أكبر منكسر في العالم. أين يوجد أكبر تلسكوب في العالم؟ أقوى تلسكوب
استمرار استعراض أكبر التلسكوبات في العالم، والتي بدأت في
قطر المرآة الرئيسية أكثر من 6 أمتار.
شاهد أيضًا موقع أكبر التلسكوبات والمراصد الموجودة على
تلسكوب متعدد المرايا
برج التلسكوب متعدد المرايا مع المذنب هيل بوب في الخلفية. جبل هوبكنز (الولايات المتحدة الأمريكية).تلسكوب المرايا المتعددة (MMT).يقع في المرصد "جبل هوبكنز"في أريزونا (الولايات المتحدة الأمريكية) على جبل هوبكنز على ارتفاع 2606 متر. قطر المرآة 6.5 متر. بدأت العمل بالمرآة الجديدة في 17 مايو 2000.
وفي الواقع، تم بناء هذا التلسكوب عام 1979، ولكن في ذلك الوقت كانت عدسته مصنوعة من ستة مرايا قطر كل منها 1.8 متر، وهو ما يعادل مرآة واحدة يبلغ قطرها 4.5 متر. في وقت البناء، كان ثالث أقوى تلسكوب في العالم بعد BTA-6 وهيل (انظر المنشور السابق).
مرت السنوات، وتحسنت التكنولوجيا، وفي التسعينيات أصبح من الواضح أنه من خلال استثمار مبلغ صغير نسبيًا من المال، يمكنك استبدال 6 مرايا منفصلة بواحدة كبيرة. علاوة على ذلك، لن يتطلب ذلك إجراء تغييرات كبيرة في تصميم التلسكوب والبرج، وستزداد كمية الضوء التي تجمعها العدسة بما يصل إلى 2.13 مرة.
تلسكوب ذو مرآة متعددة قبل (يسار) وبعد (يمين) إعادة البناء. تم الانتهاء من هذا العمل بحلول مايو 2000. تم تركيب مرآة بطول 6.5 متر وكذلك الأنظمة نشيطو البصريات التكيفية.هذه ليست مرآة صلبة، ولكنها مرآة مجزأة، تتكون من أجزاء ذات 6 زوايا معدلة بدقة، لذلك لم تكن هناك حاجة لتغيير اسم التلسكوب. هل من الممكن أنهم بدأوا في بعض الأحيان بإضافة البادئة "جديدة".
MMT الجديد، بالإضافة إلى رؤية النجوم الخافتة 2.13 مرة، لديه زيادة في مجال الرؤية بمقدار 400 مرة. لذلك، من الواضح أن العمل لم يذهب سدى.
البصريات النشطة والتكيفية
نظام البصريات النشطةيسمح باستخدام محركات خاصة مثبتة أسفل المرآة الرئيسية بالتعويض عن تشوه المرآة عند تدوير التلسكوب.
البصريات التكيفيةومن خلال تتبع تشويه الضوء الصادر عن النجوم الاصطناعية في الغلاف الجوي، والذي تم إنشاؤه باستخدام أشعة الليزر والانحناء المقابل للمرايا المساعدة، يعوض التشوهات الجوية.
تلسكوبات ماجلان
تلسكوبات ماجلان. شيلي. تقع على مسافة 60 مترا من بعضها البعض، ويمكن أن تعمل في وضع التداخل. تلسكوبات ماجلان- تلسكوبان - ماجلان -1 وماجلان -2 بمرايا قطرها 6.5 متر. تقع في تشيلي، في المرصد "لاس كامباناس"على ارتفاع 2400 كم. بالإضافة إلى الاسم الشائع، كل واحد منهم له أيضًا اسمه الخاص - الأول، الذي سمي على اسم عالم الفلك الألماني والتر بادي، بدأ العمل في 15 سبتمبر 2000، والثاني، الذي سمي على اسم لاندون كلاي، المحسن الأمريكي، دخل حيز التنفيذ في 7 سبتمبر 2002.
يقع مرصد لاس كامباناس على بعد ساعتين بالسيارة من مدينة لاسيرينا. يعد هذا مكانًا جيدًا جدًا لموقع المرصد، وذلك بسبب الارتفاع المرتفع إلى حد ما فوق مستوى سطح البحر وبسبب المسافة من المستوطناتومصادر الغبار. تلسكوبان مزدوجان "ماجلان-1" و"ماجلان-2"، يعملان بشكل فردي وفي وضع مقياس التداخل (كوحدة واحدة) على هذه اللحظةهي الأدوات الرئيسية للمرصد (يوجد أيضًا عاكسان بطول 2.5 متر وعاكسان بطول 1 متر).
تلسكوب ماجلان العملاق (GMT). مشروع. تاريخ التنفيذ: 2016.في 23 مارس 2012، بدأ بناء تلسكوب ماجلان العملاق (GMT) بانفجار مذهل على قمة أحد الجبال القريبة. وتم هدم الجزء العلوي من الجبل لإفساح المجال أمام تلسكوب جديد، ومن المقرر أن يبدأ تشغيله في عام 2016.
وسيتكون تلسكوب ماجلان العملاق (GMT) من سبع مرايا يبلغ طول كل منها 8.4 أمتار، وهو ما يعادل مرآة واحدة يبلغ قطرها 24 مترًا، وقد أطلق عليها بالفعل لقب "العيون السبعة". من بين جميع مشاريع التلسكوب الضخمة، هذا (اعتبارًا من عام 2012) هو المشروع الوحيد الذي انتقل تنفيذه من مرحلة التخطيط إلى البناء العملي.
تلسكوبات الجوزاء
برج تلسكوب الجوزاء الشمالي. هاواي. بركان مونا كيا (4200 م). 
"الجوزاء الجنوب" شيلي. جبل سيرا باتشون (2700 م). هناك أيضًا تلسكوبان مزدوجان، يقع كل منهما فقط في جزء مختلف من العالم. الأول هو "الجوزاء الشمالية" - في هاواي، على قمة البركان المنقرض مونا كيا (ارتفاع 4200 م). والثانية هي “جيميني ساوث” وتقع في تشيلي على جبل سيرا باتشون (ارتفاع 2700 م).
كلا التلسكوبين متطابقان، قطر مرآتهما 8.1 متر، تم بناؤهما عام 2000 وينتميان إلى مرصد جيميني، الذي يديره اتحاد مكون من 7 دول.
وبما أن تلسكوبات المرصد تقع في نصفي الكرة الأرضية المختلفين، فإن السماء المرصعة بالنجوم بأكملها متاحة للمراقبة من خلال هذا المرصد. وبالإضافة إلى ذلك، تم تكييف أنظمة التحكم في التلسكوب العمل عن بعدعبر الإنترنت، لذلك لا يضطر علماء الفلك إلى السفر لمسافات طويلة من تلسكوب إلى آخر.
