Najveći reflektirajući teleskop na svijetu. BTA je najveći teleskop na svijetu. Južnoafrički veliki teleskop SALT
Veliki azimutalni teleskop (LTA) Specijalne astrofizičke opservatorije (SAO) Ruska akademija Nauka ponovo posmatra nebeska tela. Godine 2018. opservatorija je zamijenila glavni element teleskopa - ogledalo promjera 6 m, ali se pokazalo da nije pogodno za punopravni rad. U teleskop je vraćeno ogledalo iz 1979. godine.
Manje je bolje
BTA, koja se nalazi u selu Nižnji Arhiz u planinama Karačaj-Čerkesije, jedna je od najvećih na svetu. Teleskop je lansiran 1975.
U periodu 1960–1970, dva ogledala su proizvedena za BTA u Litkarinskoj fabrici optičkog stakla (LZOS) u blizini Moskve. Staklene zatvore, debljine oko 1 m i teške oko 70 tona, prvo su hlađene dvije godine, a zatim su još sedam godina polirane dijamantskim prahom. Prvo ogledalo radilo je na teleskopu četiri godine. 1979. godine, zbog nesavršenosti površine, zamijenjen je.
Tokom 1990-ih, naučnici su postavili pitanje nove zamjene za ogledalo. Do tada je već nekoliko puta bio podvrgnut postupcima realuminizacije: otprilike svakih pet godina reflektirajući sloj aluminija je ispran sa ogledala kiselinama, a zatim je nanošen novi premaz. Svaki takav postupak pogoršavao je površinu ogledala na mikro nivou. To je uticalo na kvalitet zapažanja.
Početkom 2000-ih, Ruska akademija nauka se ozbiljno pozabavila ovim pitanjem. Predložene su dvije opcije: ponovno poliranje prvog BTA ogledala i radikalno ažuriranje teleskopa zamjenom ogledala od 6 metara sa 8-metarskim.
Godine 2004. u Njemačkoj je bilo moguće kupiti blanko ogledala ove veličine, napravljeno za kompleks vrlo velikog teleskopa (VLT, Very Large Telescope) i koje mu nije bilo potrebno. Ogledalo od 8 metara pružilo bi novi nivo budnosti i vratilo bi ruski teleskop u prvih deset najvećih na svijetu.
Međutim, ova opcija je imala i nedostatke: visoku cijenu i visoke rizike. Kupovina blanka bi koštala 6–8 miliona evra, a otprilike isto toliko bi koštalo i poliranje - to je trebalo da se uradi u Nemačkoj, jer u Rusiji nema opreme za ogledala ovog prečnika. Bilo bi potrebno preurediti gornji dio strukture teleskopa i rekonfigurirati svu naučnu opremu na novi omjer otvora.
„Kada je 8-metarsko ogledalo pušteno u rad, samo bi kupola teleskopa zapravo ostala netaknuta“, objasnio je za „Komersant“ Dmitrij Kudrjavcev, zamenik direktora SAO. „Zamislimo sve ovo u ruskoj stvarnosti sa prekidima u finansiranju naučnih radova. projekti. Lako bismo se našli u situaciji da se teleskop bukvalno raspari na komade, da novac ne pristiže i da smo potpuno lišeni pristupa posmatranjima na neodređeno vrijeme.”
Ispalo je isto kao i prije
Nisu ni počeli da izračunavaju koliko će koštati redizajn teleskopa. „Bilo je očigledno da Ruska akademija nauka neće pronaći toliki novac“, rekao je za Komersant Valerij Vlasjuk, direktor Severnog administrativnog društva. Akademija je 2004. godine odlučila da restaurira prvo BTA ogledalo, koje je od 1979. bilo pohranjeno u posebnom kontejneru.
Foto: Kristina Kormilitsyna, Kommersant
Zadatak je ponovo povjeren LZOS-u, koji je sada dio holdinga Shvabe državne korporacije Rostec. Za uklanjanje "urođenih" nedostataka s površine ogledala površine 28 četvornih metara. m, odsječeno je 8 mm stakla, zbog čega se njegova težina smanjila za gotovo jednu tonu. Planirano je da se poliranje obavi za tri godine, ali je zbog prekida finansiranja trajalo 10 godina.
„Porast cena se uglavnom objašnjava finansijskom krizom koja je nastala između 2004. i 2018. i kasnijom inflacijom“, objašnjava Vladimir Patrikejev, zamenik direktora LZOS-a za istraživanje i proizvodnju. „Na primer, ako smo 2007. doneli ogledalo iz Kavkaz u Moskovsku oblast za 3,5 miliona rubalja, a zatim su ga 2018. vratili za 11 miliona rubalja.”
Restaurirano ogledalo stiglo je u Nižnji Arhiz u februaru 2018. o prevozu posebno lomljivog tereta težine 42 tone, koji je trajao osam dana.
Prije slanja u opservatoriju, restaurirano ogledalo je certificirano za LZOS. Međutim, nakon ugradnje u standardni BTA okvir, otkrivena su značajna odstupanja od karakteristika navedenih u tehničkim specifikacijama.
Parabola je pokrenula proces u krug
„Kvalitet površine ogledala se procenjuje na osnovu nekoliko parametara, od kojih su glavni hrapavost i usklađenost sa paraboličnim oblikom“, kaže gospodin Kudryavtsev. „LZOS se sjajno nosi sa smanjenjem hrapavosti površine ogledala. Dok drugo BTA ogledalo ima 20 nanometara, restaurirano ima samo jedan nanometar. Ali bilo je problema sa oblikom ogledala.”
Na osnovu tehničkih specifikacija, standardna devijacija od idealnog paraboloida nije trebala biti veća od 95 nanometara. U stvarnosti, ovaj parametar se pokazao na nivou od 1 mikrona, što je deset puta gore od tražene vrijednosti.
Problemi sa restauriranim ogledalom postali su jasni gotovo odmah nakon njegove instalacije u ljeto 2018. Već tada je odlučeno da se vrati drugo ogledalo koje je upravo zamijenjeno. No, osoblje opservatorije je iscrpljeno prethodnom zamjenom, a osim toga, ovaj višemjesečni postupak može se provesti samo u toploj sezoni.
