Es ist unwahrscheinlich, dass jemals ein Teleskop mehr gebaut wird.

    1. Gestartet.


    Am 20. Juni 2014 wurde der Gipfel des Cerro Armazones gesprengt - 3.060 Meter hohe Berge im zentralen Teil der Atacama-Wüste in Chile. Dies war die erste einer Reihe von Detonationen, die darauf abzielten, 220.000 Kubikmeter Gestein zu entfernen und eine flache Plattform mit einer Größe von 300 x 150 Metern zu schaffen.

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    Auf der Plattform wird eine Struktur errichtet, die die Größe von allem, was davor war, übersteigt - dem größten Teleskop der Welt.

    Die neue Generation großer (8-10 Meter) astronomischer Instrumente hat viele Entdeckungen gebracht. Wir können davon ausgehen, dass die Astronomie jetzt eine goldene Ära ihrer Entwicklung erlebt. Das projizierte europäische extrem große Teleskop (E-ELT) wird jedoch Fähigkeiten haben, die viel besser sind als aktuelle Teleskope. Das „Auge“ des Teleskops (der Hauptspiegel) hat einen Durchmesser von fast 40 m (die Hälfte des Fußballfelds) und sammelt 15-mal mehr Licht als die größten optischen Teleskope, die heute in Betrieb sind. Der Hauptspiegel ist ca. 1000 qm groß. wird aus fast 800 sechseckigen Segmenten mit einer Größe von 1,4 Metern und einer Dicke von 50 mm bestehen.

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    Die vergleichenden Dimensionen des zukünftigen E-ELT, des vorhandenen 10-Meter-Kekov (rechts vom E-ELT) und der ägyptischen Pyramiden.
    Vor diesem Hintergrund sehen alle anderen Strukturelemente des Riesenteleskops wie nichts aus: ein sekundärer monolithischer Spiegel mit einem Durchmesser von 4,2 Metern, obwohl ein solcher Gegenreflektor bis vor kurzem als primärer Spiegel geeignet wäre, und bis zu fünf adaptive Spiegel, um durch die Bewegung von Luftmassen verursachte Verzerrungen zu korrigieren . Wie dem auch sei, ein Milliarden-Euro-Projekt wird langsam aber sicher umgesetzt. Wenn alles nach Plan läuft, wird das extrem große Teleskop 2022 fertig sein und das „erste Licht“ sehen.

    2. Einige Schätzungen der Chancen.


    Was wird von E-ELT erwartet?
    Zuallererst - das Studium der Exoplaneten. Nicht nur die Entdeckung vieler Planeten wie der Erde durch indirekte Messungen, sondern auch die direkte Erfassung von Bildern großer Exoplaneten, ihrer Satelliten, Eigenschaften ihrer Atmosphäre, Beobachtung von Umlaufbahnen. Die Lösung grundlegender Probleme der Bildung von Planetensystemen, der Nachweis von wässrigen und organischen Molekülen in protoplanetaren Scheiben um Sterne, die Prozesse der Entstehung und Entwicklung von Protoplaneten. Gute Statistiken hierfür sind unbedingt erforderlich. Heute wissen wir viel mehr über Sterne als über Planeten, weil wir die Möglichkeit haben, viele verschiedene Sterne, aber nur wenige verschiedene Planeten zu beobachten. Von den dreitausend bekannten erdähnlichen Exoplaneten werden weniger als ein Dutzend getippt.

    Anders als beispielsweise beim Kepler-Weltraumteleskop können Exoplaneten beobachtet werden, deren Umlaufbahnebenen nicht mit der Sichtlinie übereinstimmen, was bedeutet, dass sie viel häufiger erfasst werden. Die 53 sonnennächsten Sterne in einer Kugel mit einem Durchmesser von 10 Parsec sind äußerst interessante Objekte für die direkte Suche nach erdähnlichen Exoplaneten. Mindestens fünf von ihnen sind binär mit unsichtbaren Satelliten und daher mit möglichen Planeten. Höchstwahrscheinlich werden in zwanzig Jahren einige Beweise für die Existenz von außerirdischem Leben erhalten - aus den Spektren der Planetenatmosphäre. Natürlich, wenn man auf diesen Planeten existiert.

    Die Sterngröße eines Planeten wie Jupiter, entfernt um 1 AE Von einem Stern vom Typ Sonne, wenn er aus einer Entfernung von 10 Parsec beobachtet wird, sind es ungefähr 24. Wenn wir berücksichtigen, dass im 8-Meter-Teleskop des Very Large Telescope bis zu 27 Sterne sichtbar sind, sollten wir von E-ELT eine direkte Beobachtung von Exoplaneten bis zu erwarten 30-31 Sterne, die auch ihre Anzahl deutlich erhöhen.