الجوزاء الشمالي. عرض داخل البرج. وتتكون كل مرآة من مرايا هذه التلسكوبات من 42 قطعة سداسية ملحومة ومصقولة. تستخدم التلسكوبات أنظمة بصرية نشطة (120 محركًا) وأنظمة بصرية متكيفة، ونظام فضي خاص للمرايا، والذي يوفر جودة صورة فريدة في نطاق الأشعة تحت الحمراء، ونظام التحليل الطيفي متعدد الكائنات، بشكل عام، "حشو كامل" لمعظم التقنيات الحديثة. كل هذا يجعل مرصد جيميني أحد أكثر المختبرات الفلكية تقدما اليوم.
تلسكوب سوبارو
التلسكوب الياباني "سوبارو". هاواي. "سوبارو" باللغة اليابانية تعني "الثريا"، الجميع، حتى عالم الفلك المبتدئ، يعرف اسم هذا العنقود النجمي الجميل. تلسكوب سوباروينتمي المرصد الفلكي الوطني اليابانيولكنها تقع في هاواي على أراضي المرصد مونا كيعلى ارتفاع 4139 م، أي بجوار برج الجوزاء الشمالي. ويبلغ قطر مرآته الرئيسية 8.2 متر. شوهد "الضوء الأول" في عام 1999.
مرآتها الرئيسية هي أكبر مرآة تلسكوب صلبة في العالم، ولكنها رفيعة نسبيًا - 20 سم، ووزنها "فقط" 22.8 طن، وهذا يسمح بالاستخدام الفعال للنظام البصري النشط الأكثر دقة والذي يضم 261 محركًا. ينقل كل محرك قوته إلى المرآة، مما يمنحها سطحًا مثاليًا في أي وضع، مما يسمح لنا بتحقيق جودة صورة قياسية تقريبًا حتى الآن.
إن التلسكوب الذي يتمتع بمثل هذه الخصائص مجبر ببساطة على "رؤية" عجائب الكون غير المعروفة حتى الآن. في الواقع، بمساعدتها، تم اكتشاف أبعد مجرة معروفة حتى الآن (المسافة 12.9 مليار سنة ضوئية)، وهو أكبر هيكل في الكون - جسم يبلغ طوله 200 مليون سنة ضوئية، وربما يكون جنين سحابة مستقبلية من المجرات، 8 جديدة أقمار زحل.. هذا التلسكوب أيضًا "ميز نفسه بشكل خاص" في البحث عن الكواكب الخارجية وتصوير سحب الكواكب الأولية (حتى كتل الكواكب الأولية مرئية في بعض الصور).
هواية-إيبرلي تلسكوب
مرصد ماكدونالد. هواية-إيبرلي تلسكوب. الولايات المتحدة الأمريكية. تكساس. تلسكوب هوبي إيبرلي (HET)- تقع في الولايات المتحدة الأمريكية، في مرصد ماكدونالد.يقع المرصد على جبل فولكس على ارتفاع 2072م، وبدأ العمل به في ديسمبر 1996م. تبلغ الفتحة الفعالة للمرآة الرئيسية 9.2 م (في الواقع، يبلغ حجم المرآة 10 × 11 م، لكن أجهزة استقبال الضوء الموجودة في العقدة البؤرية تقطع الحواف إلى قطر 9.2 م).
على الرغم من القطر الكبير للمرآة الرئيسية لهذا التلسكوب، يمكن تصنيف Hobby-Eberly على أنه مشروع منخفض الميزانية - حيث تكلف 13.5 مليون دولار أمريكي فقط. هذا ليس كثيرًا، على سبيل المثال، نفس "سوبارو" كلف منشئيها حوالي 100 مليون دولار.
تمكنا من توفير الميزانية بفضل العديد من ميزات التصميم:
- أولاً، تم تصميم هذا التلسكوب كمخطط طيفي، ولعمليات الرصد الطيفية، تكون المرآة الأولية الكروية بدلاً من المرآة المكافئة كافية، وهي أبسط بكثير وأرخص في التصنيع.
- ثانيًا، المرآة الرئيسية ليست صلبة، ولكنها مكونة من 91 قطعة متطابقة (نظرًا لأن شكلها كروي)، مما يقلل أيضًا من تكلفة التصميم بشكل كبير.
- ثالثًا، المرآة الرئيسية تكون بزاوية ثابتة مع الأفق (55 درجة) ولا يمكنها الدوران إلا 360 درجة حول محورها. وهذا يلغي الحاجة إلى تجهيز المرآة بنظام معقد لتعديل الشكل (البصريات النشطة)، حيث أن زاوية ميلها لا تتغير.
ولكن على الرغم من هذا الوضع الثابت للمرآة الرئيسية، فإن هذه الأداة البصرية تغطي 70% من الكرة السماوية بسبب حركة وحدة استقبال الضوء البالغة 8 أطنان في المنطقة البؤرية. بعد الإشارة إلى جسم ما، تظل المرآة الرئيسية ثابتة، وتتحرك الوحدة البؤرية فقط. ويتراوح وقت التتبع المستمر لجسم ما من 45 دقيقة في الأفق إلى ساعتين في أعلى السماء.
نظرًا لتخصصه (التصوير الطيفي)، يتم استخدام التلسكوب بنجاح، على سبيل المثال، للبحث عن الكواكب الخارجية أو لقياس سرعة دوران الأجسام الفضائية.
تلسكوب جنوب أفريقيا الكبير
تلسكوب جنوب أفريقيا الكبير. ملح. جنوب أفريقيا. تلسكوب جنوب أفريقيا الكبير (SALT)- تقع في جنوب أفريقيا في المرصد الفلكي بجنوب أفريقيا 370 كم شمال شرق كيب تاون. يقع المرصد على هضبة كارو الجافة على ارتفاع 1783 م أول ضوء - سبتمبر 2005. أبعاد المرآة 11x9.8 م.
قررت حكومة جمهورية جنوب أفريقيا، مستوحاة من التكلفة المنخفضة لتلسكوب HET، بناء تلسكوبها التناظري من أجل مواكبة الآخرين الدول المتقدمةالسلام في دراسة الكون. بحلول عام 2005، تم الانتهاء من البناء، وبلغت ميزانية المشروع بأكملها 20 مليون دولار أمريكي، نصفها ذهب إلى التلسكوب نفسه، والنصف الآخر للمبنى والبنية التحتية.
نظرًا لأن تلسكوب SALT هو نظير كامل تقريبًا لـ HET، فإن كل ما قيل أعلاه عن HET ينطبق عليه أيضًا.
ولكن، بالطبع، لم يكن الأمر خاليًا من بعض التحديث - فقد كان يتعلق بشكل أساسي بتصحيح الانحراف الكروي للمرآة وزيادة مجال الرؤية، وبفضل ذلك، بالإضافة إلى العمل في وضع الطيف، فإن هذا التلسكوب قادر على الحصول على صور فوتوغرافية ممتازة للأشياء بدقة تصل إلى 0.6 بوصة. هذا الجهاز غير مزود ببصريات تكيفية (ربما لم يكن لدى حكومة جنوب إفريقيا ما يكفي من المال).
