Kao što je Carl Sagan rekao: 'Razumijevanje je ekstaza.' Ali da bismo razumjeli Svemir, potrebni su nam sve bolji načini da ga promatramo. A to znači jedno: veliki, ogromni, ogromni teleskopi.
U ovoj seriji pogledat ćemo šest super teleskopa u izgradnji:
- Divovski Magellanov teleskop
- Nadmoćno veliki teleskop
- Teleskop od 30 metara
- Europski ekstremno veliki teleskop
- Veliki sinoptički teleskop
- Svemirski teleskop James Webb
- Infracrveni teleskop širokog polja
Teleskop od trideset metara
Tridesetmetarski teleskop (TMT) gradi međunarodna grupa zemalja i institucija, kao i mnoge Super teleskope. Zapravo, ponosni su što ističu da međunarodni konzorcij koji stoji iza TMT-a predstavlja gotovo polovicu svjetske populacije; Kina, Indija, SAD, Japan i Kanada. Projektu je potrebno toliko partnera kako bi apsorbirao troškove; procjenjuje se na 1,5 milijardi dolara.
Srce bilo kojeg od svjetskih Super teleskopa je primarno ogledalo, a TMT se ne razlikuje. Primarno ogledalo za TMT je, očito, promjera 30 metara. To je segmentirani dizajn koji se sastoji od 492 manja zrcala, od kojih je svako šesterokut od 1,4 metra.
Sposobnost prikupljanja svjetlosti TMT-a bit će 10 puta veća od sposobnosti TMT-a Keck teleskop , i više od 144 puta više od Svemirski teleskop Hubble .
No TMT je više od goleme 'svjetlosne kante'. Također se ističe drugim sposobnostima koje definiraju učinkovitost super teleskopa. Jedan od njih je ono što se naziva prostorna razlučivost ograničena difrakcijom (DLSR).
Ilustracija segmentiranog primarnog zrcala tridesetmetarskog teleskopa. Slika ljubaznošću TMT International Observatory
Kada se teleskop usmjeri na udaljene objekte koji se pojavljuju blizu jedan drugome, svjetlost iz oba se može raspršiti dovoljno da se ta dva objekta pojave kao jedan. Prostorna razlučivost ograničena difrakcijom znači da kada 'opseg promatra zvijezdu ili drugi objekt, niti jedna svjetlost iz tog objekta nije raspršena defektima u teleskopu. TMT će lakše razlikovati objekte koji su blizu jedan drugom. Kada je riječ o DLSR-u, TMT će premašiti Keck za faktor 3, a nadmašit će Hubble za faktor 10 na nekim valnim duljinama.
Od ključnog značaja za funkciju velikih, segmentiranih zrcala kao što je TMT aktivna optika . Kontrolirajući oblik i položaj svakog segmenta, aktivna optika omogućuje primarnom zrcalu da kompenzira promjene vjetra, temperature ili mehaničkog naprezanja na teleskopu. Bez aktivne optike, i njegove sestrinske tehnologije adaptivna optika , koji kompenzira atmosferske smetnje, bilo koji teleskop veći od oko 8 metara ne bi ispravno funkcionirao.
TMT će raditi u skoro ultraljubičastim, vidljivim i blizu infracrvenim valnim duljinama. Bit će manji od Europski ekstremno veliki teleskop (E-ELT), koji će imati primarno ogledalo od 39 metara. E-ELT će raditi na optičkim i infracrvenim valnim duljinama.
Svjetski super teleskopi su divovi. Ne samo u veličini njihovih ogledala, već i u njihovoj masi. Pokretna masa TMT-a bit će oko 1420 tona. Brzo pomicanje TMT-a dio je dizajna TMT-a, jer mora brzo reagirati kada se uoči nešto poput supernove. Detaljan znanstveni slučaj zahtijeva da TMT dobije novu metu u roku od 5 do 10 minuta.
To zahtijeva složeni računalni sustav za koordinaciju znanstvenih instrumenata, zrcala, aktivne optike i adaptivne optike. Ovo je bio jedan od početnih izazova TMT projekta. Omogućit će TMT-u da odgovori na prolazne fenomene poput supernove kada ga uoče drugi teleskopi poput Veliki sinoptički teleskop .
Znanost
TMT će istražiti većinu važnih pitanja u astronomiji i kozmologiji danas. Evo pregleda glavnih tema kojima će se TMT baviti:
- Priroda tamne materije
- Fizika ekstremnih objekata poput neutronskih zvijezda
- Rane galaksije i kozmička reionizacija
- Formacija galaksije
- Super-masivne crne rupe
- Istraživanje Mliječne staze i obližnjih galaksija
- Rođenje i rani životi zvijezda i planeta
- Znanost o vremenskoj domeni: supernove i izboji gama zraka
- Egzo-planeti
- Naš Sunčev sustav
Ovo je, svakako, opsežan popis tema. Izostavlja vrlo malo, a dokaz je moći i učinkovitosti TMT-a.
