Blog

Nadmoćno veliki teleskop

Mi ljudi imamo neutaživu glad za razumijevanjem Svemira. Kao što je Carl Sagan rekao: 'Razumijevanje je ekstaza.' Ali da bismo razumjeli Svemir, potrebni su nam sve bolji i bolji načini da ga promatramo. A to znači jedno: veliki, ogromni, ogromni teleskopi.

U ovoj seriji pogledat ćemo 6 svjetskih super teleskopa:

Nadmoćno veliki teleskop

OWL (Overwhelmingly Large Telescope) bio je ogroman teleskop koji je predložio Europski južni opservatorij (ESO). OWL je trebala biti grdosija od 100 metara, koja bi nadmašila sve što je u to vrijeme bilo u funkciji. Nažalost, OWL je na kraju otkazan.

Za sada, svejedno.



U vrijeme kada je OWL prvi put predložen - u kasnim 1990-im - znanstvene studije su pokazale da bi ogromni teleskopi bili potrebni za unapređenje našeg znanja. OWL nam je obećao pomoći da otključamo misterij tamne tvari, zavirimo u prošlost kako bismo svjedočili rađanju prvih zvijezda i galaksija i izravno prikazali atmosferu egzoplaneta. Lako je shvatiti zašto je OWL uzbudila ljude.

Ova slika simulira povećanu moć razlučivanja OWL-a u odnosu na njegove suvremenike. Slika: ESO Telescope Systems Division



Do 2005. godine, OWL studija je završena i recenzirana od strane panela stručnjaka. U to je vrijeme koncept bio potvrđen kao isplativ način za izgradnju Izuzetno veliki teleskop (ELT). Međutim, kako su se kotači nastavili okretati, a cijena je bila 1,5 milijardi eura, ESO je ustuknuo.

OWL-ov dizajn zahtijevao je zrcalo promjera 100 metara, izgrađeno od 3264 segmenta. Imao bi neprevaziđen kapacitet prikupljanja svjetlosti i sposobnost razrješavanja detalja do mili-lučne sekunde. (Mililučna sekunda je otprilike veličine novčića, postavljena na vrh Eiffelovog tornja i gledana iz New Yorka.) To je u najmanju ruku izuzetno impresivno. A OWL bi djelovala i u vidljivom i infracrvenom svjetlu.

Sve u vezi s OWL-ovim dizajnom bilo je modularno, u nastojanju da se troškovi smanje. Slika: ESO Telescope Systems Division

Problem s OWL-om bio je trošak, a ne izvedivost dizajna. Inženjeri još uvijek misle da je dizajn izvediv. Zapravo, konstrukcija zrcala bila je prilično dobro shvaćena, a možda je najizazovniji dio OWL-a bila potrebna adaptivna optika.



Činjenica je da se veliki teleskopi moraju stalno prilagođavati kako bi proizveli oštre slike. Ovo zahtijeva adaptivna optika . Prilagodljiva optika potrebna za OWL potaknula bi najmoderniju tehnologiju u to vrijeme.

Adaptivna optika je metoda prevladavanja izobličenja koja utječu na svjetlost dok ona prolazi kroz Zemljinu atmosferu. Za iznimno osjetljive teleskope kao što je OWL, atmosfera Zemlje je problematična. Atmosfera može izobličiti fotone koji dolaze iz udaljenih krajeva svemira dok se približavaju teleskopu. Teleskopi su izgrađeni na planinskim vrhovima kako bi se smanjilo koliko atmosfere fotoni moraju proći, ali to nije dovoljno.

Ovaj video objašnjava kako funkcionira adaptivna optika i kako je pomogla teleskopu Keck da dođe do novih otkrića.

Zrcalni segmenti OWL-a morali bi biti poravnati unutar djelića valne duljine (0,0005 mm za vidljivo svjetlo) kako bi teleskop isporučio dobre slike. OWL-ova adaptivna optika to bi postigla brzim podešavanjem svakog od OWL-ovih 3264 segmenata, ponekad nekoliko puta u sekundi.

OWL-ov dizajn zahtijevao je modularnost ili 'serijsku, industrijaliziranu proizvodnju identičnih građevnih blokova' kako bi se smanjili troškovi. Proizvodnja iznimno velikih teleskopa je skupa, ali i troškovi transporta. Sve komponente moraju se izgraditi u inženjerskim i proizvodnim centrima, zatim otpremiti na prilično udaljene planinske vrhove i sastaviti na njima. OWL-ove komponente dizajnirane su za isporuku u standardnim kontejnerima, što je pojednostavilo taj aspekt njegove konstrukcije.

Ova grafika prikazuje veličine svjetskih teleskopa postavljenih iznad OWL-a. Autor Cmglee – Vlastiti rad. Izvorni kod ovog SVG-a je važeći., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=33613161

Zapravo, OWL je mogao početi s radom prije nego što su sva njegova zrcala bila postavljena, i povećao bi snagu kako je više zrcalnih segmenata izgrađeno i integrirano. (Drugi teleskopi, poput Divovski Magellanov teleskop (GMT) će biti u funkciji prije nego što se ugrade sva zrcala.)

Na kraju je trošak OWL-a postao prevelik, a projekt je otkazan. ESO je prešao na 39,3 metra Europski ekstremno veliki teleskop . Ali sav posao na dizajnu OWL-a nije izgubljen.

Ovaj umjetnikov dojam prikazuje Europski ekstremno veliki teleskop (E-ELT) u svom kućištu. E-ELT će biti optički i infracrveni teleskop s otvorom od 39 metara smješten na Cerro Armazonesu u čileanskoj pustinji Atacama, 20 kilometara od ESO-ovog vrlo velikog teleskopa na Cerro Paranalu, koji je vidljiv u daljini s lijeve strane. Dizajn za E-ELT prikazan ovdje je preliminaran. ESO/L. Calçada

Sve što naučimo o dizajnu teleskopa dolazi do naše nove generacije teleskopa. To je istina bez obzira na to da li se dizajni poput OWL grade ili ne. Samo ćemo nastaviti graditi svoj uspjeh i nastaviti graditi veće i moćnije teleskope.

Prilagodljiva optika koju je OWL zahtijevala bila je izazov. Ali na tom planu je napravljen veliki napredak. A što se tiče stvari, vjerojatno su se smanjili i troškovi proizvodnje.

Sama OWL možda nikada neće biti izgrađena, ali drugi 'opsezi su na putu. Teleskopi poput Svemirski teleskop James Webb , the Divovski Magellanov teleskop , i Europski ekstremno veliki teleskop drže isto obećanje kao i OWL.

I na kraju, doprinosi tih i drugih 'opsega mogli bi nadmašiti one koje je OWL obećao.