بالمناسبة، مرآة هذا التلسكوب، الأكبر في نصف الكرة الجنوبي لكوكبنا، تم تصنيعها في مصنع ليتكارينو للزجاج البصري، أي في نفس مكان مرآة تلسكوب BTA-6، الأكبر في روسيا .
أكبر تلسكوب في العالم
تلسكوب الكناري العظيم
برج تلسكوب جراند كناري. جزر الكناري (اسبانيا). التلسكوب الكبير الكناري (GTC)- تقع على قمة بركان موتشاتشوس المنقرض في جزيرة لا بالما شمال غرب أرخبيل الكناري على ارتفاع 2396 م، ويبلغ قطر المرآة الرئيسية 10.4 م (المساحة - 74 م2). ) بداية العمل - يوليو 2007.
يسمى المرصد روكي دي لوس موتشاتشوس.شاركت إسبانيا والمكسيك وجامعة فلوريدا في إنشاء GTC. بلغت تكلفة هذا المشروع 176 مليون دولار أمريكي، دفعت إسبانيا 51% منها.
مرآة تلسكوب جراند كناري بقطر 10.4 متر مكونة من 36 قطعة سداسية - الأكبر الموجود في العالم اليوم(2012). تم صنعه عن طريق القياس مع تلسكوبات كيك.
ويبدو أن GTC ستحتل الصدارة في هذه المعلمة حتى يتم بناء تلسكوب بمرآة أكبر بقطر 4 مرات في تشيلي على جبل أرمازونز (3500 م) - "تلسكوب كبير للغاية"(التلسكوب الأوروبي الكبير جدًا)، أو التلسكوب ذو الثلاثين مترًا لن يتم بناؤه في هاواي(تلسكوب الثلاثين مترا). من غير المعروف أي من هذين المشروعين المتنافسين سيتم تنفيذه بشكل أسرع، ولكن وفقًا للخطة، يجب الانتهاء من كلاهما بحلول عام 2018، وهو ما يبدو مشكوكًا فيه بالنسبة للمشروع الأول أكثر من المشروع الثاني.
بالطبع، هناك أيضًا مرايا بطول 11 مترًا لتلسكوبات HET وSALT، ولكن كما ذكرنا أعلاه، من أصل 11 مترًا، فإنها تستخدم بشكل فعال 9.2 مترًا فقط.
على الرغم من أن هذا هو أكبر تلسكوب في العالم من حيث حجم المرآة، إلا أنه لا يمكن تسميته بالأقوى من حيث الخصائص البصرية، نظرًا لوجود أنظمة متعددة المرايا في العالم تتفوق على GTC في يقظتها. وسيتم الحديث عنهم أكثر..
تلسكوب مجهر كبير
برج التلسكوب الكبير. الولايات المتحدة الأمريكية. أريزونا. (تلسكوب مجهر كبير - LBT)- تقع على جبل جراهام (ارتفاع 3.3 كم) في ولاية أريزونا (الولايات المتحدة الأمريكية). تابع للمرصد الدولي جبل جراهام.بلغت تكلفة بنائه 120 مليون دولار، واستثمرت الأموال من قبل الولايات المتحدة وإيطاليا وألمانيا. LBT هو نظام بصري مكون من مرآتين يبلغ قطرهما 8.4 مترًا، وهو ما يعادل من حيث حساسية الضوء مرآة واحدة قطرها 11.8 مترًا، وفي عام 2004، تم تركيب مرآة ثانية في عام 2004، LBT “فتح عين واحدة”، وفي عام 2005 تم تركيب مرآة ثانية . ولكن فقط منذ عام 2008 بدأ العمل في وضع مجهر وفي وضع مقياس التداخل.
تلسكوب مجهر كبير. مخطط. وتقع مراكز المرايا على مسافة 14.4 مترا، مما يجعل قوة التحليل للتلسكوب تعادل 22 مترا، أي ما يقرب من 10 مرات أكبر من قوة تلسكوب هابل الفضائي الشهير. المساحة الإجمالية للمرايا 111 متر مربع. م ، أي ما يصل إلى 37 مترًا مربعًا. م أكثر من GTC.
بالطبع، إذا قارنا LBT مع أنظمة التلسكوبات المتعددة، مثل تلسكوبات Keck أو VLT، والتي يمكن أن تعمل في وضع مقياس التداخل مع قواعد أكبر (المسافة بين المكونات) من LBT، وبالتالي، توفر دقة أكبر، فإن التلسكوب ذو العينين الكبير سيكون أدنى منهم من حيث هذا المؤشر. لكن مقارنة مقاييس التداخل بالتلسكوبات التقليدية ليست صحيحة تمامًا، لأنها لا تستطيع توفير صور لأجسام ممتدة بهذه الدقة.
وبما أن كلا المرآتين LBT ترسلان الضوء إلى بؤرة مشتركة، أي أنهما جزء من جهاز بصري واحد، على عكس التلسكوبات التي سيتم الحديث عنها لاحقاً، بالإضافة إلى وجود أحدث الأنظمة البصرية النشطة والمتكيفة في هذا المنظار العملاق، فيمكن جادل بأن يعد التلسكوب الكبير ذو العينين هو الأداة البصرية الأكثر تقدمًا في العالم في الوقت الحالي.
تلسكوبات ويليام كيك
أبراج تلسكوب ويليام كيك. هاواي. كيك آيو كيك الثاني- زوج آخر من التلسكوبات المزدوجة. الموقع: هاواي، المرصد مونا كي،في قمة بركان مونا كيا (ارتفاعه 4139 م)، أي في نفس مكان وجود التلسكوبين اليابانيين سوبارو وجيميني نورث. تم افتتاح أول محطة كيك في مايو 1993، والثانية في عام 1996.
ويبلغ قطر المرآة الرئيسية لكل واحد منهم 10 أمتار، أي أن كل واحد منهم على حدة هو ثاني أكبر تلسكوب في العالم بعد جراند كناري، وهو أدنى قليلاً من الأخير من حيث الحجم، ولكنه يفوقه في "البصر". وذلك بفضل القدرة على العمل بشكل ثنائي، وكذلك الموقع المرتفع عن سطح البحر. كل واحد منهم قادر على توفير دقة زاوية تصل إلى 0.04 ثانية قوسية، وعند العمل معًا، في وضع مقياس التداخل بقاعدة 85 مترًا، حتى 0.005 بوصة.
وتتكون المرايا المكافئة لهذه التلسكوبات من 36 قطعة سداسية، كل منها مزود بوحدة خاصة نظام الدعم، التحكم بالكمبيوتر. تم التقاط الصورة الأولى في عام 1990، عندما كان Keck الأول يحتوي على 9 أجزاء فقط مثبتة، وكانت صورة للمجرة الحلزونية NGC1232.