BTA je puštena u rad sa nekvalitetnim ogledalom, a po mogućnosti su postojeći nedostaci ispravljeni mehaničkim sistemima. Zbog njegovog nestabilnog i generalno lošeg fokusiranja, bilo je nemoguće izvršiti fotometrijska posmatranja na njemu. Ostali naučni programi u BTA su realizovani, ali sa gubitkom efikasnosti.
Vraćanje starog ogledala počelo je 3. juna 2019. godine. U septembru su obavljena probna osmatranja i konačno podešavanje teleskopa. Od oktobra BTA se vratila u puni rad. Na operaciju smo potrošili 5 miliona rubalja.
“Zadovoljni smo kako je protekao povratak starog ogledala. Savršeno se uklapa u okvir, kvalitet slike je na najboljem nivou. Za sada ćemo raditi ovako“, uveravao je direktor SAO RAS Komersant.
Ko je kriv i šta da se radi
Zajednička komisija Specijalne astrofizičke opservatorije Ruske akademije nauka, LZOS-a i NPO OPTIKA prepoznala je da restaurirano ogledalo ne ispunjava tehničke specifikacije i da mu je potrebno poboljšanje. Formalni razlog je nedostatak stacionarnog okvira u fabrici i greške kompjuterskog modeliranja.
IN Sovjetsko vreme prvo ogledalo je uglancano u pravi teleskopski okvir, koji je potom transportovan sa LZOS-a na Kavkaz i postavljen na BTA. Za poliranje drugog ogledala, fabrika je napravila prototip okvira - njegovu pojednostavljenu, jeftinu kopiju.
Kada je Ruska akademija nauka odlučila da restaurira prvo ogledalo 2004. godine, projekat je uključivao stvaranje novog imitacionog okvira. Stari je uklonjen 2007. godine.
A onda su se pojavili problemi sa finansiranjem - nije bilo novca za izradu kopije BTA okvira. Tada su stručnjaci odlučili da će u 21. vijeku biti moguće polirati ogledalo ne u čvrstom okviru, već uz pomoć kompjuterskog modeliranja.
Prilikom izvođenja kontrolnih mjerenja ogledalo je bilo poduprto čeličnom trakom. Nastala deformacija stakla je modelirana, eksperimentalno ispitana i uzeta u obzir pri podešavanju rada stroja za poliranje. Međutim, pokazalo se da je heterogenost stakla mnogo veća od izračunatog. U standardnom okviru, restaurirano ogledalo je pokazalo odstupanje od navedenog oblika koje je bilo za red veličine gore od očekivanog.
Komisija je prepoznala da je prvo ogledalo potrebno polirati kako bi se imitirao BTA okvir. Za sada se čuva u Nižnjem Arhizu. Koliko će koštati ponavljanje postupka i da li će se to ponoviti, još nije poznato. Prema rečima predstavnika fabrike Vladimira Patrikejeva, odluka o obnavljanju kopije okvira u LZOS-u nije doneta.
U potrošeno 250 miliona rubalja. To uključuje ne samo ponovno poliranje ogledala, pojašnjava direktor opservatorije Valery Vlasyuk. U delokrug rada bio je i transport ogledala na restauraciju i nazad u BTA, modernizacija mašine za poliranje i sistema za kontrolu sobne temperature na LZOS-u, popravka BTA dizalice koja služi za preuređivanje ogledala, ažuriranje tehničkih prostorija teleskop i stvaranje od nule rashladnog sistema za ogledalo.
„Sva ova poboljšanja ostaju kod nas i smanjiće troškove daljeg rada“, kaže g. Vlasjuk. „Ali za sada država nema novca da nastavi radove na ogledalu. Početkom 2000-ih SAO RAS je pisao pisma svima jaka sveta Ovo svim oligarsima sa molbom da pomognu u ažuriranju BTA. A sada smo takođe spremni da zamolimo čitaoce Komersanta za pomoć kako bismo i dalje dobili ogledalo sa poboljšanim karakteristikama.”
Julia Bychkova, Nizhny Arkhiz
Zahvaljujući teleskopima, naučnici su došli do neverovatnih otkrića: otkrili su ogroman broj planeta iza njih Solarni sistem, saznao za postojanje crnih rupa u centrima galaksija. Ali Univerzum je toliko ogroman da je ovo samo zrno znanja. Evo deset sadašnjih i budućih divova među zemaljskim teleskopima koji naučnicima daju priliku da proučavaju prošlost svemira i otkriju nove činjenice. Možda će uz pomoć jednog od njih čak biti moguće otkriti Planetu Devet.
VelikiJužnoafrikanacteleskop (SALT)
Ovaj teleskop od 9,2 metra je najveći zemaljski optički instrument na južnoj hemisferi. Djeluje od 2005. godine i koncentriše se na spektroskopska istraživanja (snima spektre različitih vrsta zračenja). Instrument može da vidi oko 70% neba posmatranog u Saterlendu u Južnoj Africi.
Keck I i II teleskopi
Dvostruki 10-metarski teleskopi u opservatoriji Keck drugi su najveći optički instrumenti na Zemlji. Nalaze se u blizini vrha Mauna Kea na Havajima. Keck I počela sa radom 1993. Nekoliko godina kasnije, 1996. godine, pokrenut je Keck II. 2004. godine na integrisanim teleskopima postavljen je prvi adaptivni optički sistem sa laserskom vodilicom. Stvara umjetnu zvijezdu kao vodič za ispravljanje atmosferskih izobličenja prilikom gledanja neba.
Foto: ctrl.info Veliki teleskop Kanarskih ostrva (GTC)
Teleskop od 10,4 metara nalazi se na vrhu ugaslog vulkana Muchachos na kanarskom ostrvu Palma. Poznat je kao optički instrument sa najvećim ogledalom na svetu. Sastoji se od 36 heksagonalnih segmenata. GTC ima nekoliko pomoćnih alata. Na primjer, CanariCam kamera, koja može proučavati infracrvenu svjetlost srednjeg dometa koju emituju zvijezde i planete. CanariCam takođe ima jedinstvena sposobnost blokiraju sjajnu svjetlost zvijezda i čine slabe planete vidljivijima na fotografijama.
Foto: astro.ufl Radio teleskop opservatorije Arecibo
To je jedan od najprepoznatljivijih zemaljskih teleskopa na svijetu. U funkciji je od 1963. godine i predstavlja ogromnu radio reflektirajuću antenu od 30 metara u blizini grada Arecibo u Portoriku. Ogroman reflektor čini teleskop posebno osjetljivim. Sposoban je da detektuje slabe radio izvore (udaljene kvazare i galaksije koje emituju radio talase) u samo nekoliko minuta posmatranja.
