Телескопите на следващото поколение |
| .mwsb{ background-color: 3366CC; border-width: 1px; border-color: 3366CC; border-style: solid; } .mwst, .mwst a{ font-family: arial,sans-serif; font-size: 8pt; background-color: white; color: blue;} Телескопите на следващото поколение Astronomical Telescopes and Instruments 2000Search the Web Една верига от големи обсерватории на Земята и в космоса ще прави небето все по-отворено за астрономите през следващото десетилетие. Едно интернационално заседание в Мюнхен даде кратък поглед върху това. Да се прониква все по-надълбоко в космоса и да се различават все повече детайли е едно от най-важните желания на астрономите - защото само така може да се разбере строежа на Вселената и да се проверят теориите за него. Обаче стремежът за все по-детайлно вникване в световете на Всемира се осъществява само чрез все по-големи и технологично усъвършенствани телескопи. Един обзор за това, какви нови инструменти се планират, са в строеж или са вече почти в заводите, даде международната конференция “Astronomical Telescopes and Instruments 2000” в Мюнхен. Наследниците на Хъбъл Най-напред се планира един наследник на Космическия Телескоп Хъбъл - Hubble Space Telescope (HST), който наистина още дава вълнуващи снимки, но поради дългото си време на планиране и строеж, при старта си през 1990-а въплъти в себе си вече остарели технологии от началото на 80-те. На него трябва да помогне Next Generation Space Telescope (NGST), който ще стартира вероятно около 2010-а година. При това е важно малкото тегло на телескопа (NGST трябва да е по-лек и по-евтин от големия като омнибус Хъбъл) да е свързано с по-голяма прецизност. Университетът в Аризона съвместно с индустриални партньори предложи едно 6-метрово огледало от дебела няколко милиметра целодурна мембрана върху въглероден фазер-носач. В крайна сметка обаче се фаворитизира друг проект - едно огледало с диаметър 8 метра - както при модерните позиционирани на Земята телескопи, което ще се състои от шестоъгълни сглобяващи се на старта сегменти. За да се изведе на орбита, не би било проблем да се постави в ракета Атлас с вътрешен диаметър от 4 metra. Eомпютърно направените изчисления гарантират, че огледалото ще запази формата си с нужната прецизност дори при космическия студ (-250 C). Ниските температури обаче (под 70 К) са нужни за функционирането на телескопа, за да се избегнат смущаващи вибрации и термично лъчение. Поради тази причина (а и за да се избегнат потоците разсеяна светлина) орбитата му трябва да е колкото се може по-отдалечена от тази на Земята и Луната. NGST вероятно ще се позиционира на най-външната от двете т.н. точки на Лагранж в системата Земя-Луна (това са места, където земната и лунната гравитация се уравновесяват) и там на около 1.5 милиона километра разстояние (четири пъти разстоянието до Луната) ще обикаля със Земята Слънчевата система. Едно посещение на астронавти там няма да е възможно (и да се надяваме ненужно). NGST ще има 10 пъти по-голяма светосъбираща площ от HST. Това го прави хиляди пъти по-чувствителен на инфрачервени вълни в областта от 1 до 5 мкм, с което ще може да регистрира още по-далечни или по-слабосветещи обекти, сред тях свидетелства за събития, които се намират на по-малко от 1 милиард години след Големия взрив. Как и кога са се образували от горещата плътна плазма в ранната вселена галактиките, звездите и елементите, на които се основава живота? Това е един от централните въпроси, на които трябва да отговори NGST. Много млади космически обекти имат вследствие на разширението на Вселената голямо червено отместване: техните изпратени в светлинната област вълни се превръщат в инфрачервени с дължина от 2 мкм. Докато телескопът Хъбъл не регистрира тези вълни, NGST трябва да покрива дължини на вълните от 0.6 до 10 мкм. При това отношението сигнал-шум ще бъде 200 пъти по-добро от това при един 8-метров земен телескоп - при разделителна способност 0.06 дъгови секунди. Въпреки това NGST не прави в никакъв случай излишни големите телескопи на Земята. Те дават в оптичната област сравними снимки, доколкото влиянието на земната атмосфера се елиминира с т.н. адаптивна оптика. Големите земни телескопи за видима светлина и една космическа обсерватория за близката инфрачервена област от друга ще се допълват по идеален начин. Всемирът в рентгенова светлина Тук атмосферата поглъща високоенергетичното ултравиолетово, рентгеново и гама излъчване, затова астрономите в тази област на спектъра се уповават изцяло на космически телескопи. Дългогодишният успех на немският рентгенов спътник Rosat трябваше да продължи стартиралия през 1999-а Abrixas. Но поради претоварена и затова дефектирала батерия той сега обикаля безмълвен Земята. Все пак това даде важни предварителни сведения за европейския рентгенов спътник XXM-Newton (X-Ray Multi Mirror Mission), който започна работата си изстрелян от ракета Ариана-5. Той може да прави едновременно рентгенови снимки и спектри едновременно. Неговата тръба е около 10 метра дълга и има 2.5 метра диаметър. 