تلسكوب كبير جداً
تلسكوب كبير جداً. شيلي. تلسكوب كبير جدًا (VLT).الموقع - جبل بارانال (2635 م) في صحراء أتاكاما في سلسلة جبال الأنديز التشيلية. وبناء على ذلك، يسمى المرصد بارانال، وهو ينتمي إليه المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO)،والتي تضم 9 دول أوروبية.
VLT هو نظام مكون من أربعة تلسكوبات بطول 8.2 متر، وأربعة تلسكوبات مساعدة أخرى بطول 1.8 متر. وقد بدأ تشغيل أول الأدوات الرئيسية في عام 1999، وآخرها في عام 2002، ثم الأدوات المساعدة. بعد ذلك، لعدة سنوات أخرى، تم تنفيذ العمل لإعداد وضع التداخل؛ تم توصيل الأدوات أولاً في أزواج، ثم معًا.
حاليًا، يمكن للتلسكوبات أن تعمل في وضع مقياس التداخل المتماسك بقاعدة تبلغ حوالي 300 متر ودقة تصل إلى 10 ميكروثانية قوسية. وأيضاً في وضع التلسكوب الواحد غير المترابط، يجمع الضوء في جهاز استقبال واحد من خلال نظام الأنفاق تحت الأرض، في حين أن فتحة مثل هذا النظام تعادل جهاز واحد بقطر مرآة يبلغ 16.4 متر.
وبطبيعة الحال، يمكن لكل من التلسكوبات العمل بشكل منفصل، والحصول على صور للسماء المرصعة بالنجوم مع تعرض يصل إلى ساعة واحدة، حيث تكون النجوم مرئية حتى حجم 30.
أول صورة مباشرة لكوكب خارج المجموعة الشمسية، بجوار النجم 2M1207 في كوكبة القنطور. تم استلامه في VLT في عام 2004. تعد المعدات المادية والتقنية لمرصد بارانال هي الأكثر تقدمًا في العالم. إن تحديد الأدوات المستخدمة لمراقبة الكون غير الموجودة هنا أصعب من سرد الأدوات الموجودة. وهي أجهزة قياس الطيف بجميع أنواعها، وكذلك أجهزة استقبال الإشعاع من نطاق الأشعة فوق البنفسجية إلى نطاق الأشعة تحت الحمراء، وكذلك جميع الأنواع الممكنة.
كما هو مذكور أعلاه، يمكن لنظام VLT أن يعمل كوحدة واحدة، ولكن هذا الوضع مكلف للغاية وبالتالي نادرًا ما يتم استخدامه. في كثير من الأحيان، للعمل في وضع التداخل، يعمل كل من التلسكوبات الكبيرة جنبا إلى جنب مع مساعده الذي يبلغ طوله 1.8 متر (التلسكوب المساعد - AT). يمكن لكل من التلسكوبات المساعدة أن يتحرك على طول القضبان نسبة إلى "رئيسه"، ويحتل الموقع الأكثر فائدة لمراقبة كائن معين.
كل هذا يفعل VLT هو أقوى نظام بصري في العالم، والمرصد الفلكي الأوروبي هو المرصد الفلكي الأكثر تقدمًا في العالم، فهو جنة الفلكيين. وقد حقق VLT الكثير من الاكتشافات الفلكية، بالإضافة إلى عمليات رصد مستحيلة سابقًا، على سبيل المثال، تم الحصول على أول صورة مباشرة في العالم لكوكب خارج المجموعة الشمسية.
بعيدًا عن صخب الحضارة وأضواءها، في الصحاري المهجورة وعلى قمم الجبال يقف جبابرة مهيبون، تتجه أنظارهم دائمًا إلى السماء المرصعة بالنجوم. بعضها ظل واقفاً منذ عقود، في حين أن البعض الآخر لم يرَ نجومه الأولى بعد. سنتعرف اليوم على أماكن وجود أكبر 10 تلسكوبات في العالم، ونتعرف على كل منها على حدة.
10. تلسكوب المسح السينوبتيكي الكبير (LSST)
يقع التلسكوب على قمة سيرو باتشون على ارتفاع 2682 مترًا فوق مستوى سطح البحر. حسب النوع ينتمي إلى العاكسات الضوئية. يبلغ قطر المرآة الرئيسية 8.4 متر، وسيرى LSST ضوءه الأول (مصطلح يعني أول استخدام للتلسكوب للغرض المقصود) في عام 2020. وسيبدأ الجهاز بالعمل بشكل كامل في عام 2022. وعلى الرغم من أن التلسكوب يقع خارج الولايات المتحدة، إلا أن بنائه يتم بتمويل من الأمريكيين. وكان أحدهم بيل جيتس، الذي استثمر 10 ملايين دولار. في المجموع، سيكلف المشروع 400 مليون.
وتتمثل المهمة الرئيسية للتلسكوب في تصوير سماء الليل على فترات كل عدة ليال. ولهذا الغرض، يحتوي الجهاز على كاميرا بدقة 3.2 جيجا بكسل. تتمتع LSST بزاوية عرض واسعة تبلغ 3.5 درجة. فالقمر والشمس، على سبيل المثال، كما يُرى من الأرض، يشغلان نصف درجة فقط. ترجع هذه الإمكانيات الواسعة إلى القطر المذهل للتلسكوب وتصميمه الفريد. والحقيقة هي أنه بدلا من اثنين من المرايا المعتادة، يتم استخدام ثلاثة. هذا ليس الأكثر تلسكوب كبيرفي العالم، لكنها يمكن أن تصبح واحدة من أكثر الدول إنتاجية.
الأهداف العلمية للمشروع: البحث عن آثار المادة المظلمة؛ رسم خرائط درب التبانة. الكشف عن انفجارات المستعرات الأعظمية والمستعرات الأعظم؛ تتبع الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي (الكويكبات والمذنبات)، وخاصة تلك التي تمر على مقربة من الأرض.
9. تلسكوب جنوب أفريقيا الكبير (SALT)
هذا الجهاز هو أيضًا عاكس بصري. تقع في جمهورية جنوب أفريقيا، على قمة تل، في منطقة شبه صحراوية بالقرب من مستوطنة ساذرلاند. يبلغ ارتفاع التلسكوب 1798 م، وقطر المرآة الرئيسية 11/9.8 م.
وهو ليس أكبر تلسكوب في العالم، ولكنه الأكبر في نصف الكرة الجنوبي. تكلفة بناء الجهاز 36 مليون دولار. وخصصت حكومة جنوب أفريقيا ثلثها. أما باقي المبلغ فقد تم توزيعه على ألمانيا وبريطانيا العظمى وبولندا وأمريكا ونيوزيلندا.