Foto: Physicsworld Kompleks radio teleskopa ALMA
Jedan od najvećih zemaljskih astronomskih instrumenata predstavljen je u obliku 66 radio antena od 12 metara. Kompleks se nalazi na nadmorskoj visini od 5000 metara u pustinji Atacama u Čileu. Prvo Naučno istraživanje sprovedene 2011. ALMA radio teleskopi imaju jednu važnu svrhu. Uz njihovu pomoć, astronomi žele da proučavaju procese koji su se desili tokom prvih stotina miliona godina nakon Velikog praska.
Foto: Wikipedia Do sada smo govorili o već postojećim teleskopima. Ali sada se gradi mnogo novih. Vrlo brzo će početi funkcionisati i značajno proširiti mogućnosti nauke.
LSST
Ovo je reflektirajući teleskop širokog polja koji će svakih nekoliko noći snimati određeno područje neba. Nalaziće se u Čileu, na vrhu planine Cero Pachon. Trenutno je projekat samo u razvoju. Puni rad teleskopa planiran je za 2022. godinu. Međutim, u njega se već polažu velike nade. Astronomi očekuju da im LSST pruži najbolji pogled na ono što se nalazi na planeti. velika udaljenost od Sunca do nebeskih tela. Naučnici također sugeriraju da će ovaj teleskop moći uočiti svemirske stijene koje bi se teoretski mogle sudariti sa Zemljom u budućnosti.
Fotografija: LSST Džinovski Magelanov teleskop
Teleskop, čiji je završetak planiran do 2022. godine, bit će smješten u opservatoriji Las Campanas u Čileu. Naučnici vjeruju da će teleskop imati četiri puta veći kapacitet prikupljanja svjetlosti od postojećih. ovog trenutka optički instrumenti. Uz njegovu pomoć, astronomi će moći da otkriju egzoplanete (planete koje se nalaze izvan Sunčevog sistema) i proučavaju svojstva tamne materije.
Foto: Wikipedia Teleskop od trideset metara
Tridesetmetarski teleskop će se nalaziti na Havajima, pored opservatorije Keck. Planirano je da počne sa radom 2025-2030. Otvor instrumenta je sposoban da pruži rezoluciju 12 puta veću od one u svemirskom teleskopu Hubble.
Foto: Wikipedia SKA radio teleskop
SKA antene će se nalaziti u Južnoj Africi i Australiji. Projekat je trenutno još u izradi. Ali prva zapažanja planirana su za 2020. SKA-ova osjetljivost će biti 50 puta veća od bilo kojeg radio-teleskopa ikada napravljenog. Uz njegovu pomoć, astronomi će moći proučavati signale iz mlađeg svemira - vremena kada su formirane prve zvijezde i galaksije.
Foto: Wikipedia Ekstremno veliki teleskop (ELT)
Teleskop će se nalaziti na planini Cerro Amazon u Čileu. Planirano je da počne sa radom tek 2025. godine. Međutim, već je postao poznat po ogromnom ogledalu koje će se sastojati od 798 heksagonalnih segmenata promjera 1,4 metra svaki. Specifikacije ELT će mu omogućiti da proučava sastav atmosfere ekstrasolarnih planeta.
Foto: Wikipedia Odmah sam u komentarima podsjetio da svakako moram pisati o BTA-6. Ispunjavam ti želje :-)
Dugi niz godina najveći svjetski teleskop BTA (Large Azimuth Telescope) pripadao je našoj zemlji, a projektovan je i izgrađen u potpunosti korištenjem domaćih tehnologija, demonstrirajući vodeću poziciju zemlje u oblasti stvaranja optičkih instrumenata. Početkom 60-ih, sovjetski naučnici dobili su "poseban zadatak" od vlade - da naprave teleskop veći od američkog (teleskop Hale - 5 m). Smatralo se da bi metar više bio dovoljan, jer su Amerikanci općenito smatrali da je besmisleno stvarati čvrsta ogledala veća od 5 metara zbog deformacije pod vlastitom težinom.
Kakva je istorija stvaranja ovog jedinstvenog naučnog objekta?
Sada saznajemo...
Inače, prva fotografija je sa jedne jako dobre, obavezno je pogledajte i vi.
Slika 3. 
M. V. Keldysh, L. A. Artsimovich, I. M. Kopylov i drugi na gradilištu BTA. 1966
Istorija Velikog azimutalnog teleskopa (BTA, Karačaj-Čerkesija) počela je 25. marta 1960. godine, kada je, na predlog Akademije nauka SSSR-a i Državnog komiteta za odbrambenu opremu, Savet ministara SSSR-a usvojio rezoluciju o stvaranje kompleksa sa reflektirajućim teleskopom sa glavnim ogledalom prečnika 6 metara.
Njegova svrha je „proučavanje strukture, fizičke prirode i evolucija ekstragalaktičkih objekata, detaljna studija fizičke karakteristike I hemijski sastav nestacionarne i magnetne zvezde." Državni optičko-mehanički kombinat nazvan po. OGPU (GOMZ), na osnovu kojeg je ubrzo formiran LOMO, a glavni projektant je bio Bagrat Konstantinovič Ioannisiani. BTA je bila najnovija astronomska tehnologija za svoje vrijeme, koja je sadržavala mnoga zaista revolucionarna rješenja. Od tada su svi veliki teleskopi u svetu montirani pomoću briljantno dokazane alt-azimut šeme, koju su prvi put u svetskoj praksi primenili naši naučnici iz BTA. Na njegovom stvaranju radili su stručnjaci najviše klase, što je osiguralo visoku kvalitetu divovskog uređaja. Već više od 30 godina BTA drži svoju zvjezdanu stražu. Ovaj teleskop je sposoban da razlikuje astronomske objekte 27. magnitude. Zamislite da je zemlja ravna; a onda, ako bi u Japanu neko zapalio cigaretu, uz pomoć teleskopa bi se to jasno moglo vidjeti.
Slika 4. 
Čišćenje dna jame. februar 1966
Nakon analize svih podataka, lokacija za teleskop BTA postala je mesto na nadmorskoj visini od 2100 metara u blizini planine Pastuhov, nedaleko od sela Zelenčukskaja, koje se nalazi u Karačaj-Čerkeziji - Nižnji Arhiz.
