Обзор самых мощных оптических телескопов существующих на сегодняшний день в мире. Первая часть — диаметр главного зеркала до 6 метров..

В этом обзоре, состоящем из двух частей, — почти все оптические телескопы мира с диаметром главного зеркала более 6 метров и точно все с диаметром более 8 метров.

Как известно, диаметр объектива оптического прибора — это главная характеристика этого прибора, так как чем больше этот диаметр, тем больше света соберёт объектив, соответственно тем более слабые объекты можно будет наблюдать. К тому же, с увеличением диаметра объектива увеличивается разрешающая способность телескопа, то есть его способность видеть по отдельности очень близко расположенные звёзды.

Исходя из этого, я составил этот список крупнейших телескопов мира начиная с относительно небольших, и далее по мере увеличения их размеров (диаметров объективов). То есть, по принципу «чем дальше, тем интересней». (Вторая часть обзора — от 6 метров и выше)

Для начала, вы можете увидеть место расположения самых мощных телескопов на карте мира.

Карта расположения самых больших телескопов мира.

На карте жёлтым цветом обозначены названия обсерваторий, которым принадлежит телескоп, белым цветом — названия уже существующих на данный момент телескопов, зелёным — утверждённые проекты сверхмощных телескопов (строительство некоторых из них уже началось). В скобках указан диаметр главного зеркала телескопа и количество телескопов, если их несколько.

Англо-австралийский телескоп (ААТ).

По современным меркам — это небольшой телескоп. Я внёс его в этот список только, чтобы заполнить пробел в приведённой выше карте телескопов, поэтому упомяну о нём бегло.

Диаметр главного зеркала — 3,9 м. Начало наблюдений — 1975 г. Расположен в Австралии, в штате Новый Южный Уэльс, в Национальном Парке Уоррумбангл (Warrumbungle). А точнее, на горе Сайдинг-Спринг (высота 1165 м) на территории обсерватории «Сайдинг-Спринг», которая принадлежит «Австралийской Астрономической Обсерватории» (ААО).

С помощью этого инструмента в основном проводится обзорное фотографирование южного полушария неба, поиски околоземных объектов, исследования газовых потоков вокруг Чёрных дыр,  поиск старейших звёзд млечного пути и т.д.

7 августа 2006 году Робертом Макнотом на этом инструменте была открыта самая яркая комета последних нескольких десятилетий. Комета Макнота (C/2006 P1) достигла 6-ой звёздной величины в январе 2007 года и жители южного полушария могли её наблюдать даже днём невооружённым глазом.

Телескоп Хейла.

Диаметр главного зеркала — 5,08 м. Расположен в «Маунт-Паломарской Астрономической Обсерватории» на горе Паломар (высота 1700 метров) около 200 км. от города Пасадена (США, Калифорния).

Его строительство началось в 1936 году, но из-за Второй Мировой войны работы затянулись до 1948 года. На протяжении более 20 лет, до появления в 1976 г. БТА-6, он оставался самым большим телескопом в мире.

Немного истории.. Своему появлению этот телескоп обязан настоящему фанату астрономии по имени Джордж Эллери Хейл, который практически всю свою жизнь занимался созданием больших (для того времени) телескопов. В 1908 г. на горе Вильсон (Калифорния) он установил 1,5 метровый телескоп, в 1917 г. там же он построил уже 2,5 метровый телескоп, который оставался крупнейшим в мире до 1948 г. Но он задался целью построить ещё в 2 раза более крупный телескоп. В 1928 г. он получил для осуществления своего проекта 6 млн. долл. из Финансового Фонда Рокфеллера. Изготовление главного зеркала было доверено фирме Corning Glass Works, которая использовала для этого новое стекло Pyrex с улучшенными характеристиками. Строительство обсерватории началось в 1936 году, но из-за Второй Мировой войны работы затянулись до 1948 года. Сам Джордж Хейл умер в 1938 году, не дожив 10 лет до того как телескоп, названный его именем увидел «первый свет».

Этот инструмент и по сей день активно используется учёными для изучения вселенной, конечно, в модернизированном виде — его снабдили современным оптическим и инфракрасным сенсором и системой адаптивной оптики, которая значительно уменьшает искажения света звёзд, вносимые движениями земной атмосферы.

Большой Телескоп Альт-азимутальный (БТА-6).

Диаметр — 6,05 м. Расположен на Кавказе, в Карачаево-Черкесии возле села Нижний Архыз на горе Семиручьи (высота 2070 м.). Зеленчукская обсерватория. Первые наблюдения — 1975 год. Самым большим в мире ему удалось пробыть до 1993 года, когда американцы построили телескоп Кека I на Гавайях.

Фактически, строительство БТА-6 — это ещё один акт гигантомании бывшего СССР.

История создания БТА-6..

В начале 60-х советские учёные получили от правительства «особое задание» — создать телескоп больше чем у американцев (телескоп Хейла — 5 м.). Посчитали, что на метр больше будет достаточно, так как американцы вообще считали бессмысленным создание цельных зеркал размером более 5 метров из-за деформации под собственным весом.