تم التقاط الصورة الأولى لتركيب SALT في عام 2005، مباشرة بعد الانتهاء من أعمال البناء. أما بالنسبة للتلسكوبات البصرية، فإن تصميمها غير قياسي تمامًا. ومع ذلك، فقد أصبح واسع الانتشار بين أحدث ممثلي التلسكوبات الكبيرة. تتكون المرآة الرئيسية من 91 عنصرًا سداسيًا، يبلغ قطر كل منها 1 مترًا. لتحقيق أهداف معينة وتحسين الرؤية، يمكن ضبط جميع المرايا في الزاوية.
تم تصميم SALT للتحليل الطيفي والبصري للإشعاع المنبعث من الأجسام الفلكية التي تقع خارج مجال رؤية التلسكوبات الموجودة في نصف الكرة الشمالي. يراقب موظفو التلسكوب النجوم الزائفة والمجرات البعيدة والقريبة، ويتتبعون أيضًا تطور النجوم.
يوجد تلسكوب مماثل في أمريكا - تلسكوب هوبي إيبرلي. يقع في ضواحي ولاية تكساس وهو متطابق تقريبًا في التصميم مع تركيب SALT.
8. كيك الأول والثاني
يتم توصيل تلسكوبين Keck في نظام يقوم بإنشاء صورة واحدة. وهم موجودون في هاواي على مونا كيا. هو 4145 م ، حسب النوع تنتمي التلسكوبات أيضًا إلى عاكسات بصرية.
يقع مرصد كيك في أحد أكثر الأماكن ملائمة (من وجهة نظر مناخية فلكية) على وجه الأرض. وهذا يعني أن تدخل الغلاف الجوي في عمليات الرصد ضئيل هنا. ولذلك، أصبح مرصد كيك واحدا من أكثر المرصد فعالية في التاريخ. وهذا على الرغم من عدم وجود أكبر تلسكوب في العالم هنا.
المرايا الرئيسية لتلسكوبات كيك متطابقة تمامًا مع بعضها البعض. وهي، مثل تلسكوب SALT، تتكون من مجموعة من العناصر المتحركة. هناك 36 منهم لكل جهاز. شكل المرآة مسدس. يستطيع المرصد مراقبة السماء في النطاقين البصري والأشعة تحت الحمراء. يجري كيك مجموعة واسعة من الأبحاث الأساسية. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر حاليا أحد التلسكوبات الأرضية الأكثر فعالية للبحث عن الكواكب الخارجية.
7. التلسكوب الكبير لجزر الكناري (GTC)
نواصل الإجابة على سؤال أين يقع أكبر تلسكوب في العالم. هذه المرة أخذنا الفضول إلى إسبانيا، إلى جزر الكناري، أو بالأحرى إلى جزيرة لا بالما، حيث يقع تلسكوب GTC. يبلغ ارتفاع الهيكل عن سطح البحر 2267 م، ويبلغ قطر المرآة الرئيسية 10.4 م، كما أنها عاكسة للضوء. تم الانتهاء من بناء التلسكوب في عام 2009. حضر الافتتاح خوان كارلوس الأول، ملك إسبانيا. تكلفة المشروع 130 مليون يورو. تم تخصيص 90٪ من المبلغ من قبل الحكومة الإسبانية. وتم تقسيم الـ 10% المتبقية بالتساوي بين المكسيك وجامعة فلوريدا.
يمكن للتلسكوب مراقبة السماء المرصعة بالنجوم في النطاق البصري والأشعة تحت الحمراء المتوسطة. وبفضل أدوات Osiris وCanariCam، يمكنه إجراء دراسات قياس الاستقطاب والطيف والكرونوغرافي للأجسام الفضائية.
6. مرصد أريسيبو
على عكس المرصد السابق، هذا المرصد عبارة عن عاكس راديوي. قطر المرآة الرئيسية (انتبه!) 304.8 متر. تقع هذه المعجزة التكنولوجية في بورتوريكو على ارتفاع 497 مترًا فوق مستوى سطح البحر. وهذا ليس أكبر تلسكوب في العالم بعد. سوف تجد اسم القائد أدناه.
تم التقاط التلسكوب العملاق بالكاميرا أكثر من مرة. هل تتذكرون المواجهة الأخيرة بين جيمس بوند وخصمه في GoldenEye؟ لذلك مرت هنا. ظهر التلسكوب في فيلم الخيال العلمي Contact لكارل ساجان والعديد من الأفلام الأخرى. ظهر التلسكوب الراديوي أيضًا في ألعاب الفيديو. على وجه الخصوص، في خريطة Rogue Transmission للعبة Battlefield 4. يحدث الاشتباك بين الجيش حول هيكل يقلد Arecibo تمامًا.
كان يعتقد منذ فترة طويلة أن أريسيبو هو أكبر تلسكوب في العالم. من المحتمل أن يكون كل ثاني من سكان الأرض قد شاهد صورة لهذا العملاق. يبدو الأمر غير عادي تمامًا: صفيحة ضخمة موضوعة في غطاء من الألومنيوم الطبيعي ومحاطة بغابة كثيفة. يتم تعليق جهاز تشعيع متنقل فوق الطبق، وهو مدعوم بـ 18 كابلًا. وهي بدورها مثبتة على ثلاثة أبراج عالية مثبتة على طول حواف اللوحة. بفضل هذه الأبعاد، يمكن لـ Arecibo اكتشاف نطاق واسع (الطول الموجي - من 3 سم إلى 1 متر) من الإشعاع الكهرومغناطيسي.
تم تشغيل التلسكوب الراديوي في الستينيات. ظهر في عدد كبير من الدراسات، حصل أحدها على جائزة نوبل. وفي أواخر التسعينيات، أصبح المرصد أحد الأدوات الرئيسية في مشروع البحث عن حياة غريبة.
5. الكتلة الصخرية الكبرى في صحراء أتاكاما (ALMA)
حان الوقت لإلقاء نظرة على أغلى التلسكوب الأرضي قيد التشغيل. وهو مقياس تداخل راديوي، يقع على ارتفاع 5058 مترًا فوق مستوى سطح البحر. يتكون مقياس التداخل من 66 تلسكوبًا راديويًا يبلغ قطرها 12 أو 7 أمتار. تكلفة المشروع 1.4 مليار دولار. وتم تمويله من قبل أمريكا واليابان وكندا وتايوان وأوروبا وتشيلي.
تم تصميم ALMA لدراسة الموجات المليمترية ودون المليمترية. بالنسبة لجهاز من هذا النوع، فإن المناخ الأكثر ملاءمة هو الارتفاعات العالية والجفاف. تم تسليم التلسكوبات إلى الموقع تدريجياً. تم إطلاق أول هوائي للراديو في عام 2008، وآخر في عام 2013. الهدف العلمي الرئيسي لمقياس التداخل هو دراسة تطور الكون، ولا سيما ولادة النجوم وتطورها.