Prema projektu odabran je azimutalni tip nosača teleskopa. Ukupni vanjski prečnik ogledala bio je 6,05 metara sa debljinom od 65 cm, ujednačen po cijeloj površini.
Teleskopska konstrukcija je montirana u prostorijama LOMO-a. Posebno za ovu namjenu izgrađena je zgrada visoka preko 50 metara. Unutar trupa ugrađene su dizalice nosivosti 150 i 30 tona. Prije početka montaže napravljen je poseban temelj. Sama skupština počela je u januaru 1966. i trajala je više od godinu i po dana, do septembra 1967. godine.
Slika 5. 
Izgradnja teleskopa i temelja tornja. aprila 1966
Do trenutka kada je napravljeno ogledalo prečnika 6 m, akumulirano iskustvo u obradi velikih optičkih blankova bilo je ograničeno. Za obradu odlivaka prečnika 6 metara, kada je bilo potrebno ukloniti oko 25 tona stakla sa obratka, postojeće iskustvo se pokazalo neprikladnim, kako zbog niske produktivnosti rada, tako i zbog stvarne opasnosti od obratka. neuspjeh. Stoga je pri obradi radnog komada promjera 6 m odlučeno koristiti dijamantski alat.
Mnoge komponente teleskopa su jedinstvene za svoje vrijeme, kao što je glavni spektrograf teleskopa, koji ima prečnik od 2 metra, sistem za navođenje, koji uključuje teleskop za navođenje i složen foto-televizijski sistem, kao i specijalizovani kompjuter za kontrolu rada sistema
Slika 6. 
Ljeto 1968. Isporuka dijelova teleskopa
BTA je teleskop svjetske klase. Velika sposobnost prikupljanja svjetlosti teleskopa omogućava proučavanje strukture, fizičke prirode i evolucije ekstragalaktičkih objekata, detaljno proučavanje fizičkih karakteristika i hemijskog sastava posebnih, nestacionarnih i magnetnih zvijezda, proučavanje procesa formiranje zvijezda i evolucija zvijezda, proučavanje površina i hemijskog sastava atmosfere planeta, mjerenja trajektorija vještačkih nebeskih tijela na velikim udaljenostima od Zemlje i još mnogo toga.
Uz njegovu pomoć provedena su brojna jedinstvena istraživanja svemira: proučavane su najudaljenije galaksije ikada promatrane sa Zemlje, procijenjena je masa lokalnog volumena Univerzuma i riješene su mnoge druge misterije svemira. Naučnik iz Sankt Peterburga Dmitrij Višelovič je uz pomoć BTA tražio odgovor na pitanje da li fundamentalne konstante lebde u Univerzumu. Na osnovu rezultata svojih zapažanja došao je do najvažnijih otkrića. Astronomi iz cijelog svijeta staju u redove kako bi obavili zapažanja pomoću čuvenog ruskog teleskopa. Zahvaljujući BTA, domaći graditelji teleskopa i naučnici stekli su ogromno iskustvo, što je omogućilo da se otvori put novim tehnologijama za proučavanje Univerzuma.
Slika 7. 
Montaža kupolastih metalnih konstrukcija. 1968
Rezoluciona moć teleskopa je 2000 puta veća od rezolucije ljudskog oka, a njegov radijus "vizije" je 1,5 puta veći od onog najvećeg američkog teleskopa u to vreme na planini Palomar (8-9 milijardi svetlosnih godina u odnosu na 5-6, respektivno). Nije slučajno što se BTA naziva „Okom planete“. Njegove dimenzije su neverovatne: visina – 42 metra, težina – 850 tona. Zahvaljujući posebnom dizajnu hidrauličnih nosača, teleskop kao da "lebdi" na tankom uljnom jastuku debljine 0,1 mm, a osoba ga može rotirati oko svoje ose bez upotrebe opreme ili dodatnog alata.
Uredbom Vlade od 25. marta 1960. godine, Fabrika optičkog stakla Lytkarino je odobrena za glavnog izvođača za razvoj tehnološkog procesa za livenje zrcala prečnika 6 m od stakla i za proizvodnju blanka za ogledalo. Posebno za ovaj projekat izgrađene su dvije nove proizvodne zgrade. Bilo je potrebno izliti staklenu zatvor tešku 70 tona, žariti je i izvršiti kompleksnu obradu svih površina sa izradom 60 montažnih slijepih rupa na stražnjoj strani, centralne rupe itd. Tri godine nakon donošenja Vladine uredbe, stvorena je pilot proizvodna radionica. Zadaci radionice uključivali su instalaciju i otklanjanje grešaka opreme, razvoj industrijskog tehničkog procesa i izradu blanka za ogledalo.
Slika 8. 
Skup radova pretraživanja koje su izvršili stručnjaci LZOS-a za stvaranje optimalnih načina obrade omogućio je razvoj i implementaciju tehnologije za proizvodnju industrijskog blanka za glavno ogledalo. Obrada radnog komada odvijala se skoro godinu i po dana. Za obradu ogledala, tvornica teških alatnih mašina Kolomna stvorila je 1963. godine posebnu rotirajuću mašinu KU-158. Paralelno s tim, obavljen je opsežan istraživački rad na tehnologiji i kontroli ovog jedinstvenog ogledala. U junu 1974. ogledalo je bilo spremno za sertifikaciju, koja je uspješno završena. U junu 1974. započela je ključna faza transporta ogledala do opservatorije. Dana 30. decembra 1975. godine odobren je akt Državne interresorne komisije o prijemu u rad Velikog azimutnog teleskopa.
Slika 9. 
1989 Montaža 1-metarskog Zeiss-1000 teleskopa
Slika 10. 
Transport gornjeg dela BTA cevi. avgusta 1970
Danas postoje novi, efikasniji astronomski sistemi sa većim, uključujući segmentirana, ogledalima. Ali po svojim parametrima, naš teleskop se i dalje smatra jednim od najboljih na svijetu, zbog čega je i dalje veoma tražen među domaćim i stranim naučnicima. Proteklih godina doživio je višestruku modernizaciju, prvenstveno unapređenje sistema upravljanja. Danas se opažanja mogu vršiti pomoću optičke veze direktno iz astronomskog grada koji se nalazi u dolini.
Slika 11. 