Sirova snaga TMT-a nije upitna. Jednom kada počne raditi, unaprijedit će naše razumijevanje svemira na više frontova. Ali stvarna lokacija TMT-a i dalje bi mogla biti upitna.
Gdje će se TMT graditi?
Izvorno mjesto za TMT bilo je Bijela gora , vrh od 4.200 metara na Havajima. Mauna Kea izvrsno je mjesto i dom je nekoliko teleskopa, od kojih je najpoznatiji Keck Observatorij, Teleskop Gemini , the Subaru teleskop , the Teleskop Kanada-Francuska-Havaji , i Teleskop James Clerk Maxwell . Mauna Kea je također mjesto najzapadnije antene Vrlo dug osnovni niz .
Vrh Mauna Kee je glavno mjesto za teleskope, kao što je prikazano na ovoj slici. Slika ljubaznošću zvjezdarnice Mauna Kea
Spor između nekih Havajaca i TMT-a je dobro dokumentiran drugdje, ali osnovna zamjerka TMT-u je da je vrh Mauna Kee sveta zemlja, a oni bi željeli da se TMT izgradi negdje drugdje.
Organizacije koje stoje iza TMT-a i dalje bi željele da se on izgradi u Mauna Kei, a oko spora se odvija pravni proces. Tijekom tog procesa identificirali su nekoliko mogućih alternativnih mjesta za teleskop, uključujući Palma na Kanarskim otocima. Universe Today kontaktirao je znanstvenika TMT Observatorija dr. Christophea Dumasa u vezi mogućeg premještanja TMT-a na drugo mjesto.
Dr. Dumas nam je rekao da “Mauna Kea ostaje poželjna lokacija za TMT zbog svojih vrhunskih uvjeta za promatranje i zbog sinergije s drugim TMT partnerskim objektima koji su već prisutni na planini. Njegova vrlo visoka nadmorska visina od gotovo 14.000 stopa čini ga glavnim astronomskim mjestom na sjevernoj hemisferi. Nebo iznad Mauna Kee je vrlo stabilno, što omogućuje dobivanje vrlo oštrih slika. Također ima izvrsnu transparentnost, slabo svjetlosno onečišćenje i stabilne niske temperature što poboljšava osjetljivost za promatranja u infracrvenom zračenju.”
Preferirano sekundarno mjesto u La Palmi je dom za više od 10 drugih teleskopa, ali bi li preseljenje na Kanarske otoke utjecalo na znanost koju provodi TMT? Dr. Dumas kaže da je lokacija Kanarskih otoka također izvrsna, sa sličnim atmosferskim karakteristikama kao i Mauna Kea, uključujući stabilnost, prozirnost, tamu i djelić vedrih noći.
Gran Telescopio Canarias (Veliki kanarski teleskop) najveći je 'opseg trenutno u La Palmi. Na promjeru od 10 m bio bi manji od TMT-a. Slika: Pachango – Vlastiti rad, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6880933
Kako objašnjava dr. Dumas, “La Palma je na nižoj nadmorskoj visini i u prosjeku je toplija od Mauna Kee. Ova dva čimbenika će smanjiti TMT osjetljivost na nekim valnim duljinama u infracrvenom području spektra.”
Dr. Dumas je rekao za Universe Today da se ova smanjena osjetljivost u infracrvenom zračenju može donekle prevladati raspoređivanjem različitih zadataka promatranja. 'Ovaj specifični problem može se djelomično ublažiti implementacijom prilagodljivog rasporeda TMT promatranja, kako bi se izvođenje najzahtjevnijih infracrvenih programa uskladilo s najboljim atmosferskim uvjetima iznad La Palme.'
Završetak sudskog postupka
3. ožujka završeno je 44 dana sudskih ročišta u TMT-u. U to vrijeme 71 osoba svjedočila je za i protiv izgradnje TMT-a na Mauna Kei. Oni koji su protiv teleskopa kažu da je to mjesto sveta zemlja i da na njemu ne bi trebalo više graditi teleskop. Oni za TMT govorili su u prilog znanosti koju će TMT pružiti svima i mogućnostima obrazovanja koje će pružiti Havajcima.
Iako je gradnja odgođena, a ljudi su išli na sud da se projekt zaustavi, čini se da će TMT definitivno biti izgrađen - negdje. Financiranje je na mjestu, dizajn je dovršen, a proizvodnja komponenti je u tijeku. Kašnjenja znače da je prvo svjetlo TMT-a još uvijek neizvjesno, ali kada stignemo tamo, TMT će još jednom promijeniti igru, baš kao i drugi svjetski super teleskopi.