4. تلسكوب ماجلان العملاق (GMT)
وبالقرب من الجنوب الغربي، في نفس صحراء ALMA، وعلى ارتفاع 2516 مترًا فوق مستوى سطح البحر، يجري بناء تلسكوب GMT الذي يبلغ قطره 25.4 مترًا، وهو عبارة عن عاكس بصري. هذا مشروع مشترك بين أمريكا وأستراليا.
ستشتمل المرآة الرئيسية على جزء مركزي وستة أجزاء منحنية تحيط بها. بالإضافة إلى العاكس، تم تجهيز التلسكوب بفئة جديدة من البصريات التكيفية، مما يسمح بتحقيق الحد الأدنى من التشويه الجوي. ونتيجة لذلك، ستكون الصور أكثر دقة بعشر مرات من تلك التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي.
الأهداف العلمية لتوقيت جرينتش: البحث عن الكواكب الخارجية؛ دراسة تطور النجوم والمجرات والكواكب؛ دراسة الثقوب السوداء وأكثر من ذلك بكثير. ومن المقرر الانتهاء من العمل في بناء التلسكوب بحلول عام 2020.
تلسكوب الثلاثين مترا (TMT).ويشبه هذا المشروع في معالمه وأهدافه تلسكوبي GMT وKeck. وسوف يقع على جبل ماونا كيا في هاواي، على ارتفاع 4050 مترًا فوق مستوى سطح البحر. ويبلغ قطر المرآة الرئيسية للتلسكوب 30 مترًا. يستخدم العاكس البصري TMT مرآة مقسمة إلى العديد من الأجزاء السداسية. فقط بالمقارنة مع Keck، فإن أبعاد الجهاز أكبر بثلاث مرات. ولم يبدأ بناء التلسكوب بعد بسبب مشاكل مع الإدارة المحلية. الحقيقة هي أن مونا كيا مقدسة لدى سكان هاواي الأصليين. وتبلغ تكلفة المشروع 1.3 مليار دولار. وسيشمل الاستثمار بشكل رئيسي الهند والصين.
3. تلسكوب كروي بطول 50 مترًا (FAST)
وها هو أكبر تلسكوب في العالم. في 25 سبتمبر 2016، تم إطلاق مرصد (FAST) في الصين، والذي تم إنشاؤه لاستكشاف الفضاء والبحث عن علامات الحياة الذكية فيه. ويبلغ قطر الجهاز 500 متر، لذلك حصل على لقب "أكبر تلسكوب في العالم". وبدأت الصين بناء المرصد في عام 2011. وكلف المشروع البلاد 180 مليون دولار. حتى أن السلطات المحلية وعدت بإعادة توطين حوالي 10 آلاف شخص يعيشون في منطقة طولها 5 كيلومترات بالقرب من التلسكوب لإنشاء الظروف المثاليةلرصد.
لذلك لم يعد أريسيبو أكبر تلسكوب في العالم. وحصلت الصين على اللقب من بورتوريكو.
2. مصفوفة الكيلومتر المربع (SKA)
إذا تم إكمال مشروع مقياس التداخل الراديوي هذا بنجاح، فسيكون مرصد SKA أقوى بـ 50 مرة من أكبر التلسكوبات الراديوية الموجودة. وسيغطي بهوائياته مساحة تبلغ حوالي كيلومتر مربع واحد. يشبه هيكل المشروع تلسكوب ALMA، لكنه أكبر بكثير من حيث الأبعاد من التركيب التشيلي. يوجد اليوم خياران لتطوير الأحداث: بناء 30 تلسكوبًا بهوائيات 200 متر أو بناء 150 تلسكوبًا بطول 90 مترًا. على أية حال، كما خطط العلماء، سيكون طول المرصد 3000 كيلومتر.
سيتم تحديد موقع SKA على الفور على أراضي دولتين - جنوب إفريقيا وأستراليا. وتبلغ تكلفة المشروع حوالي 2 مليار دولار. المبلغ مقسم بين 10 دول. ومن المخطط أن يتم الانتهاء من المشروع بحلول عام 2020.
1. التلسكوب الأوروبي الكبير للغاية (E-ELT)
وفي عام 2025، سيصل التلسكوب البصري إلى طاقته الكاملة، والتي ستتجاوز حجم TMT بما يصل إلى 10 أمتار، وسيكون موجودا في تشيلي على قمة جبل سيرو أرمازونيس، على ارتفاع 3060 م. أكبر تلسكوب بصري في العالم.
ستحتوي مرآتها الرئيسية التي يبلغ طولها 40 مترًا تقريبًا على 800 جزء متحرك، يبلغ قطر كل منها مترًا ونصف المتر. بفضل هذه الأبعاد والبصريات التكيفية الحديثة، سيتمكن E-ELT من العثور على كواكب مثل الأرض ودراسة تكوين غلافها الجوي.
وسيقوم أكبر تلسكوب عاكس في العالم أيضًا بدراسة عملية تكوين الكواكب وغيرها من الأسئلة الأساسية. سعر المشروع حوالي 1 مليار يورو.
أكبر تلسكوب فضائي في العالم
لا تحتاج التلسكوبات الفضائية إلى نفس الأبعاد الموجودة على الأرض، حيث أنها يمكن أن تظهر نتائج ممتازة بسبب غياب التأثير الجوي. لذلك، الأصح في هذه الحالة أن نقول "الأقوى" وليس "الأكبر" في العالم. هابل هو تلسكوب فضائي أصبح مشهورًا في جميع أنحاء العالم. ويبلغ قطرها مترين ونصف تقريباً. علاوة على ذلك، فإن دقة الجهاز أكبر بعشر مرات مما لو كان على الأرض.
سيتم استبدال هابل في عام 2018 بآخر أقوى، وسيكون قطره 6.5 متر، وستتكون المرآة من عدة أجزاء. وفقًا لخطط المبدعين، سيتم تحديد موقع "James Webb" في L2، في الظل الدائم للأرض.
خاتمة
تعرفنا اليوم على عشرة من أكبر التلسكوبات في العالم. الآن أنت تعرف مدى ضخامة وتقنية الهياكل التي تتيح استكشاف الفضاء، وكذلك مقدار الأموال التي يتم إنفاقها على بناء هذه التلسكوبات.
10. كبيرسينوبتيكياستطلاعتلسكوب
قطر المرآة الرئيسية: 8.4 متر
الموقع: تشيلي، قمة جبل سيرو باتشون، على ارتفاع 2682 متراً فوق مستوى سطح البحر
النوع: عاكس، بصري
وعلى الرغم من أن مشروع LSST سيكون موجودًا في تشيلي، إلا أنه مشروع أمريكي ويتم تمويل بنائه بالكامل من قبل أمريكيين، بما في ذلك بيل جيتس (الذي ساهم شخصيًا بمبلغ 10 ملايين دولار من المبلغ المطلوب البالغ 400 دولار).