    Einiges von dem, was heute verfügbar ist, aber bald wird es noch viel mehr geben.

    β Pictoris (Beta Painter) - ein junger Stern mit einer mächtigen protoplanetaren Scheibe in der 63 St. Jahre von uns entfernt. Anscheinend befindet sich dieses Planetensystem in der aktivsten Phase der Bildung.

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    Und hier ist ihr Exoplanet β Pictoris b (Foto von 2014, Gemini Observatory), der durch direkte Beobachtung entdeckt wurde. Jetzt wird dieser Planet regelmäßig beobachtet, um seine Umlaufbahn genau zu bestimmen.

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    Das Planetensystem HR 8799, entdeckt durch direkte Beobachtung im Infrarot. Das Hotel liegt in einer Entfernung von 129 St. Jahre von der Erde entfernt, im Sternbild Pegasus.

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    Die Exoplaneten b, c und d sind auf dem Foto sichtbar. Ein anderer Planet e ist wie der Stern selbst (der immer durch a gekennzeichnet ist) von einer speziellen Scheibe bedeckt, die das Licht des Zentralsterns maskiert. Andernfalls ertrinken schwache Planeten in ihrem Licht. Der Stern HR 8799 ist ebenfalls jung, nur 60 Millionen Jahre alt, alle entdeckten Exoplaneten gehören Riesenplaneten, haben Massen in der Größenordnung von 10 Jupitermassen und drehen sich in Entfernungen von 15 bis 68 AE, was in etwa der Situation mit verfügbaren Riesenplaneten entspricht im Sonnensystem. Dieses System ist insofern interessant, als es erstmals möglich war, das Spektrum der Atmosphäre des Exoplaneten (HR 8799 c) zu beobachten und damit die Zusammensetzung dieser Atmosphäre zu bestimmen.

    Zusätzlich zu Exoplaneten kann man auf E-ELT die Scheiben von Riesensternen, nahe binär wechselwirkende Sterne und Akkretionsscheiben in schwarzen Löchern sehen. Die theoretische Auflösung des E-ELT im sichtbaren Licht beträgt etwa 0,003 Sekunden. Die übergroße Betelgeuse hat eine Festplattengröße von 0,055 Sekunden. Hier ist ihre CD mit einer Auflösung von 0,037 Sekunden und einem Sichtfeld von etwa 0,5 Sekunden. Das Bild wurde mit einem sehr großen Teleskop (8,2 m) unter Verwendung des adaptiven NACO-Systems und der „Lucky Imaging“ -Technologie aufgenommen.

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    Soweit ich weiß, beträgt die Seite dieses Feldes etwa 10-15 "Punkte" (Auflösungselemente). Das neue E-ELT-Teleskop sollte die Details um ein Vielfaches verbessern. Der Bildunterschied ist ähnlich wie bei einem Ultra HD-Fernseher im Vergleich zu einem Standard Definition-Fernseher.

    Einige Wissenschaftler glauben, dass Betelgeuse möglicherweise bald als Typ-2-Supernova explodieren muss. Es wäre schön, solch ein Meilensteinereignis im Detail zu sehen. Und nur um seine Variabilität zu untersuchen, sind jetzt eine signifikante Änderung der Größe und Abweichungen von einer Kugelform deutlich sichtbar. Seit 15 Jahren hat sich sein Durchmesser um 15 Prozent verringert.

    Alpha Centauri hat eine Winkelgröße von 0,006 Sekunden. Die Scheibe von Alpha Centauri (ungefähr so ​​groß wie die Sonne) ist fast an der Auflösungsgrenze sichtbar. Übrigens ist mindestens ein Planet da und er wird auch direkt sichtbar sein. Natürlich ist selbst ein solches Riesenteleskop weit davon entfernt, Planetenscheiben zu beobachten. Exoplanetare Landschaften, die jeder, der gerne malt, sehr lange fantastisch bleiben wird.

    Es gibt andere aufregende Probleme für E-ELT. Genauere Messungen der Expansionsdynamik des Universums, mögliche Änderungen der grundlegenden physikalischen Konstanten im Laufe der Zeit. Je mehr wir entfernte Supernovae sehen (die E-ELT-Empfindlichkeit wird eine Größenordnung größer als VLT sein), desto genauer werden wir bestimmen, um wie viel die „Konstante“ des Hubble nicht konstant ist, die Beschleunigung der Expansion des Universums berechnen, etwas über dunkle Energie verstehen und vieles mehr. Das Verständnis der Entwicklung der ältesten Objekte, die sich im Universum gebildet haben, wird sich verbessern: Primärsterne, Primärgalaxien und Schwarze Löcher.