58 покрити със злато концентрични чинии отразяват падащите рентгенови фотони под малък ъгъл първо на едно параболично, а след това на едно хиперболично огледало. Една направена по същия начин камера позволява да се приемат едновременно спектри в оптичната област, което може да улесни интерпретацията на рентгеновото лъчение. Финансирането на този проект е осигурено за следващите 20 години. XMM aи трябвало да открива множество по-отдалечени и затова по-слаби рентгенови източници, както и квазари и черни дупки. Подробни рентгенови спектри на отделни звезди, остатъци от свръхнови и галактики ще подпомогнат да се разбере развитието на звездите и галактиките. За проучването на точковите рентгенови източници особено добре пасва стартиралия преди няколко години американски спътник Chandra X-Ray Observatory CXO, който постига ъглова точност от по-малко от една дъгова секунда. Следващият проект Xeus за тези две обсерватории вече е в план. За енергетичната област под видимата светлина също са планирани нови космически телескопи. Като европейски противовес на американския спътник Cobe, който от години измерва спектъра на космическото фоново лъчение, Европейската Космическа Агенция ESA ще стартира през 2007-а година един 1.5-метров телескоп с високочувствителни детектори. Той е наречен на името на Макс Планк, който за първи път ще показва коректно спектъра на идеално черното тяло, обоснован от квантовата теория. Космическото лъчение е със спектър близък то този на черното тяло. Но Max Plank трябва по-точно отколкото това може Cobe , да намира отклонения от средната стойност по-малки от една милионна от градуса. Те биха навели на нехомогенност на разпределението на материята и енергията в ранния космос, от които биха могли да се създадат галактики. Заедно с Планк ще стартира Far Infrared and Submillimeter Telescope. Двата спътника трябва да достигнат още преди NGST втората точка на Лагранж. С 3.5-метрово огледало и три инструмента (един високо чувствителен спектрограф, инфрачервена камера и спектрометър) ще са достъпни дължини на вълните от 60 до 170 мкм, отчетливо над областта на NGST. Цел на проучване са както областите на раждане на звезди, планетарните мъглявини и комплексните органични молекули в кометите, така и произхода на първите галактики. Земните телескопи До оптичния прозорец от 300 до 800 нанометра, земната атмосфера има т.н. радиопрозорец за вълни с дължина от 1 мм до 20 м. В двата прозореца позиционираната на Земята астрономия ще остане важна и за в бъдеще; днес вече един 8-метров телескоп на Земята с адаптивно коригиране дава 3.5 пъти по-отчетливи снимки от телескопа Хъбъл. Един от най-амбициозните проекти е Atacama Large Millimeter Array (ALMA), който европейските и американски астрономи искат да издигнат в чилийската пустиня Атакама на височина 5 000 м височина. Той трябва да се завърши още това десетилетие и да позволява детайлни проучвания на далечни галактики, области на раждащи се звезди, протопланетарни мъглявини и планети на милиметрови дължини. С 64 активни антени, всяка с 12 м диаметър, той ще има обща площ от около 700 кв м. Ако всичките 64 антени работят заедно като интерферометър, ще се достигне ъглова точност от една дъгова секунда (за сравнение 15-метровият субмилиметров телескоп Sest в Ла Силия има ъглова точност от 44 дъгови секунди). Първите две антени-прототипи трябва да са готови до края на 2001-а година. Планира се разширение на телескопа VLT на ESO в Чили до VLTI (VLT – Very Large Telescope) с четири 8.2-метрови телескопа. Това ще покачи точността до милионна от секундата, така че директно ще могат да се установяват извънслънчеви планети. До две години трябва да се започнат първите два телескопа. В крайния стадий огледалата ще образуват заедно с три подвижни 1.8-метрови телескопа най-голямата оптична и инфрачервена интерферометрична система. Днес вече има детайлни проекти за още по-грамадни земни телескопи с диаметър до 100 метра. Те трябва да са съставени от множество сегменти. Подобно на архитектурата, където комбинации от 5 и 6 ъгъла осигуряват особено стабилни структури, конструкторите на телескопи предвиждат хексагонални сегменти с до два метра големина. Такива биха могли да се състоят от неразширяемата стъклокерамика церодур. Много трудно би било при този размер обаче с прилагането на адаптивната оптика, която е нужна, за да се елиминира смущаващото влияние на въздушната турбуленция. [Hit Counter] |
|
|