الغرض من التلسكوب هو تصوير السماء الليلية المتوفرة بالكامل كل بضع ليالٍ، ولهذا الغرض تم تجهيز الجهاز بكاميرا بدقة 3.2 جيجا بكسل. يتميز LSST بزاوية عرض واسعة جدًا تبلغ 3.5 درجة (بالمقارنة، يشغل القمر والشمس كما يُرى من الأرض 0.5 درجة فقط). لا يتم تفسير هذه القدرات فقط من خلال القطر المذهل للمرآة الرئيسية، ولكن أيضًا من خلال التصميم الفريد: بدلاً من مرآتين قياسيتين، تستخدم LSST ثلاث مرآتين.
ومن الأهداف العلمية للمشروع البحث عن مظاهر المادة المظلمة والطاقة المظلمة، ورسم خرائط درب التبانة، والكشف عن الأحداث قصيرة المدى مثل انفجارات المستعرات أو المستعرات الأعظم، وكذلك تسجيل الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي مثل الكويكبات والمذنبات، على وجه الخصوص، بالقرب من الأرض وفي حزام كويبر.
ومن المتوقع أن يرى LSST "الضوء الأول" (مصطلح غربي شائع يعني اللحظة التي يتم فيها استخدام التلسكوب لأول مرة للغرض المقصود) في عام 2020. تجري حاليًا أعمال البناء، ومن المقرر أن يصبح الجهاز جاهزًا للعمل بكامل طاقته في عام 2022.
9. جنوبالأفريقيكبيرتلسكوب
قطر المرآة الرئيسية: 11× 9.8 متر
الموقع: جنوب أفريقيا، قمة تل بالقرب من مستوطنة ساذرلاند، على ارتفاع 1798 متراً فوق مستوى سطح البحر
النوع: عاكس، بصري
يقع أكبر تلسكوب بصري في نصف الكرة الجنوبي في جنوب أفريقيا، في منطقة شبه صحراوية بالقرب من مدينة ساذرلاند. ساهمت حكومة جنوب إفريقيا بثلث مبلغ الـ 36 مليون دولار اللازم لبناء التلسكوب. والباقي مقسم بين بولندا وألمانيا وبريطانيا العظمى والولايات المتحدة ونيوزيلندا.
التقطت شركة SALT أول صورة لها في عام 2005، بعد وقت قصير من اكتمال البناء. تصميمها غير معتاد تمامًا بالنسبة للتلسكوبات البصرية، ولكنه شائع بين الجيل الأحدث من "التلسكوبات الكبيرة جدًا": المرآة الأساسية ليست مفردة وتتكون من 91 مرآة سداسية يبلغ قطرها مترًا واحدًا، ويمكن قياس زاوية كل منها تعديلها لتحقيق رؤية محددة.
مصمم للتحليل البصري والطيفي للإشعاع الصادر عن الأجسام الفلكية التي لا يمكن الوصول إليها بواسطة التلسكوبات في نصف الكرة الشمالي. يقوم موظفو SALT بمراقبة النجوم الزائفة والمجرات القريبة والبعيدة، كما يراقبون تطور النجوم.
ويوجد تلسكوب مماثل في الولايات المتحدة، ويسمى تلسكوب هوبي-إيبرلي، ويقع في ولاية تكساس، في بلدة فورت ديفيس. قطر المرآة وتقنيتها يتطابقان تمامًا مع SALT.
8. كيك أنا وكيك الثاني
قطر المرآة الرئيسية: 10 أمتار (كلاهما)
الموقع: الولايات المتحدة الأمريكية، هاواي، جبل مونا كيا، على ارتفاع 4145 متراً فوق سطح البحر
النوع: عاكس، بصري
يرتبط كلا التلسكوبين الأمريكيين بنظام واحد (مقياس التداخل الفلكي) ويمكنهما العمل معًا لإنشاء صورة واحدة. الموقع الفريد للتلسكوبات في أحد أفضل المواقع على الأرض للمناخ الفلكي (درجة تداخل الغلاف الجوي مع جودة الملاحظات الفلكية) جعل من كيك واحدًا من أكثر المراصد كفاءة في التاريخ.
تتطابق المرايا الرئيسية لـ Keck I وKeck II مع بعضها البعض وتتشابه في بنيتها مع تلسكوب SALT: فهي تتكون من 36 عنصرًا متحركًا سداسي الشكل. تتيح معدات المرصد مراقبة السماء ليس فقط بالمنظار البصري، ولكن أيضًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة.
بالإضافة إلى كونه جزءًا رئيسيًا من مجموعة واسعة من الأبحاث، يعد Keck حاليًا واحدًا من أكثر الأدوات الأرضية فعالية في البحث عن الكواكب الخارجية.
7. غرانتلسكوبجزر الكناري
قطر المرآة الرئيسية: 10.4 متر
الموقع: إسبانيا، جزر الكناري، جزيرة لا بالما، على ارتفاع 2267 متراً فوق سطح البحر
النوع: عاكس، بصري
انتهى بناء GTC في عام 2009، وفي ذلك الوقت تم افتتاح المرصد رسميًا. وحتى ملك أسبانيا خوان كارلوس الأول حضر الحفل. وقد أنفق ما مجموعه 130 مليون يورو على المشروع: مولت أسبانيا 90% منها، وقسمت المكسيك وجامعة فلوريدا نسبة الـ 10% المتبقية بالتساوي.
التلسكوب قادر على مراقبة النجوم في النطاق البصري والأشعة تحت الحمراء المتوسطة، ويحتوي على أدوات CanariCam وOsiris، والتي تسمح لـ GTC بإجراء دراسات طيفية واستقطابية ودراسات إكليلية للأجسام الفلكية.
6. أريسيبوالمرصد
قطر المرآة الرئيسية: 304.8 متر
الموقع: بورتوريكو، أريسيبو، 497 مترًا فوق مستوى سطح البحر
النوع: عاكس، تلسكوب راديوي
أحد التلسكوبات الأكثر شهرة في العالم، تم التقاط تلسكوب أريسيبو الراديوي في أكثر من مناسبة بواسطة كاميرات السينما: على سبيل المثال، ظهر المرصد كموقع للمواجهة النهائية بين جيمس بوند وخصمه في فيلم العين الذهبية، وكذلك في فيلم الخيال العلمي المقتبس عن رواية كارل ساجان "الاتصال".
حتى أن هذا التلسكوب الراديوي وجد طريقه إلى ألعاب الفيديو - على وجه الخصوص، في إحدى خرائط Battlefield 4 متعددة اللاعبين، والتي تسمى Rogue Transmission، يحدث اشتباك عسكري بين الجانبين حول هيكل منسوخ بالكامل من Arecibo.
يبدو أريسيبو غير عادي حقًا: يتم وضع طبق تلسكوب عملاق يبلغ قطره حوالي ثلث كيلومتر في حفرة كارستية طبيعية، وتحيط به الغابة، ومغطى بالألمنيوم. ويعلق فوقه هوائي متحرك مدعم بـ 18 كابلاً من ثلاثة أبراج شاهقةعلى طول حواف الطبق العاكس. يسمح الهيكل الضخم لـ Arecibo بالتقاط الإشعاع الكهرومغناطيسي بنطاق واسع نسبيًا - بطول موجة من 3 سم إلى 1 متر.
