasideda. Net Saulės sistemoje iki šiol buvo aptikta tik nedidelė dalis objektų, kurie nusipelno dėmesio ir gali turėti įtakos Žemės likimui.

Terminas „teleskopas“ pažodžiui reiškia „žiūrėti toli“. Šiuolaikiniai įrenginiai optinis tipas leidžia astronomams tyrinėti mūsų saulės sistemą, taip pat atrasti naujas planetas, esančias už jos ribų. Žemiau esančiame dešimtuke yra galingiausi teleskopai pasaulyje.

BTA

BTA atveria daugiausiai reitingą galingi teleskopai, kuriame yra vienas didžiausių monolitinių veidrodžių visame pasaulyje. Šis milžinas, pastatytas praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje, vis dar turi pranašumą dėl didžiausio astronominio kupolo. Veidrodis, kurio skersmuo didesnis nei 6 metrai, pagamintas sukimosi paraboloido pavidalu. Jo masė yra keturiasdešimt dvi tonos, jei neatsižvelgsite į rėmo svorį. Bendra šio milžino masė yra 850 tonų. BTA vyriausiasis dizaineris yra B.K. Ionnisani. Atspindinti veidrodžio danga buvo pagaminta iš neapsaugoto aliuminio. Darbinį sluoksnį reikia keisti kas dešimt metų.

Milžiniškas Magelano teleskopas yra vienas iš dešimties didžiausių ir galingiausių pasaulyje. Visiškai jo statybų pabaiga planuojama 2020 m. Šviesai surinkti bus naudojama sistema, apimanti septynis pirminius veidrodžius, kurių kiekvieno skersmuo bus 8,4 m. Bendra įrenginio diafragma atitiks teleskopą su didesnio nei 24 m skersmens veidrodžiu. Manoma, kad MHT bus kelis kartus galingesnis už visus šiuolaikinius teleskopus. Planuojama, kad MHT taps galingiausia ir padės atrasti daug naujų egzoplanetų.

Pietų Dvyniai ir Šiaurės Dvyniai

Pietų Dvyniai Ir Dvyniai Šiaurės yra kompleksas, kurį sudaro du aštuonių metrų aukščio teleskopai. Jie sukurti taip, kad užtikrintų visišką, netrukdomą dangaus aprėptį ir yra skirtingose viršūnėse. Tai vieni galingiausių ir pažangiausių infraraudonųjų spindulių optinių teleskopų, kuriuos galima įsigyti šiandien. Prietaisai suteikia kuo aiškesnį vaizdą, kuris pasiekiamas naudojant spektroskopiją ir adaptyviąją optiką. Teleskopai dažnai valdomi nuotoliniu būdu. Prietaisai aktyviai dalyvauja egzoplanetų paieškoje.

Subaru

Subaru– vienas galingiausių teleskopų pasaulyje, sukurtas japonų mokslininkų. Jis yra Mauna Kea ugnikalnio viršuje. Jame yra vienas didžiausių monolitinių veidrodžių pasaulyje, kurio skersmuo didesnis nei aštuoni metrai. „Subaru“ gali aptikti planetas, esančias už mūsų saulės sistemos ribų, taip pat gali nustatyti jų dydį tyrinėdamas planetų šviesą ir aptikti dujas, kurios dominuoja egzoplanetų atmosferoje.

Hobis-Eberly teleskopas

Hobis-Eberly teleskopas yra vienas iš dešimties galingiausių šiandieninių teleskopų, kurio pagrindinio veidrodžio skersmuo viršija devynis metrus. Kuriant jį buvo panaudota daug naujovių, o tai yra vienas pagrindinių šio įrenginio privalumų. Pagrindiniame veidrodyje yra 91 elementas, veikiantis kaip vienas vienetas. Hobis – Eberly naudojamas tiek mūsų Saulės sistemos, tiek ekstragalaktinių objektų studijoms. Su jo pagalba buvo atrastos kelios egzoplanetos.

DRUSKA

DRUSKA– visas pavadinimas skamba kaip Pietų Afrikos didelis teleskopas. Optinis įtaisas turi didelį pagrindinį veidrodį, kurio skersmuo yra vienuolika metrų ir kurį sudaro daugybė veidrodžių. Jis įsikūręs ant beveik 1,8 km aukščio kalvos netoli Sutherland provincijos. Naudodami šį įrenginį astronomijos specialistai atlieka netoliese esančių galaktikų tyrimus ir randa naujų planetų. Šis galingiausias astronominis prietaisas leidžia atlikti įvairių tipų astronominių objektų spinduliuotės analizę.

