Gigantiškasis Magelano teleskopas (GMT) — apibrėžimas ir pagrindiniai faktai
Sužinokite pagrindinius faktus apie Gigantiškąjį Magelano teleskopą (GMT) — 2025 m. didžiausią teleskopą: 7 veidrodžiai, milžiniška šviesos surinkimo galia ir skiriamoji geba pranašesnė už Hubble.
Gigantiškasis Magelano teleskopas (GMT) — tai planuojamas žemės paviršiaus optinis/infrared teleskopas, kuris, kai bus baigtas (pradiniuose planuose — 2025 m.), taps vienu iš didžiausių observatorijų įrankių pasaulyje ir reikšmingai praplės astronomų galimybes. Dėl savo konstrukcijos ir technologijų GMT ženkliai pagerins tiek šviesos surinkimą, tiek vaizdų raišką lyginant su dabartiniais žemės teleskopais.
Konceptas ir pagrindiniai parametrai
Skirtingai nuo tradicinių vieno didelio veidrodžio konstrukcijų, GMT naudoja septynis atskirus, sinchroniškai veikiančius veidrodžių elementus. Kiekviena dalis yra ~8,4 m skersmens, todėl bendras teleskopo efektyvus apertūros ekvivalentas atitinka 24,5 m skersmens veidrodžio skiriamosios gebos galimybes, o surinkimo plotas — atitinka 21,4 m veidrodžio. Tokia sistema leidžia pasiekti labai didelę veidrodžio valdymo tikslumą ir lankstumą pritaikyti įvairioms matavimo užduotims.
Teleskopas naudos septynias 8,4 m diametro segmentų plokštes, kurios sudarytos į tiksliai sureguliuotą mozaiką; aktyvioji (active) ir adaptyvioji (adaptive) optika nuolat koreguos segmentų padėtį bei atmosferos trikdžius, kad būtų pasiektas difrakcijos ribos artimas vaizdas.
Veikimo privalumai
- Didelis šviesos surinkimas: GMT surinks gerokai daugiau šviesos nei dauguma dabartinių žemės teleskopų — tai leidžia stebėti silpnus, tolimus objektus.
- Aukšta skiriamoji geba: dėl didelės efektyvios apertūros jo skiriamoji geba prilygs 24,5 m veidrodžio galimybėms, todėl vaizdai bus kur kas detalesni.
- Geresnis nei kosmininiai:** per tam tikras bangų ilgių sritis GMT galės duoti iki dešimties kartų aiškesnius vaizdus nei Hubble'o kosminio teleskopo įrašai — ypač naudojant pažangią adaptyviąją optiką.
Mokslo tikslai
GMT projektuojamas taip, kad apimtų platų mokslo programų spektrą, tarp kurių:
- tiesioginis egzoplanetų vaizdavimas ir jų atmosferų chemijos tyrimai (spektrinė analizė);
- pirmosios galaktikos ir Visatos jonizacijos laikotarpio (reionizacijos) studijos;
- galaktikų formavimasis ir evoliucija per skirtingus kosminius laikotarpius;
- supermasyviųjų juodųjų skylių masių matavimai ir jų sąveika su aplinka;
- tamsiosios materijos ir tamsiosios energijos poveikio kosmologinėms struktūroms tyrimai;
- laiko domeno astronomija — transientinių reiškinių stebėjimas (sprogimai, gravitacinių bangų šaltiniai ir pan.).
Instrumentai ir technologijos
GMT bus aprūpintas įvairiais specializuotais instrumentais: aukštos raiškos spektrografais, daugiaobjekčiais spektrografais, plataus lauko imageriais, integralinių lauko vienetais (IFU) bei koronografais egzoplanetų stebėjimams. Visa tai, kartu su adaptyviąja optika, leis pasiekti priekinio plano detales tiek optiniame, tiek infraraudonajame diapazonuose.
Vieta ir konsorciumas
Planuojama, kad GMT bus statomas šiaurės Čilėje, Las Campanas observatorijos rajone — vieta pasirinkta dėl aukštos atmosferos skaidrumo ir mažo oro turbulencijos lygio. Projektą vykdo tarptautinis partnerių konsorciumas, kuriame dalyvauja universitetai ir moksliniai institutai iš kelių šalių, koordinuojami bendrų valdymo struktūrų.
Kaina ir termino pastabos
Projekto pradžioje nurodyta kainos sąmata yra apie 700 mln. dolerių, tačiau dideli mokslo inžinerijos projektai gali patirti kaštų ir termino svyravimus. Pradiniai planai numatė užbaigimą 2025 m., tačiau faktinis grafikų laikymasis priklausys nuo finansavimo, tiekimo grandinių, statybos ir testavimo darbų eigos.