Sovjetska optička industrija tog vremena nije bila dizajnirana da riješi takve probleme, pa je za stvaranje ogledala od 6 metara posebno izgrađena tvornica u Lytkarinu u blizini Moskve na bazi male radionice za proizvodnju reflektora ogledala.
Prazan za takvo ogledalo težak je 70 tona, prvih nekoliko su se zbog žurbe "zeznule", jer su se morale jako dugo hladiti da ne bi pukle. “Uspješna” gredica se hladila 2 godine i 19 dana. Tada je tokom njegovog poliranja proizvedeno 15.000 karata dijamantskog alata i „izbrisano“ skoro 30 tona stakla. Potpuno završeno ogledalo počelo je težiti 42 tone.
Isporuka ogledala na Kavkaz je vrijedna posebnog pomena. Prvo je na odredište poslata lutka iste veličine i težine, napravljena su određena prilagođavanja rute - izgrađene su 2 nove riječne luke, 4 nova mosta i 6 postojećih je ojačano i prošireno, nekoliko stotina kilometara je postavljeno novih puteva sa savršenom površinom.
Mehanički dijelovi teleskopa izrađeni su u Lenjingradskom optičko-mehaničkom pogonu. ukupna tezina teleskop je bio 850 tona.
Slika 12. 
Ali unatoč svim naporima, nije bilo moguće "nadmašiti" američki Hale teleskop BTA-6 u kvaliteti (odnosno u rezoluciji). Dijelom zbog kvarova na glavnom ogledalu (prva palačinka je još grudasta), dijelom zbog najgorih klimatskih uslova na njegovoj lokaciji.
Slika 13. 
Postavljanje novog, trećeg ogledala 1978. godine značajno je poboljšalo situaciju, ali su vremenski uslovi ostali isti. Osim toga, rad je kompliciran previsokom osjetljivošću čvrstog ogledala na manje temperaturne fluktuacije. "Ne vidi" - to je, naravno, glasno rečeno; do 1993. godine BTA-6 je ostao najveći teleskop na svijetu, a do danas je najveći u Evroaziji. Sa novim ogledalom, bilo je moguće postići rezoluciju skoro kao kod Halea, a "probojna moć", odnosno sposobnost da se vide blijedi objekti, još je veća u BTA-6 (uostalom, prečnik je veći za cijeli metar).
Slika 14. 
Slika 15. 
Slika 16. 
Slika 17. 
Slika 18. 
U periodu od 30 godina rada teleskopa, njegovo ogledalo je više puta premazano, što je dovelo do značajnih oštećenja površinskog sloja, njegove korozije, a kao rezultat toga, do 70% reflektivne sposobnosti ogledala je bilo izgubljen. Pa ipak, BTA je bila i ostala jedinstveno oruđe za astronome, kako ruske tako i strane. Ali da bi se zadržale njegove performanse i povećala efikasnost, postalo je neophodno rekonstruisati i ažurirati glavno ogledalo. Trenutno, tehnologija oblikovanja i rasterećenja ogledala, koja je u vlasništvu stručnjaka JSC LZOS, omogućava utrostručenje njegovih optičkih karakteristika, uključujući i kutnu rezoluciju.
Slika 19. 
Danas je tehnološki proces oblikovanja površina astronomskih optičkih dijelova u Fabrici optičkog stakla Lytkarino doveden na novi nivo, postignuti kvalitet odstupanja oblika površine od teoretskog je povećan za red veličine zahvaljujući automatizaciji i modernizaciji proizvodnja i kompjutersko upravljanje. I mehanička osnova i tehnologija za osvjetljavanje i rasterećenje ogledala uz pomoć moderne kompjuterske opreme značajno su poboljšani. Mašine za glodanje, brušenje i poliranje ogledala od 6 metara su takođe nadograđene u skladu sa savremenih zahteva. Optičke kontrole su također značajno poboljšane.
Glavno ogledalo je isporučeno u tvornicu optičkog stakla Lytkarino. Faza mljevenja je sada završena. Sa radne površine je uklonjen gornji sloj debljine oko 8 mm. Ogledalo se transportuje u termostabilizovano kućište i ugrađuje na automatizovanu mašinu za brušenje i poliranje radne površine. Prema riječima tehničkog direktora - glavnog inženjera preduzeća S.P. Belousova, ovo će biti najteža i najkritičnija faza obrade ogledala - potrebno je dobiti oblik površine sa mnogo manjim odstupanjima od idealnog paraboloida nego što je to postignuto sedamdesetih godina. Nakon toga, ogledalo teleskopa, sa svojom rezolucijom i prodornom snagom poboljšanom za red veličine, moći će služiti ruskoj i svjetskoj nauci još najmanje 30 godina.
Slika 20. 
Među stručnjacima koji su učestvovali u proizvodnji ogledala su mehaničar Zhikharev A.G., optičar Kaverin M.S., mehaničar Panov V.G., operater glodalice Pisarenko N.I. – rade i danas, prenoseći svoje bogato iskustvo u izradi velikih optičkih instrumenata na mlade. Nedavno su optičar Yu.K. Bochmanov i operater glodalice E.V. Egorov otišli u penziju. (ogledalo je glodao prošle i ove godine).
Niko drugi u Rusiji ne može da radi ovu vrstu posla. U svijetu, pored LZOS-a, postoje samo dvije kompanije koje proizvode ogledala velikih dimenzija. To su Optička laboratorija Steward Observatory (Arizona, SAD) i kompanija SAGEM-REOSC (Francuska) (8 m u prečniku), ali i tamo su tornjevi za kontrolu ogledala kraći nego što je potrebno, jer je radijus ogledala BTA 48 metara. .
U utorak smo započeli testiranje novog uređaja na našem Zeiss-1000 teleskopu. Drugi najveći optički teleskop naše opservatorije (uobičajeno - "metar") mnogo je manje poznat od 6-metarskog BTA i izgubljen je na pozadini svog tornja. Ali uprkos svom relativno skromnom prečniku, to je prilično tražen instrument, koji aktivno koriste i naši astronomi i spoljni aplikanti. Mnogo vremena se posvećuje praćenju - praćenju promjena u svjetlini i vrsti spektra promjenjivih objekata: aktivnih galaktičkih jezgara, izvora gama zraka, binarnih sistema sa bijelim patuljcima, neutronske zvijezde, crne rupe i drugi blještavi objekti. Nedavno su na listu dodani i tranziti ekstrasolarnih planeta.