LBT arba Didysis žiūronas teleskopas, išvertus į rusų kalbą, reiškia Didįjį žiūronų teleskopą. Tai vienas technologiškai pažangiausių įrenginių, turintis didžiausią optinę raišką pasaulyje. Jis yra daugiau nei 3 kilometrų aukštyje ant kalno, vadinamo Graham. Įrenginyje yra pora didžiulių parabolinių veidrodžių, kurių skersmuo 8,4 m. Jie sumontuoti ant bendro laikiklio, todėl vadinasi „žiūronas“. Savo galia astronominis instrumentas prilygsta teleskopui su vienu veidrodžiu, kurio skersmuo didesnis nei 11 metrų. Dėl savo neįprastos struktūros įrenginys per skirtingus filtrus gali vienu metu sukurti vieno objekto vaizdus. Tai yra vienas iš pagrindinių privalumų, nes dėl to galite žymiai sutrumpinti laiką, reikalingą visai reikalingai informacijai gauti.

Keck I ir Keck II

Keck I ir Keck II esantis pačioje Mauna Kea viršūnėje, kurios aukštis viršija 4 kilometrus virš jūros lygio. Šie astronominiai instrumentai gali veikti interferometro režimu, kuris astronomijoje naudojamas teleskopams su didelės raiškos. Jie gali pakeisti didelės apertūros teleskopą daugybe prietaisų su mažomis angomis, sujungtomis kaip interferometras. Kiekvienas veidrodis susideda iš trisdešimt šešių mažų šešiakampių. Bendras jų skersmuo – dešimt metrų. Teleskopai buvo sukurti pagal Ritchie-Chretien sistemą. Dvyniai įrenginiai valdomi iš Waimea būstinės biurų. Būtent šių astronominių vienetų dėka buvo rasta dauguma planetų, esančių už Saulės sistemos ribų.

GTC– ši santrumpa išvertus į rusų kalbą reiškia Didįjį Kanarų teleskopą. Prietaisas tikrai įspūdingų matmenų. Šis optiškai atspindintis teleskopas turi didžiausią veidrodį pasaulyje, kurio skersmuo viršija dešimt metrų. Jis pagamintas iš 36 šešiakampių segmentų, kurie buvo gauti iš Zerodur stiklo-kristalinių medžiagų. Šis astronominis prietaisas turi aktyviąją ir adaptyviąją optiką. Jis įsikūręs pačioje Kanarų salose užgesusio Muchachos ugnikalnio viršūnėje. Ypatinga įrenginio savybė – galimybė matyti įvairius objektus labai dideliu atstumu, milijardais silpnesnius nei gali atskirti plika žmogaus akis.

VLT arba labai didelis teleskopas, kuris išvertus į rusų kalbą reiškia „labai didelis teleskopas“. Tai tokio tipo įrenginių kompleksas. Jame yra keturi atskiri ir tiek pat optinių teleskopų. Tai didžiausias optinis įrenginys pasaulyje pagal bendrą veidrodžio plotą. Jis taip pat turi aukščiausią skiriamąją gebą pasaulyje. Astronominis prietaisas yra Čilėje, daugiau nei 2,6 km aukštyje ant kalno, vadinamo Cerro Paranal, esančiame dykumoje netoli Ramiojo vandenyno. Šio galingo teleskopinio prietaiso dėka prieš porą metų mokslininkams pagaliau pavyko gauti aiškias Jupiterio planetos nuotraukas.

Toli nuo civilizacijos šurmulio ir šviesų, apleistose dykumose ir kalnų viršūnėse stovi didingi titanai, kurių žvilgsnis visada nukreiptas į žvaigždėtą dangų. Kai kurie stovi dešimtmečius, o kiti dar tik nematė savo pirmųjų žvaigždžių. Šiandien išsiaiškinsime, kur yra 10 didžiausių pasaulio teleskopų, ir susipažinsime su kiekvienu iš jų atskirai.