Советская оптическая промышленность тех времён не была рассчитана на решение таких задач, поэтому для создания 6-метрового зеркала был специально построен завод в подмосковном Лыткарино на базе небольшого цеха по изготовлению зеркальных отражателей.

Заготовка для такого зеркала весит 70 тонн, первые несколько были «запороты» из-за спешки, так как чтобы не треснуть должны были остывать очень долго. «Удачная» заготовка остывала 2 года и 19 дней. Затем при её шлифовке было выработано 15000 карат алмазного инструмента и «стёрто» почти 30 тонн стекла. Полностью готовое зеркало стало весить 42 тонны.

Доставка зеркала на Кавказ стоит отдельного упоминания.. Сначала к месту назначения был отправлен муляж такого же размера и веса, в маршрут были внесены некоторые коррективы — построены 2 новых речных порта, 4 новых моста и укреплено и расширено 6 уже существующих, проложено несколько сотен километров новых дорог с идеальным покрытием.

Механические детали телескопа были созданы на Ленинградском Оптико-Механическом заводе. Общая масса телескопа составила — 850 тонн.

..Но несмотря на все усилия, «переплюнуть» по качеству (то есть по разрешению) американский телескоп Хейла БТА-6 не удалось. Частично из-за дефектов главного зеркала (первый блин всё-таки комом), частично из-за худших климатических условий в месте его расположения. Такая неудача дала повод для насмешек со стороны американцев.. «У русских есть царь-пушка, которая не стреляет, царь-колокол, который не звонит, и телескоп, который не видит».

Установка в 1978 году нового, уже третьего по счёту зеркала, заметно улучшила ситуацию, но погодные условия остались прежними. К тому же, осложняет работу слишком большая чувствительность цельного зеркала к незначительным температурным колебаниям. «Не видит» — это конечно громко сказано, до 1993 года БТА-6 оставался крупнейшим в мире телескопом, а крупнейшим в Евразии он является и по сей день. С новым зеркалом удалось добиться разрешающей способности практически, как у «Хейла», а «проницающая сила», то есть способность видеть слабые объекты у БТА-6 даже больше (всё таки на целый метр больше диаметр).

Новая жизнь БТА-6.

В 2007 году было принято решение кардинально отреставрировать и модернизировать БТА-6. Главное зеркало было снято и отправлено на завод в Лыткарино, а вместо него временно установлено запасное (которое впоследствии тоже будет отреставрировано).

За прошедшие десятилетия технология шагнула далеко вперёд и теперь ЛЗОС (Лыткаринский завод оптического стекла) может из старого изношенного зеркала создать практически идеальное, в три (!) раза превосходящее старое по оптическим характеристикам. Кризис затруднил финансирование работ, поэтому на момент написания статьи (2012) новое зеркало ещё не готово. Предположительно это случится в середине 2013 года.

С новым зеркалом, а так же с уже используемыми на БТА-6 современными оптическими приёмниками (ПЗС-матрицы, охлаждаемые жидким азотом для уменьшения собственных шумов),  этот телескоп должен войти в десятку лучших по своим характеристикам телескопов мира. Скорее всего ненадолго, так как время как всегда идёт вперёд..

Large Zenith Telescope (LZT).

Большой Зенитный Телескоп. Расположен недалеко от Ванкувера (Канада). Принадлежит Университету Британской Колумбии. Диаметр главного зеркала — 6 метров, расположен на высоте 395 м, первый свет «увидел» в 2004 году.

Необычный телескоп. Его главное зеркало представляет собой вращающуюся чашу с ферромагнитной жидкостью на основе ртути диаметром 6 метров. Причём чаша вращается на воздушной подушке, чтобы свести к нулю вибрацию.

Зеркало совершает один оборот за 8,5 секунд, вращение придаёт ему идеальную параболическую поверхность, которую очень трудно получить при изготовлении твёрдых зеркал. Поэтому создание этого телескопа обошлось в «смешную» цифру — всего 500 000 долларов, это в десятки раз меньше, чем пришлось бы потратить на телескоп с таким же диаметром зеркала, но твердотельным.

К тому же, это зеркало снабжено уникальной адаптивной системой — под зеркалом имеется 91 электромагнит, которые под управлением компьютера придают незначительные искажения поверхности ферромагнитной жидкости. Точно рассчитанные искажения компенсирует помехи, вносимые движением земной атмосферы, что в разы повышает чёткость изображения, полученное телескопом.

Главный недостаток Большого Зенитного Телескопа — то, что он, как и другие телескопы с жидким зеркалом, может смотреть только в зенит. Действительно, ведь зеркало должно вращаться строго в горизонтальной плоскости. Но ведь земля вращается, к тому же перемещение вторичного зеркала позволяет расширить поле обзора телескопа, поэтому в течение года в поле зрения LZT попадает большая часть небосвода.

Кроме изучения звёзд и галактик, данный телескоп отслеживает так же движение «космического мусора».

Рассказ о более современных крупнейших телескопах мира  в следующем посте..