    3.So wird es funktionieren.


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    So funktioniert E-ELT. Das große Spektakel.

    Laserstrahlen bilden in der oberen Atmosphäre die sogenannten "Lasersterne", deren Bilder verwendet werden, um atmosphärische Verzerrungen im gesamten Sichtfeld des Teleskops zu korrigieren. Obwohl das extrem große Teleskop eine Konstruktion mit zyklopischen Abmessungen sein wird, sollte die maximale Abweichung der realen Oberfläche seines Spiegels von seiner idealen Form Hundertstel Mikrometer nicht überschreiten. Die Aufgabe ist äußerst schwierig, und die Probleme sind keineswegs darauf beschränkt. Hier ist eine Vorstellung von dem Ausmaß der Schwierigkeiten, die die Entwickler des neuen Teleskops überwinden müssen. Für die Verformung und Bewegung jedes Segments sind 15 Elektromotoren vorgesehen. Auf jedem Segment gibt es 6 Sensoren, die seine Position in Bezug auf benachbarte Segmente aufzeichnen. Und wenn man bedenkt, dass es achthundert Segmente gibt, stellt sich heraus dass Sie Daten von fast 5.000 Sensoren mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1000 Mal pro Sekunde lesen müssen. Dies sind offenbar die Elemente der sogenannten aktiven Optik, die während der Führung und Verfolgung die Form der Spiegel beibehält. Es wird auch eine adaptive Optik geben. Bei gleicher Geschwindigkeit müssen Phasenabweichungen gemessen und Steuersignale für 6.000 Aktuatoren berechnet werden - Aktuatoren, die die Oberflächen aller fünf adaptiven Spiegel in Echtzeit adaptiv verformen müssen. Bei der Beobachtung zittern diese Spiegel kontinuierlich und fein bei einer Kilohertz-Frequenz, wodurch turbulente Phasenverzerrungen korrigiert werden. Bei gleicher Geschwindigkeit müssen Phasenabweichungen gemessen und Steuersignale für 6.000 Aktuatoren berechnet werden - Aktuatoren, die die Oberflächen aller fünf adaptiven Spiegel in Echtzeit adaptiv verformen müssen. Bei der Beobachtung zittern diese Spiegel kontinuierlich und fein bei einer Kilohertz-Frequenz, wodurch turbulente Phasenverzerrungen korrigiert werden. Bei gleicher Geschwindigkeit müssen Phasenabweichungen gemessen und Steuersignale für 6.000 Aktuatoren berechnet werden - Aktuatoren, die die Oberflächen aller fünf adaptiven Spiegel in Echtzeit adaptiv verformen müssen. Bei der Beobachtung zittern diese Spiegel kontinuierlich und fein bei einer Kilohertz-Frequenz, wodurch turbulente Phasenverzerrungen korrigiert werden.