10. Didelis sinoptinių tyrimų teleskopas (LSST)

Teleskopas yra Cero Pachon viršūnėje, 2682 m aukštyje virš jūros lygio. Pagal tipą jis priklauso optiniams reflektoriams. Pagrindinio veidrodžio skersmuo – 8,4 m. Pirmą šviesą LSST (terminas reiškia pirmąjį teleskopo panaudojimą pagal paskirtį) išvys 2020 m. Įrenginys pradės pilnai veikti 2022 m. Nepaisant to, kad teleskopas yra už JAV ribų, jo statybą finansuoja amerikiečiai. Vienas iš jų buvo Billas Gatesas, investavęs 10 mln. Iš viso projektas kainuos 400 mln.

Pagrindinė teleskopo užduotis – fotografuoti naktinį dangų kelių naktų intervalais. Tam įrenginyje yra 3,2 gigapikselių kamera. LSST turi platų 3,5 laipsnių žiūrėjimo kampą. Pavyzdžiui, Mėnulis ir Saulė, žiūrint iš Žemės, užima tik pusę laipsnio. Tokias plačias galimybes lemia įspūdingas teleskopo skersmuo ir unikalus dizainas. Faktas yra tas, kad čia vietoj dviejų įprastų veidrodžių naudojami trys. Tai nėra didžiausias teleskopas pasaulyje, bet gali būti vienas produktyviausių.

Moksliniai projekto tikslai: tamsiosios medžiagos pėdsakų paieška; Paukščių tako kartografavimas; Novos ir supernovos sprogimų aptikimas; stebėti mažus saulės sistemos objektus (asteroidus ir kometas), ypač tuos, kurie eina arti Žemės.

9. Pietų Afrikos didelis teleskopas (SALT)

Šis prietaisas taip pat yra optinis reflektorius. Jis yra Pietų Afrikos Respublikoje, ant kalvos viršūnės, pusiau dykumoje netoli Sutherland gyvenvietės. Teleskopo aukštis – 1798 m.Pagrindinio veidrodžio skersmuo – 11/9,8 m.

Tai ne didžiausias teleskopas pasaulyje, bet didžiausias Pietinis pusrutulis. Prietaiso sukūrimas kainavo 36 milijonus dolerių. Trečdalį jų skyrė Pietų Afrikos vyriausybė. Likusi sumos dalis buvo paskirstyta Vokietijai, Didžiajai Britanijai, Lenkijai, Amerikai ir Naujajai Zelandijai.

Pirmoji SALT instaliacijos nuotrauka buvo padaryta 2005 m., beveik iškart po užbaigimo statybos darbai. Kalbant apie optinius teleskopus, jų dizainas yra gana nestandartinis. Tačiau jis tapo plačiai paplitęs tarp naujausių didelių teleskopų atstovų. Pagrindinis veidrodis susideda iš 91 šešiakampio elemento, kurių kiekvienas yra 1 metro skersmens. Norint pasiekti tam tikrus tikslus ir pagerinti matomumą, visus veidrodžius galima reguliuoti kampu.

SALT skirta spektrometrinei ir vizualinei spinduliuotės, sklindančios iš astronominių objektų, kurie yra už šiauriniame pusrutulyje esančių teleskopų matymo lauko, analizei. Teleskopo darbuotojai stebi kvazarus, tolimas ir artimas galaktikas, taip pat seka žvaigždžių evoliuciją.

Amerikoje yra panašus teleskopas – Hobby-Eberly Telescope. Jis yra Teksaso priemiestyje ir yra beveik identiškas SALT įrenginio dizainui.

8. Keck I ir II

Du Keck teleskopai yra sujungti į sistemą, kuri sukuria vieną vaizdą. Jie yra Havajuose, Mauna Kea. yra 4145 m. Pagal tipą teleskopai taip pat priklauso optiniams reflektoriams.

Keck observatorija yra vienoje iš palankiausių (astroklimato požiūriu) vietų Žemėje. Tai reiškia, kad atmosferos kišimasis į stebėjimus čia yra minimalus. Todėl Kecko observatorija tapo viena efektyviausių istorijoje. Ir tai nepaisant to, kad čia nėra didžiausias teleskopas pasaulyje.