U davna vremena, kada još nismo posmatrali sa daljine, kada bih ujutro uveče dolazio u sobu na BTA tornju, ponekad sam uzimao tradicionalnu „umornu sliku sa BTA“ - zoru nad urednim Zeiss-1000 toranj. Nešto ovako, kada oblaci leže ispod horizonta i stope se sa snijegom, ako je zima:
I sam sam radio na mjeraču samo nekoliko puta prije i to jako dugo, a posebno sam ga koristio da dobijem podatke za svoju prvu publikaciju (fotometrija prašnjave galaksije NGC972).
Kratka foto priča o mjestima koja izletnici ne posjećuju često.
Teleskop u rijetkoj konfiguraciji - Cassegrain fokus je bez opreme:
Koristim ovu priliku da fotografišem svoj odraz u sekundarnom ogledalu:
Izlazim na prostor oko kupole i slikam teleskop kroz otvoreni vizir. Obratite pažnju na drvenu oblogu kupole. Teleskop je isporučen iz DDR-a zajedno sa zgradom:
S druge strane, na krovu se nalaze kamere za sve nebo, s kojih se slike emituju na mrežu. Ispod je dolina reke Boljšoj Zelenčuk: 
Desno je kupola našeg trećeg teleskopa, najmanjeg - Zeiss-600. Mjesec izlazi blizu Elbrusa. 
Oba krupna plana: 
Panorama kompleksa tornja BTA sa megadizanom, sunce zalazi negde iznad
Prvi teleskopi prečnika nešto više od 20 mm i skromnog povećanja manje od 10x, koji su se pojavili početkom 17. veka, napravili su pravu revoluciju u poznavanju kosmosa oko nas. Danas se astronomi pripremaju za puštanje u rad džinovskih optičkih instrumenata hiljada puta većeg prečnika.
26. maj 2015. postao je pravi praznik za astronome širom svijeta. Na današnji dan, guverner države Havaji, David Igay, dozvolio je početak nultog ciklusa izgradnje u blizini vrha ugašenog vulkana Mauna Kea džinovskog kompleksa instrumenata, koji će za nekoliko godina postati jedan od najveći optički teleskopi na svijetu.
Tri najveća teleskopa prve polovine 21. veka koristiće različite optičke dizajne. TMT je napravljen prema Ritchie-Chrétien dizajnu sa konkavnim primarnim ogledalom i konveksnim sekundarnim ogledalom (oba hiperbolička). E-ELT ima konkavno primarno ogledalo (eliptično) i konveksno sekundarno ogledalo (hiperbolično). GMT koristi Gregory optički dizajn sa konkavnim ogledalima: primarnim (paraboličnim) i sekundarnim (eliptičnim).
Divovi u areni
Novi teleskop se zove Tridesetometarski teleskop (TMT) jer će mu otvor (prečnik) biti 30 m. Ako sve bude po planu, TMT će prvo svjetlo ugledati 2022. godine, a redovna posmatranja će početi još godinu dana kasnije. Konstrukcija će biti zaista gigantska - visoka 56 m i široka 66 m. Glavno ogledalo će se sastojati od 492 heksagonalna segmenta ukupne površine 664 m². Prema ovom pokazatelju, TMT će biti 80% superiorniji od Giant Magellanovog teleskopa (GMT) sa otvorom od 24,5 m, koji će početi da radi 2021. godine u opservatoriji Las Campanas u Čileu, u vlasništvu Carnegie instituta.
Tridesetmetarski teleskop TMT izgrađen je prema Ritchie-Chrétien dizajnu, koji se koristi u mnogim velikim teleskopima koji trenutno rade, uključujući trenutno najveći Gran Telescopio Canarias sa glavnim ogledalom prečnika 10,4 m. U prvoj fazi, TMT biće opremljena sa tri IC i optička spektrometra, a u budućnosti je planirano da im se doda još nekoliko naučnih instrumenata.
Međutim, TMT neće dugo ostati svjetski prvak. Evropski ekstremno veliki teleskop (E-ELT), sa rekordnim prečnikom od 39,3 m, trebalo bi da bude otvoren 2024. godine i postaće vodeći instrument Evropske južne opservatorije (ESO). Njegova izgradnja je već počela na nadmorskoj visini od tri kilometra na planini Cerro Armazones u čileanskoj pustinji Atacama. Glavno ogledalo ovog giganta, sastavljeno od 798 segmenata, sakupljaće svetlost sa površine od 978 m².
Ova veličanstvena trijada će formirati grupu optičkih superteleskopa nove generacije koja još dugo neće imati konkurenciju.
Anatomija superteleskopa
Optički dizajn TMT-a seže u sistem koji su prije sto godina neovisno predložili američki astronom George Willis Ritchie i Francuz Henri Chrétien. Zasnovan je na kombinaciji glavnog konkavnog ogledala i koaksijalnog konveksnog ogledala manjeg prečnika, a oba imaju oblik hiperboloida okretanja. Zrake koje se odbijaju od sekundarnog ogledala usmjeravaju se u otvor u središtu glavnog reflektora i fokusiraju iza njega. Korišćenje drugog ogledala u ovom položaju čini teleskop kompaktnijim i povećava njegovu žižnu daljinu. Ovaj dizajn je implementiran u mnogim operativnim teleskopima, posebno u trenutno najvećem Gran Telescopio Canarias sa glavnim ogledalom prečnika 10,4 m, u desetometarskim dvostrukim teleskopima Havajske opservatorije Keck i u četiri teleskopa od 8,2 metra u opservatoriju Cerro Paranal, u vlasništvu ESO-a.
E-ELT optički sistem takođe sadrži konkavno primarno ogledalo i konveksno sekundarno ogledalo, ali ima niz jedinstvenih karakteristika. Sastoji se od pet ogledala, a glavno nije hiperboloid, kao TMT, već elipsoid.
GMT je dizajniran potpuno drugačije. Njegovo glavno ogledalo sastoji se od sedam identičnih monolitnih ogledala prečnika 8,4 m (šest čine prsten, sedmo je u sredini). Sekundarno ogledalo nije konveksni hiperboloid, kao u Ritchie-Chrétien dizajnu, već konkavni elipsoid koji se nalazi ispred fokusa primarnog ogledala. Sredinom 17. stoljeća, takvu konfiguraciju je predložio škotski matematičar James Gregory, a prvi ju je primjenio Robert Hooke 1673. godine. Prema Gregorijanskoj shemi, Veliki binokularni teleskop (LBT) izgrađen je u međunarodnoj opservatoriji na planini Graham u Arizoni (oba njegova "oka" su opremljena istim primarnim ogledalima kao i GMT ogledala) i dva identična Magellanova teleskopa sa otvora od 6,5 m, koji rade u opservatoriji Las Campanas od ranih 2000-ih.