    Stellungnahme des Direktors des Special Astrophysical Observatory (SAO RAS), korrespondierendes Mitglied des RAS Yu. Balegi.
    Russland hat eine Einladung der Europäischen Südsternwarte (ESO) erhalten, Mitglied dieser Organisation zu werden und sich insbesondere am Bau des E-ELT zu beteiligen. Die Einführung ermöglicht es russischen Astronomen, an den größten bereits existierenden ESO-Instrumenten zu arbeiten - dies sind VLTs und Teleskope des ALMA-Komplexes - und an der Entwicklung des weltweit größten Teleskops E-ELT teilzunehmen. Unsere Industrie wird in der Lage sein, einen Teil der Aufträge für die Herstellung neuer Systeme zu erhalten, beispielsweise 1000 Segmente des Verbundspiegels des E-ELT-Teleskops. Vor allem aber können unsere Astrophysiker an der Lösung der wichtigsten naturwissenschaftlichen Probleme teilnehmen. Europa interessiert sich für Russland als das reichste Land der Welt, das die ESO finanziell unterstützt. Kein Land der Welt betreibt allein avantgardistische astrophysikalische Forschung. Der ALMA-Teleskopkomplex auf dem Atacama-Plateau in Chile wurde unter Beteiligung von Europa und den USA, Kanada und Japan errichtet. Die führenden Länder der Welt verstehen, dass astrophysikalische Forschung ebenso wie Forschung auf dem Gebiet der Kernphysik für jedes Land eine äußerst teure Aufgabe ist und nur durch die gemeinsamen Anstrengungen vieler Länder gelöst wird. Das russische Ministerium für Bildung und Wissenschaft hat die Idee geäußert, dass es im Land nicht genug Geld gibt, und wir können der ESO nicht beitreten, weil das Finanzministerium die Mittel nicht finden wird. Aber die Europäer sind bereit, das Startgeld von 120 Millionen Euro für 10 Jahre zu verlängern. Die Frage des Beitritts zur ESO wurde 2011 auf einer Sitzung des Präsidiums der Russischen Akademie der Wissenschaften erörtert. Alle im Bereich der Astronomie tätigen RAS-Mitglieder, bei denen es sich um etwa 20 Personen handelt, haben das entsprechende Dokument unterzeichnet. Diese astrophysikalische Forschung ist ebenso wie die Forschung auf dem Gebiet der Kernphysik eine äußerst teure Aufgabe für jedes Land und kann nur durch die gemeinsamen Anstrengungen vieler Länder gelöst werden. Das russische Ministerium für Bildung und Wissenschaft hat die Idee geäußert, dass es im Land nicht genug Geld gibt, und wir können der ESO nicht beitreten, weil das Finanzministerium die Mittel nicht finden wird. Aber die Europäer sind bereit, das Startgeld von 120 Millionen Euro für 10 Jahre zu verlängern. Die Frage des Beitritts zur ESO wurde 2011 auf einer Sitzung des Präsidiums der Russischen Akademie der Wissenschaften erörtert. Alle im Bereich der Astronomie tätigen RAS-Mitglieder, bei denen es sich um etwa 20 Personen handelt, haben das entsprechende Dokument unterzeichnet. Diese astrophysikalische Forschung ist ebenso wie die Forschung auf dem Gebiet der Kernphysik eine äußerst teure Aufgabe für jedes Land und kann nur durch die gemeinsamen Anstrengungen vieler Länder gelöst werden. Das russische Ministerium für Bildung und Wissenschaft hat die Idee geäußert, dass es im Land nicht genug Geld gibt, und wir können der ESO nicht beitreten, weil das Finanzministerium die Mittel nicht finden wird. Aber die Europäer sind bereit, das Startgeld von 120 Millionen Euro für 10 Jahre zu verlängern. Die Frage des Beitritts zur ESO wurde 2011 auf einer Sitzung des Präsidiums der Russischen Akademie der Wissenschaften erörtert. Alle im Bereich der Astronomie tätigen RAS-Mitglieder, bei denen es sich um etwa 20 Personen handelt, haben das entsprechende Dokument unterzeichnet. dass es im Land wenig Geld gibt und wir der ESO nicht beitreten können, weil das Finanzministerium die Mittel nicht finden wird. Aber die Europäer sind bereit, das Startgeld von 120 Millionen Euro für 10 Jahre zu verlängern. Die Frage des Beitritts zur ESO wurde 2011 auf einer Sitzung des Präsidiums der Russischen Akademie der Wissenschaften erörtert. Alle im Bereich der Astronomie tätigen RAS-Mitglieder, bei denen es sich um etwa 20 Personen handelt, haben das entsprechende Dokument unterzeichnet. dass es im Land wenig Geld gibt und wir der ESO nicht beitreten können, weil das Finanzministerium die Mittel nicht finden wird. Aber die Europäer sind bereit, das Startgeld von 120 Millionen Euro für 10 Jahre zu verlängern. Die Frage des Beitritts zur ESO wurde 2011 auf einer Sitzung des Präsidiums der Russischen Akademie der Wissenschaften erörtert. Alle im Bereich der Astronomie tätigen RAS-Mitglieder, bei denen es sich um etwa 20 Personen handelt, haben das entsprechende Dokument unterzeichnet.
    Jetzt, Ende 2014, sind keine Fortschritte zu verzeichnen. Es ist schade, dass Russland immer noch nicht auf der Liste der am Projekt beteiligten Länder steht.

    Quellen


    www.eso.org/public/teles-instr/e-elt.html - eigentlich über das Teleskop gibt es coole Videos)
    www.eso.org/public/images/eso0927b - Betelgeuse
    www.eso.org/public/images/ eso0842a - Beta Painter
    www.gemini.edu/node/11150 - Planetensystem HR 8799
    www.astronet.ru/db/msg/1263367 - Interview mit Y. Balegi

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