Pagrindiniai Keck teleskopų veidrodžiai yra visiškai identiški vienas kitam. Jie, kaip ir SALT teleskopas, susideda iš judančių elementų komplekso. Kiekvienam įrenginiui jų yra 36. Veidrodžio forma yra šešiakampis. Observatorija gali stebėti dangų optiniame ir infraraudonųjų spindulių diapazone. Keckas atlieka platų pagrindinių tyrimų spektrą. Be to, šiuo metu jis laikomas vienu efektyviausių antžeminių teleskopų egzoplanetų paieškai.

7. Didysis Kanarų teleskopas (GTC)

Mes ir toliau atsakome į klausimą, kur yra didžiausias teleskopas pasaulyje. Šį kartą smalsumas mus nuvedė į Ispaniją, į Kanarų salas, o tiksliau – į La Palmos salą, kur stovi GTC teleskopas. Konstrukcijos aukštis virš jūros lygio – 2267 m.Pagrindinio veidrodžio skersmuo – 10,4 m.Tai ir optinis reflektorius. Teleskopo statyba buvo baigta 2009 m. Atidaryme dalyvavo Ispanijos karalius Juanas Carlosas I. Projektas kainavo 130 milijonų eurų. 90% sumos skyrė Ispanijos vyriausybė. Likę 10% buvo padalinti po lygiai tarp Meksikos ir Floridos universiteto.

Teleskopu galima stebėti žvaigždėtą dangų optiniame ir vidutiniame infraraudonųjų spindulių diapazone. Osiris ir CanariCam prietaisų dėka jis gali atlikti poliarimetrinius, spektrometrinius ir koronagrafinius kosminių objektų tyrimus.

6. Arecibo observatorija

Skirtingai nuo ankstesnių, ši observatorija yra radijo atšvaitas. Pagrindinio veidrodžio skersmuo yra (dėmesio!) 304,8 metro. Šis technologijų stebuklas yra Puerto Rike, 497 m virš jūros lygio aukštyje. Ir tai dar nėra didžiausias teleskopas pasaulyje. Žemiau sužinosite lyderio vardą.

Milžiniškas teleskopas ne kartą buvo užfiksuotas fotoaparatu. Prisimenate paskutinę Džeimso Bondo ir jo priešininko akistatą „GoldenEye“? Taigi ji praėjo čia pat. Teleskopas buvo rodomas Carlo Sagano mokslinės fantastikos filme „Kontaktas“ ir daugelyje kitų filmų. Radijo teleskopas taip pat pasirodė vaizdo žaidimuose. Visų pirma, žaislo Battlefield 4 Rogue Transmission žemėlapyje. Kariuomenės susidūrimas vyksta aplink konstrukciją, kuri visiškai imituoja Arecibo.

Arecibo ilgą laiką buvo laikomas didžiausiu teleskopu pasaulyje. Šio milžino nuotrauką tikriausiai yra matęs kas antras Žemės gyventojas. Tai atrodo gana neįprasta: didžiulė plokštė įdėta į natūralų aliuminio gaubtą ir apsupta tankių džiunglių. Virš lėkštelės pakabinamas mobilus švitintuvas, kurį palaiko 18 kabelių. Jie savo ruožtu sumontuoti ant trijų aukštų bokštų, sumontuotų išilgai plokštės kraštų. Dėl šių matmenų Arecibo gali aptikti platų elektromagnetinės spinduliuotės diapazoną (bangos ilgis – nuo 3 cm iki 1 m).

Radijo teleskopas buvo pradėtas eksploatuoti dar 60-aisiais. Jis dalyvavo daugybėje tyrimų, iš kurių vienas buvo apdovanotas Nobelio premija. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje observatorija tapo viena iš pagrindinių projekto įrankių svetimos gyvybės paieškai.

5. Didysis masyvas Atakamos dykumoje (ALMA)

Atėjo laikas pažvelgti į brangiausią veikiantį antžeminį teleskopą. Tai radijo interferometras, esantis 5058 m aukštyje virš jūros lygio. Interferometrą sudaro 66 radijo teleskopai, kurių skersmuo yra 12 arba 7 metrai. Projektas kainavo 1,4 mlrd. Ją finansavo Amerika, Japonija, Kanada, Taivanas, Europa ir Čilė.