Snaga je u uređajima
Svaki teleskop je sam po sebi samo veoma veliki opservator. Da bi se pretvorila u astronomsku opservatoriju, mora biti opremljena vrlo osjetljivim spektrografima i video kamerama.
TMT, koji je projektovan za radni vek duži od 50 godina, prvo će biti opremljen sa tri merna instrumenta postavljena na zajedničku platformu - IRIS, IRMS i WFOS. IRIS (InfraRed Imaging Spectrometer) je kompleks video kamera vrlo visoka rezolucija, pružajući vidljivost u polju od 34 x 34 lučne sekunde, i infracrveni spektrometar. IRMS je infracrveni spektrometar s više proreza, a WFOS je spektrometar širokog polja koji može istovremeno pratiti do 200 objekata na površini od najmanje 25 kvadratnih lučnih minuta. Dizajn teleskopa uključuje ravno rotirajuće ogledalo koje usmjerava svjetlost na uređaje koji su u ovom trenutku potrebni, a prebacivanje traje manje od deset minuta. U budućnosti, teleskop će biti opremljen sa još četiri spektrometra i kamerom za posmatranje egzoplaneta. Prema sadašnjim planovima, svake dvije i po godine biće dodavan jedan dodatni kompleks. GMT i E-ELT će također imati izuzetno bogatu instrumentaciju.
Supergigantski E-ELT biće najveći teleskop na svetu sa primarnim ogledalom prečnika 39,3 m. Biće opremljen najsavremenijim sistemom adaptivne optike (AO) sa tri deformabilna ogledala koja mogu eliminisati izobličenja koja se javljaju na različitim visinama, a senzori talasnog fronta za analizu svjetlosti od tri prirodne referentne zvijezde i četiri do šest umjetnih (generiranih u atmosferi pomoću lasera). Zahvaljujući ovom sistemu, rezolucija teleskopa u bliskoj infracrvenoj zoni, pod optimalnim atmosferskim uslovima, dostići će šest milisekundi luka i približiće se granici difrakcije izazvanoj talasnom prirodom svetlosti.
Evropski gigant
Superteleskopi naredne decenije neće biti jeftini. Još uvijek se ne zna tačan iznos, ali je već sada jasno da će njihova ukupna cijena premašiti 3 milijarde dolara.Šta će ovi gigantski instrumenti dati nauci o svemiru?
“E-ELT će se koristiti za astronomska posmatranja na različitim skalama – od Sunčevog sistema do ultra dubokog svemira. I na svakoj skali, očekuje se da će pružiti izuzetno bogate informacije, od kojih veliki dio ne mogu pružiti drugi superteleskopi", rekao je " Popularna mehanika» član naučnog tima evropskog giganta Johana Liskea, koji se bavi ekstragalaktičkom astronomijom i opservacijskom kosmologijom. — Dva su razloga za to: prvo, E-ELT će moći da prikupi mnogo više svjetla u poređenju sa svojim konkurentima, i drugo, njegova rezolucija će biti mnogo veća. Uzmimo, recimo, ekstrasolarne planete. Njihova lista ubrzano raste, do kraja prve polovine ove godine sadržavala je oko 2.000 naslova. Sada glavni zadatak nije povećanje broja otkrivenih egzoplaneta, već prikupljanje specifičnih podataka o njihovoj prirodi. To je upravo ono što će E-ELT učiniti. Konkretno, njegova spektroskopska oprema će omogućiti proučavanje atmosfere stenovitih planeta nalik Zemlji sa potpunošću i preciznošću koja je potpuno nedostupna teleskopima koji trenutno rade. Ovaj istraživački program uključuje traženje vodene pare, kisika i organskih molekula koji mogu biti otpadni proizvodi kopnenih organizama. Nema sumnje da će E-ELT povećati broj kandidata za ulogu nastanjivih egzoplaneta."
Novi teleskop obećava i druga otkrića u astronomiji, astrofizici i kosmologiji. Kao što je poznato, postoje znatne osnove za pretpostavku da se Univerzum širi nekoliko milijardi godina uz ubrzanje zbog tamna energija. Veličina ovog ubrzanja može se odrediti iz promjena u dinamici crvenog pomaka svjetlosti iz udaljenih galaksija. Prema trenutnim procjenama, ovaj pomak odgovara 10 cm/s po deceniji. Ova vrijednost je izuzetno mala za mjerenje korištenjem trenutno operativnih teleskopa, ali E-ELT je sasvim sposoban za takav zadatak. Njegovi ultra-osjetljivi spektrografi će također pružiti pouzdanije podatke za odgovor na pitanje da li su osnovne fizičke konstante konstantne ili se mijenjaju tokom vremena.
E-ELT obećava pravu revoluciju u ekstragalaktičkoj astronomiji, koja se bavi objektima koji se nalaze izvan njega mliječni put. Trenutni teleskopi omogućavaju promatranje pojedinačnih zvijezda u obližnjim galaksijama, ali na velikim udaljenostima ne uspijevaju. Evropski superteleskop će pružiti priliku da se vide najsjajnije zvezde u galaksijama koje se nalaze milionima i desetinama miliona svetlosnih godina udaljene od Sunca. S druge strane, moći će da prima svjetlost iz najranijih galaksija, o kojima se još praktično ništa ne zna. Takođe će moći da posmatra zvezde u blizini supermasivne crne rupe u centru naše Galaksije - ne samo da meri njihove brzine sa tačnošću od 1 km/s, već i otkriva trenutno nepoznate zvezde u neposrednoj blizini rupe, gde je njihov orbitalne brzine se približavaju 10% brzine svjetlosti. A ovo, kako kaže Johan Liske, nije potpuna lista jedinstvenih mogućnosti teleskopa.