Reikšmė astronomijai
Jei GMT pasieks suplanuotas technines charakteristikas, jis taps vienu iš kertinių instrumentų XXI a. astronomijoje — padės suprasti Visatos ankstyvuosius etapus, detaliau tirti egzoplanetų sudėtį ir paaiškinti daugelį kitų fundamentalių kosmologinių ir astrofizinių klausimų. Dėl didelio surinkimo ploto ir pažangios adaptuojamos optikos, GMT leis atlikti stebėjimus, anksčiau neįmanomus nei žemėje, nei kosmose esančiais teleskopais.
Las Campanas observatorija, kurioje įrengtas milžiniškas Magelano teleskopas
Planuojama svetainė
Teleskopo vieta yra Las Campanas observatorija, kurioje taip pat yra Magelano teleskopai, maždaug už 115 km į šiaurės rytus nuo La Serenos (Čilė). Šioje vietovėje didžiąją metų dalį vyrauja giedras oras. Naktinis dangus didžiojoje dalyje aplinkinio Atakamos dykumos regiono yra neužterštas atmosferos. Kadangi netoliese yra nedaug miestų, tai tikriausiai viena iš mažiausiai šviesos taršos paveiktų vietų. Visa tai lemia, kad ši vietovė yra viena geriausių vietų Žemėje ilgalaikiams astronominiams stebėjimams.
Dizaino detalės
Teleskopas unikalus tuo, kad jame bus naudojamos septynios veidrodžių sekcijos, kurių kiekvienos skersmuo - 8,4 m (27,6 pėdos). Šie segmentai bus išdėstyti taip, kad sudarytų vieną optinį paviršių. Tai sudėtinga, nes šešių išorinių veidrodžio segmentų paviršius nėra radialiai simetriškas (t. y. jie yra ne ašiniai). Dėl to reikia šiek tiek pakeisti įprastą veidrodžių poliravimo būdą. Visi septyni veidrodžiai bus išdėstyti taip, kad kiekvieno iš jų atspindintis paviršius būtų ant bendros ašies. Vienas veidrodis bus centre, o kiti šeši išdėstyti simetriškai aplink centrą. Židinio plokštuma bus vienoje ašyje su visa sąranka. Planuojama sukurti septynis identiškus ne ašies veidrodžius. Atsarginis veidrodis pagamintas tam, kad būtų galima pakeisti veidrodį, kai jį reikės perdažyti - 1-2 savaites (vienam segmentui) trunkantį procesą, kurį reikia atlikti kas 1-2 metus.
Arizonos universiteto Stewardo observatorija gamina veidrodžius laboratorijoje po universiteto futbolo stadionu. Veidrodžiams gaminti naudojama besisukanti krosnis. Pirmasis veidrodis buvo nulietas 2005 m. lapkričio 3 d. Tačiau daug laiko reikalaujantis formavimas ir poliravimas bus baigtas 2011 m. rudenį.
Teleskope bus naudojama adaptyvioji optika.
Organizacijos narės
Toliau pateikiamas teleskopą kuriančios grupės sąrašas.
- Vašingtono Karnegio instituto observatorijos (OCIW)
- Čikagos universitetas
- Harvardo universitetas
- Smitsono astrofizikos observatorija
- Teksaso A&M universitetas
- Arizonos universitetas
- Teksaso universitetas Ostine
- Australijos nacionalinis universitetas
- Astronomija Australija Limited
- Korėjos astronomijos ir kosmoso mokslo institutas
"Mitchell Energy & Development Corp." įkūrėjas George'as P. Mitchellas ir Cynthios ir George'o Mitchellų fondas teleskopui apmokėti skiria 25 mln. dolerių.
Susiję puslapiai
- Atakamos dykuma
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra milžiniškas Magelano teleskopas (GMT)?
A: Milžiniškas Magelano teleskopas (GMT) - tai teleskopas, kuris bus didžiausias pasaulyje, kai 2025 m. bus baigtas statyti.
K: Kiek veidrodžių turės GMT?
A.: GMT turės septynis atskirus veidrodžius, kurie veiks kartu.
K: Koks kiekvieno veidrodžio dalies skersmuo?
A: Kiekvieno veidrodžio dalies skersmuo bus 8,4 m (27,6 pėdos).
K: Kokio dydžio bus GMT surinkimo plotas?
A: GMT surinkimo plotas bus didesnis už tikruosius veidrodžių paviršius ir bus tokio pat dydžio kaip 21,4 m (70,2 pėdų) veidrodžio.
K.: Kiek šviesos gali surinkti GMT, palyginti su esamais teleskopais?
A: GMT galės surinkti daugiau nei keturis kartus daugiau šviesos nei dabartiniai teleskopai.
K.: Kokie aiškūs bus GMT vaizdai, palyginti su Hubble'o kosminiu teleskopu?
A.: GMT gaunami vaizdai bus iki dešimties kartų aiškesni už Hubble'o kosminio teleskopo vaizdus.
K: Kokia yra GMT kaina?
A: GMT kainuos 700 mln. dolerių.
Ieškoti