ALMA skirta milimetrinėms ir submilimetrinėms bangoms tirti. Tokio tipo įrenginiui palankiausias klimatas yra dideliame aukštyje, sausas. Teleskopai į vietą buvo pristatyti palaipsniui. Pirmoji radijo antena buvo paleista 2008 m., o paskutinė – 2013 m. Pagrindinis mokslinis interferometro tikslas yra ištirti kosmoso evoliuciją, ypač žvaigždžių gimimą ir vystymąsi.

4. Milžiniškas Magelano teleskopas (GMT)

Arčiau pietvakarių, toje pačioje dykumoje kaip ir ALMA, 2516 m aukštyje virš jūros lygio statomas 25,4 m skersmens teleskopas GMT – optinis reflektorius. Tai bendras Amerikos ir Australijos projektas.

Pagrindinis veidrodis apims vieną centrinį ir šešis išlenktus segmentus. Be reflektoriaus, teleskopas aprūpintas nauja adaptyvios optikos klase, leidžiančia pasiekti minimalų atmosferos iškraipymo lygį. Dėl to vaizdai bus 10 kartų tikslesni nei Hablo kosminio teleskopo vaizdai.

Moksliniai GMT tikslai: egzoplanetų paieška; žvaigždžių, galaktikos ir planetų evoliucijos tyrimas; tyrinėja juodąsias skyles ir daug daugiau. Teleskopo statybos darbai turėtų būti baigti iki 2020 m.

Trisdešimties metrų teleskopas (TMT).Šis projektas savo parametrais ir tikslais panašus į GMT ir Keck teleskopus. Jis bus įsikūręs Havajų Mauna Kea kalne, 4050 m virš jūros lygio aukštyje. Pagrindinio teleskopo veidrodžio skersmuo – 30 metrų. TMT optiniame atšvaite naudojamas veidrodis, padalintas į daugybę šešiakampių dalių. Tik lyginant su Keck, įrenginio matmenys yra tris kartus didesni. Teleskopo statyba dar nepradėta dėl problemų su vietos administracija. Faktas yra tas, kad Mauna Kea yra šventa vietiniams havajiečiams. Projekto vertė – 1,3 mlrd. Investicijos daugiausia bus susijusios su Indija ir Kinija.

3. 50 metrų sferinis teleskopas (FAST)

Štai jis yra didžiausias teleskopas pasaulyje. 2016 metų rugsėjo 25 dieną Kinijoje startavo observatorija (FAST), sukurta tyrinėti kosmosą ir ieškoti joje protingos gyvybės ženklų. Prietaiso skersmuo siekia net 500 metrų, todėl jam suteiktas „didžiausio pasaulyje teleskopo“ statusas. Kinija observatoriją pradėjo statyti 2011 m. Projektas šaliai kainavo 180 mln. Vietos valdžia netgi pažadėjo, kad perkels apie 10 tūkstančių žmonių, gyvenančių 5 kilometrų zonoje prie teleskopo, kad sudarytų idealias sąlygas stebėjimui.

Taigi Arecibo nebėra didžiausias teleskopas pasaulyje. Kinija titulą perėmė iš Puerto Riko.

2. Kvadratinių kilometrų masyvas (SKA)

Jei šis radijo interferometro projektas bus sėkmingai užbaigtas, SKA observatorija bus 50 kartų galingesnė už didžiausius esamus radijo teleskopus. Su savo antenomis jis užims apie 1 kvadratinio kilometro plotą. Projekto struktūra panaši į ALMA teleskopą, tačiau matmenimis gerokai didesnis nei Čilės instaliacijos. Šiandien yra dvi renginių plėtros galimybės: pastatyti 30 teleskopų su 200 metrų antenomis arba pastatyti 150 90 metrų teleskopų. Bet kokiu atveju, kaip planavo mokslininkai, observatorijos ilgis sieks 3000 km.

SKA iš karto įsikurs dviejų šalių – Pietų Afrikos ir Australijos – teritorijoje. Projektas kainuoja apie 2 mlrd. Suma padalinta tarp 10 šalių. Projektą planuojama baigti iki 2020 m.

1. Europos itin didelis teleskopas (E-ELT)

2025 metais optinis teleskopas pasieks pilną galią, kuri net 10 metrų viršys TMT dydį ir bus įrengtas Čilėje Cerro Armazones kalno viršūnėje, 3060 m aukštyje. didžiausias optinis teleskopas pasaulyje.