Magellanov teleskop
Ogromni Magellanov teleskop gradi međunarodni konzorcij koji objedinjuje više od deset različitih univerziteta i istraživačkih instituta u SAD-u, Australiji i sjeverna koreja. Kako je premijeru objasnio Dennis Zaritsky, profesor astronomije na Univerzitetu u Arizoni i zamjenik direktora opservatorije Stjuart, gregorijanska optika je odabrana jer poboljšava kvalitet slike u širokom vidnom polju. Ovaj optički dizajn je poslednjih godina dobro se pokazao na nekoliko optičkih teleskopa u rasponu od 6-8 metara, a još ranije se koristio na velikim radio-teleskopima.
Unatoč činjenici da je GMT inferioran u odnosu na TMT i E-ELT u smislu promjera i, shodno tome, površine za prikupljanje svjetlosti, ima mnogo ozbiljnih prednosti. Njegova oprema će moći istovremeno da meri spektre veliki broj objekata, što je izuzetno važno za anketna posmatranja. Osim toga, GMT optika pruža vrlo visok kontrast i mogućnost da se dosegne daleko u infracrvenom opsegu. Prečnik njegovog vidnog polja, kao i TMT, biće 20 lučnih minuta.
Prema rečima profesora Zaritskog, GMT će zauzeti mesto koje mu pripada u trijadi budućih superteleskopa. Na primjer, biće moguće dobiti informacije o tamnoj materiji, glavnoj komponenti mnogih galaksija. Njegova distribucija u svemiru može se suditi po kretanju zvijezda. Međutim, većina galaksija u kojima ona dominira sadrži relativno malo zvijezda, i to prilično tamnih. GMT hardver će moći dosta da prati kretanja više takve zvijezde od instrumenata bilo kojeg od trenutno operativnih teleskopa. Stoga će GMT omogućiti preciznije mapiranje tamne materije, a to će zauzvrat omogućiti odabir najvjerovatnijeg modela njenih čestica. Ova perspektiva poprima posebnu vrijednost kada to uzmemo u obzir do sada Crna materija nije bilo moguće otkriti pasivnom detekcijom ili dobiti na akceleratoru. GMT će također provoditi i druge istraživačke programe: potragu za egzoplanetama, uključujući zemaljske planete, posmatranje najstarijih galaksija i proučavanje međuzvjezdane materije.
Na zemlji i na nebu
Teleskop James Webb (JWST) bi trebao biti lansiran u svemir u oktobru 2018. Radit će samo u narandžastoj i crvenoj zoni vidljivog spektra, ali će moći provoditi promatranja u gotovo cijelom srednjem infracrvenom opsegu do valnih dužina od 28 mikrona (infracrvene zrake s valnim dužinama iznad 20 mikrona gotovo se potpuno apsorbiraju u donji sloj atmosfere molekulima ugljen-dioksid i vodu, tako da ih zemaljski teleskopi ne primjećuju). Budući da će biti zaštićen od toplotnih smetnji iz Zemljine atmosfere, njegovi spektrometrijski instrumenti bit će mnogo osjetljiviji od zemaljskih spektrografa. Međutim, promjer njegovog glavnog zrcala je 6,5 m, pa će stoga, zahvaljujući adaptivnoj optici, kutna rezolucija zemaljskih teleskopa biti nekoliko puta veća. Dakle, prema Michael Bolteu, zapažanja sa JWST-a i zemaljskih superteleskopa savršeno će se nadopunjavati. Što se tiče perspektiva teleskopa od 100 metara, profesor Bolte je veoma oprezan u svojim procenama: „Po mom mišljenju, u narednih 20-25 godina jednostavno neće biti moguće stvoriti adaptivne optičke sisteme koji mogu efikasno da rade u tandemu sa ogledalo od sto metara. Možda će se to dogoditi za četrdesetak godina, u drugoj polovini veka.”
Havajski projekat
“TMT je jedini od tri buduća superteleskopa za koje je odabrano mjesto na sjevernoj hemisferi”, kaže Michael Bolte, član upravnog odbora havajskog projekta i profesor astronomije i astrofizike na Univerzitetu Kalifornija, Santa Cruz. „Međutim, biće postavljen nedaleko od ekvatora, na 19 stepeni severne geografske širine. Zbog toga će, kao i drugi teleskopi opservatorije Mauna Kea, moći da pregleda nebo obe hemisfere, tim pre što je ova opservatorija jedno od najboljih mesta na planeti po uslovima posmatranja. Osim toga, TMT će raditi u sprezi sa grupom obližnjih teleskopa: dva blizanca od 10 metara Keck I i Keck II (koji se mogu smatrati prototipovima TMT-a), kao i 8-metarski Subaru i Gemini-North . Nije slučajno da je Ritchie-Chretien sistem uključen u dizajn mnogih veliki teleskopi. Pruža dobro vidno polje i vrlo efikasno štiti i od sferne i od komatske aberacije, koja iskrivljuje slike objekata koji ne leže na optičkoj osi teleskopa. Plus, postoje neke zaista odlične adaptivne optike planirane za TMT. Jasno je da astronomi s pravom očekuju da će posmatranja na TMT-u donijeti mnoga uzbudljiva otkrića.”
Prema profesoru Bolteu, i TMT i drugi superteleskopi će doprinijeti napretku astronomije i astrofizike, prvenstveno time što će još jednom pomjeriti granice poznatog svemira iu prostoru i vremenu. Prije samo 35-40 godina, vidljivi prostor bio je uglavnom ograničen na objekte ne starije od 6 milijardi godina. Sada je moguće pouzdano posmatrati galaksije stare oko 13 milijardi godina, čija je svetlost emitovana 700 miliona godina nakon Velikog praska. Postoje kandidati za galaksije stare 13,4 milijarde godina, ali to još nije potvrđeno. Možemo očekivati da će TMT instrumenti moći detektovati izvore svjetlosti koji su tek nešto mlađi (100 miliona godina) od samog Univerzuma.
TMT će pružiti astronomiju i mnoge druge mogućnosti. Rezultati koji će se iz njega dobiti omogućit će razjasniti dinamiku hemijske evolucije Univerzuma, bolje razumjeti procese formiranja zvijezda i planeta, produbiti znanja o strukturi naše Galaksije i njenih najbližih susjeda i , posebno o galaktičkom halou. Ali glavna stvar je da će TMT, poput GMT-a i E-ELT-a, vjerovatno omogućiti istraživačima da odgovore na pitanja od fundamentalne važnosti koja je trenutno nemoguće ne samo ispravno formulirati, već čak ni zamisliti. To je, prema Michaelu Bolteu, glavna vrijednost projekata superteleskopa.