Pagrindiniame beveik 40 metrų veidrodyje bus beveik 800 judančių dalių, kurių kiekvienos skersmuo yra pusantro metro. Dėl tokių matmenų ir modernios adaptyvios optikos E-ELT galės rasti tokias planetas kaip Žemė ir ištirti jų atmosferos sudėtį.

Didžiausias pasaulyje atspindintis teleskopas taip pat tirs planetos formavimosi procesą ir kitus esminius klausimus. Projekto kaina – apie 1 milijardą eurų.

Didžiausias kosminis teleskopas pasaulyje

Kosminiams teleskopams nereikia tokių pačių matmenų kaip ir Žemėje, nes dėl to, kad nėra atmosferos įtakos, jie gali parodyti puikius rezultatus. Todėl į tokiu atveju Būtų teisingiau sakyti „galingiausias“, o ne „didžiausias“ teleskopas pasaulyje. Hablas yra kosminis teleskopas, išgarsėjęs visame pasaulyje. Jo skersmuo – beveik du su puse metro. Be to, įrenginio skiriamoji geba yra dešimt kartų didesnė nei tuo atveju, jei jis būtų Žemėje.

2018 metais Hablas bus pakeistas galingesniu, kurio skersmuo sieks 6,5 m, o veidrodis susidės iš kelių dalių. Pagal kūrėjų planus „James Webb“ įsikurs L2, nuolatiniame Žemės šešėlyje.

Išvada

Šiandien susipažinome su dešimčia didžiausių teleskopų pasaulyje. Dabar žinote, kokios milžiniškos ir aukštųjų technologijų gali būti konstrukcijos, leidžiančios tyrinėti kosmosą, ir kiek pinigų išleidžiama šių teleskopų statybai.

Šiandien teleskopai tebėra vienas pagrindinių astronomų – tiek mėgėjų, tiek profesionalų – įrankių. Optinio prietaiso užduotis yra surinkti kuo daugiau fotonų prie šviesos imtuvo.
Šiame straipsnyje paliesime optinius teleskopus ir trumpai atsakysime į klausimą: „kodėl svarbus teleskopo dydis? ir apsvarstykite didžiausių pasaulyje teleskopų sąrašą.

Visų pirma, reikėtų atkreipti dėmesį į skirtumus tarp atspindinčio teleskopo ir teleskopo. Refraktorius yra pirmasis teleskopo tipas, kurį 1609 m. sukūrė Galileo. Jo veikimo principas – lęšiu ar lęšių sistema surinkti fotonus, tada sumažinti vaizdą ir perduoti jį į okuliarą, pro kurį astronomas žiūri stebėjimo metu. Vienas iš svarbias savybes tokio teleskopo yra diafragma, kurios didelė vertė pasiekiama, be kita ko, padidinus objektyvo dydį. Kartu su jo turima diafragma didelę reikšmę Ir židinio nuotolis, kurio dydis priklauso nuo paties teleskopo ilgio. Dėl šių priežasčių astronomai siekė padidinti savo teleskopus.
Šiandien didžiausi refrakciniai teleskopai yra šiose įstaigose:

Yerkes observatorijoje (Viskonsinas, JAV) - 102 cm skersmens, sukurta 1897 m.
Lick observatorijoje (Kalifornija, JAV) - 91 cm skersmens, sukurta 1888 m.
Paryžiaus observatorijoje (Meudonas, Prancūzija) - 83 cm skersmens, sukurta 1888 m.
Potsdamo institute (Potsdamas, Vokietija) - 81 cm skersmens, sukurtas 1899 m.

Šiuolaikiniai refraktoriai, nors ir gerokai pažengę už Galileo išradimą, vis dar turi tokį trūkumą kaip chromatinė aberacija. Trumpai tariant, kadangi šviesos lūžio kampas priklauso nuo jos bangos ilgio, tada, praeinant pro objektyvą, skirtingo ilgio šviesa atrodo stratifikuota (šviesos dispersija), dėl to vaizdas atrodo neryškus ir neryškus. Nepaisant to, kad mokslininkai kuria naujas technologijas, kad pagerintų aiškumą, pavyzdžiui, itin mažos dispersijos stiklą, refraktoriai vis dar daugeliu atžvilgių yra prastesni už atšvaitus.
1668 metais Izaokas Niutonas sukūrė pirmąjį. Pagrindinis tokio optinio teleskopo bruožas yra tai, kad renkantis elementas yra ne objektyvas, o veidrodis. Dėl veidrodžio iškraipymo ant jo patekęs fotonas atsispindi kitame veidrodyje, kuris, savo ruožtu, nukreipia jį į okuliarą. Įvairių dizainų atšvaitai skiriasi santykine šių veidrodžių padėtimi, tačiau vienaip ar kitaip atšvaitai atleidžia stebėtoją nuo chromatinės aberacijos pasekmių, suteikdami išvesties aiškesnį vaizdą. Be to, atšvaitai gali būti pagaminti žymiai dideli dydžiai, nes refraktoriniai lęšiai, kurių skersmuo didesnis nei 1 m, deformuojasi dėl savo svorio. Taip pat refraktorinio lęšio medžiagos skaidrumas gerokai apriboja bangų ilgių diapazoną, lyginant su reflektoriaus įtaisu.

Kalbant apie atspindinčius teleskopus, taip pat reikėtų pažymėti, kad didėjant pagrindinio veidrodžio skersmeniui, didėja ir jo diafragma. Dėl aukščiau aprašytų priežasčių astronomai bando gauti optinius atspindinčius teleskopus didžiausi dydžiai.

Didžiausių teleskopų sąrašas

Panagrinėkime septynis teleskopų kompleksus su veidrodžiais, kurių skersmuo didesnis nei 8 metrai. Čia mes bandėme juos organizuoti pagal tokį parametrą kaip diafragma, tačiau tai nėra lemiamas stebėjimo kokybės parametras. Kiekvienas iš išvardytų teleskopų turi savo privalumų ir trūkumų, konkrečias užduotis ir joms įgyvendinti reikalingas charakteristikas.

Grand Canary teleskopas, atidarytas 2007 m., yra didžiausias diafragmos optinis teleskopas pasaulyje. Veidrodžio skersmuo – 10,4 metro, surinkimo plotas – 73 m², židinio nuotolis – 169,9 m. Teleskopas yra Roque de los Muchachos observatorijoje, kuri yra ant užgesusio Muchachos ugnikalnio viršūnės. maždaug 2400 metrų virš jūros lygio, vienoje iš Kanarų salų salų, vadinamų Palma. Vietos astroklimatas laikomas antra pagal kokybę astronominiai stebėjimai(po Havajų).
Grand Canary teleskopas yra didžiausias teleskopas pasaulyje
Du Keck teleskopai turi 10 metrų skersmens veidrodžius, 76 m² surinkimo plotą ir 17,5 m židinio nuotolį. Jie priklauso Mauna Kea observatorijai, kuri yra viršūnėje 4145 metrų aukštyje. Mauna Kea (Havajai, JAV). Keck observatorijoje yra daugiausiai aptiktų egzoplanetų.
Hobby-Eberly teleskopas yra McDonald observatorijoje (Teksasas, JAV) 2070 metrų aukštyje. Jo diafragma 9,2 m, nors fiziškai pagrindinio atšvaito veidrodžio matmenys 11 x 9,8 m. Surinkimo plotas 77,6 m², židinio nuotolis 13,08 m. Šio teleskopo ypatumas slypi daugybėje naujovių. Vienas iš jų – židinyje esantys judantys instrumentai, judantys išilgai fiksuoto pagrindinio veidrodžio.
Didysis Pietų Afrikos teleskopas, priklausantis Pietų Afrikos astronomijos observatorijai, turi didžiausią veidrodį – 11,1 x 9,8 metro. Tačiau jo efektyvi diafragma kiek mažesnė – 9,2 metro. Surinkimo plotas 79 m². Teleskopas yra 1783 metrų aukštyje, pusiau dykumos Karoo regione, Pietų Afrikoje.
Didelis žiūronas teleskopas yra vienas technologiškai pažangiausių teleskopų. Jame yra du veidrodžiai („žiūronai“), kurių kiekvieno skersmuo yra 8,4 metro. Surinkimo plotas yra 110 m², o židinio nuotolis – 9,6 m. Teleskopas yra 3221 metro aukštyje ir priklauso Tarptautinei Mount Graham observatorijai (Arizona, JAV).
Subaru teleskopas, pastatytas dar 1999 m., yra 8,2 m skersmens, 53 m² surinkimo ploto ir 15 m židinio nuotolio. Jis priklauso Mauna Kea observatorijai (Havajai, JAV), kaip ir Keck. teleskopų, tačiau yra šešiais metrais žemiau – 4139 m aukštyje.
VLT (Very Large Telescope – iš anglų kalbos „Very Large Telescope“) susideda iš keturių 8,2 m skersmens optinių teleskopų ir keturių pagalbinių – po 1,8 m. Teleskopai yra 2635 m aukštyje Atakamos dykumoje, Čilėje. Juos kontroliuoja Europos pietinė observatorija.
Labai didelis teleskopas (VLT)

Plėtros kryptis

Kadangi milžiniškų veidrodžių konstravimas, montavimas ir eksploatavimas yra gana daug energijos reikalaujantis ir brangus darbas, tikslinga pagerinti stebėjimo kokybę kitais būdais, be paties teleskopo dydžio didinimo. Dėl šios priežasties mokslininkai taip pat stengiasi patys kurti stebėjimo technologijas. Viena iš tokių technologijų yra adaptyvioji optika, leidžianti iki minimumo sumažinti gaunamų vaizdų iškraipymą dėl įvairių atmosferos reiškinių.
Atidžiau pažvelgus, teleskopas sufokusuoja pakankamai ryškią žvaigždę, kad nustatytų dabartines atmosferos sąlygas, todėl gauti vaizdai apdorojami atsižvelgiant į dabartinį astroklimatą. Jei danguje nėra pakankamai ryškių žvaigždžių, teleskopas skleidžia lazerio spindulį į dangų, sudarydamas jame dėmę. Naudodamiesi šios vietos parametrais, mokslininkai nustato dabartinį atmosferos orą.

Kai kurie optiniai teleskopai taip pat veikia infraraudonųjų spindulių spektro diapazone, todėl galima gauti daugiau visa informacija apie tiriamus objektus.

Ateities teleskopų projektai

Astronomų įrankiai nuolat tobulinami, o žemiau pateikiami ambicingiausi naujų teleskopų projektai.

planuojama pastatyti Čilėje, 2516 metrų aukštyje, iki 2022 m. Surinkimo elementą sudaro septyni veidrodžiai, kurių skersmuo yra 8,4 m, o efektyvioji diafragma sieks 24,5 m. Surinkimo plotas yra 368 m². Milžiniško Magelano teleskopo skiriamoji geba bus 10 kartų didesnė nei Hablo teleskopo. Šviesos surinkimo pajėgumas bus keturis kartus didesnis nei bet kurio dabartinio optinio teleskopo.
Trisdešimties metrų teleskopas priklausys Mauna Kea observatorijai (Havajai, JAV), kuriai taip pat priklauso Keck ir Subaru teleskopai. Šį teleskopą jie ketina pastatyti iki 2022 metų 4050 metrų aukštyje. Kaip rodo pavadinimas, jo pagrindinio veidrodžio skersmuo sieks 30 metrų, surinkimo plotas – 655 m2, o židinio nuotolis – 450 metrų. Trisdešimties metrų teleskopas galės surinkti devynis kartus daugiau šviesos nei bet kuris esamas, jo skaidrumas bus 10-12 kartų didesnis nei Hablo.
(E-ELT) yra didžiausias iki šiol teleskopo projektas. Jis bus įsikūręs ant Armazones kalno 3060 metrų aukštyje, Čilėje. E-ELT veidrodžio skersmuo bus 39 m, surinkimo plotas – 978 m2, o židinio nuotolis – iki 840 metrų. Teleskopo surinkimo galia bus 15 kartų didesnė nei bet kurio šiandieninio teleskopo, o jo vaizdo kokybė bus 16 kartų geresnė nei Hablo.

Aukščiau išvardyti teleskopai peržengia matomą spektrą ir taip pat gali užfiksuoti vaizdus infraraudonųjų spindulių srityje. Šių antžeminių teleskopų palyginimas su orbitiniu Hablo teleskopas reiškia, kad mokslininkai įveikė atmosferos reiškinių sukeliamą trukdžių barjerą ir pralenkė galingą orbitinį teleskopą. Visi trys šie įrenginiai kartu su dideliu žiūronu teleskopu ir Grand Canary teleskopu priklausys naujos kartos vadinamiesiems itin dideliems teleskopams (ELT).