تم تشغيل هذا التلسكوب الراديوي في الستينيات، وقد تم استخدامه في عدد لا يحصى من الدراسات وساعد في تحقيق عدد من الاكتشافات المهمة (مثل أول كويكب اكتشفه التلسكوب، 4769 كاستاليا). بمجرد أن قدم أريسيبو العلماء جائزة نوبل: في عام 1974، مُنح هولس وتايلور جائزة أول اكتشاف على الإطلاق لنجم نابض في نظام نجمي ثنائي (PSR B1913+16).
وفي أواخر التسعينيات، بدأ أيضًا استخدام المرصد كأحد أدوات مشروع SETI الأمريكي للبحث عن حياة خارج كوكب الأرض.
5. مصفوفة أتاكاما المليمترية الكبيرة
قطر المرآة الرئيسية: 12 و 7 متر
الموقع: تشيلي، صحراء أتاكاما، على ارتفاع 5058 متراً فوق سطح البحر
النوع: مقياس التداخل الراديوي
في الوقت الحالي، يعد مقياس التداخل الفلكي هذا المكون من 66 تلسكوبًا راديويًا بقطر 12 و7 أمتار هو الأغلى في التشغيل. تلسكوب أرضي. أنفقت الولايات المتحدة واليابان وتايوان وكندا وأوروبا وبالطبع تشيلي حوالي 1.4 مليار دولار على ذلك.
نظرًا لأن غرض ALMA هو دراسة الموجات المليمترية ودون المليمترية، فإن المناخ الأكثر ملائمة لمثل هذا الجهاز هو الجفاف وعلى ارتفاعات عالية؛ وهذا ما يفسر موقع جميع التلسكوبات الستة والنصف على هضبة الصحراء التشيلية على ارتفاع 5 كيلومترات فوق مستوى سطح البحر.
تم تسليم التلسكوبات تدريجيًا، حيث بدأ تشغيل أول هوائي راديوي في عام 2008 وآخر في مارس 2013، عندما تم إطلاق ALMA رسميًا بكامل طاقته المخطط لها.
الهدف العلمي الرئيسي لمقياس التداخل العملاق هو دراسة تطور الفضاء في المراحل الأولى من تطور الكون؛ على وجه الخصوص، ولادة النجوم الأولى وديناميكياتها اللاحقة.
4. تلسكوب ماجلان العملاق
قطر المرآة الرئيسية: 25.4 متر
الموقع: تشيلي، مرصد لاس كامباناس، على ارتفاع 2516 مترًا فوق مستوى سطح البحر
النوع: عاكس، بصري
في أقصى الجنوب الغربي من ألما، في نفس صحراء أتاكاما، يتم بناء تلسكوب كبير آخر، وهو مشروع للولايات المتحدة وأستراليا - بتوقيت جرينتش. ستتكون المرآة الرئيسية من قطعة مركزية واحدة وستة أجزاء محيطة بشكل متناظر ومنحنية قليلاً، لتشكل عاكسًا واحدًا يبلغ قطره أكثر من 25 مترًا. بالإضافة إلى عاكس ضخم، سيتم تجهيز التلسكوب بأحدث البصريات التكيفية، والتي ستقضي على التشويه قدر الإمكان، خلقها الغلاف الجويأثناء الملاحظات.
ويتوقع العلماء أن هذه العوامل ستسمح لـ GMT بإنتاج صور أكثر وضوحًا بعشر مرات من تلسكوب هابل، وربما أفضل من خليفته الذي طال انتظاره، تلسكوب جيمس ويب الفضائي.
من بين الأهداف العلمية لـ GMT مجموعة واسعة جدًا من الأبحاث - البحث عن الكواكب الخارجية وتصويرها، ودراسة تطور الكواكب والنجم والمجرات، ودراسة الثقوب السوداء، ومظاهر الطاقة المظلمة، وكذلك مراقبة الجيل الأول من المجرات. نطاق تشغيل التلسكوب فيما يتعلق بالأغراض المذكورة هو النطاق البصري والأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة.
ومن المتوقع أن تكتمل جميع الأعمال بحلول عام 2020، ولكن يُذكر أن GMT يمكنها رؤية “الضوء الأول” بـ 4 مرايا بمجرد إدخالها في التصميم. ويجري العمل حالياً على إنشاء مرآة رابعة.
3. تلسكوب الثلاثين مترا
قطر المرآة الرئيسية: 30 متر
الموقع: الولايات المتحدة الأمريكية، هاواي، جبل مونا كيا، على ارتفاع 4050 متراً فوق سطح البحر
النوع: عاكس، بصري
يشبه TMT في الغرض والأداء تلسكوبي GMT وHawaiian Keck. يعتمد TMT الأكبر على نجاح Keck، مع نفس تقنية المرآة الأولية المقسمة إلى العديد من العناصر السداسية (هذه المرة فقط قطرها أكبر بثلاث مرات)، وتتطابق الأهداف البحثية المعلنة للمشروع تمامًا تقريبًا مع مهام GMT، وصولاً إلى تصوير المجرات الأولى التي تقع تقريبًا على حافة الكون.
ونقلت وسائل الإعلام تكاليف المشروع المختلفة، والتي تتراوح من 900 مليون دولار إلى 1.3 مليار دولار. ومن المعروف أن الهند والصين أعربتا عن رغبتهما في المشاركة في TMT ووافقتا على تحمل جزء من الالتزامات المالية.
وفي الوقت الحالي تم اختيار مكان للبناء، لكن لا تزال هناك معارضة من بعض القوى في إدارة هاواي. يعد مونا كيا موقعًا مقدسًا لسكان هاواي الأصليين، والعديد منهم يعارضون بشكل قاطع بناء تلسكوب كبير جدًا.
ومن المفترض أن يتم حل جميع المشاكل الإدارية في وقت قريب جداً، ومن المقرر أن يكتمل البناء بالكامل في حوالي عام 2022.
2. ساحةمصفوفة الكيلومترات
قطر المرآة الرئيسية: 200 أو 90 متر
الموقع: أستراليا وجنوب أفريقيا
النوع: مقياس التداخل الراديوي
إذا تم بناء مقياس التداخل هذا، فإنه سيصبح أداة فلكية أقوى بـ 50 مرة من أكبر التلسكوبات الراديوية على الأرض. والحقيقة هي أن SKA يجب أن تغطي مساحة تبلغ حوالي كيلومتر مربع بهوائياتها، مما سيوفر لها حساسية غير مسبوقة.
من حيث الهيكل، يشبه SKA إلى حد كبير مشروع ALMA، ومع ذلك، من حيث الحجم فإنه سيتجاوز بشكل كبير نظيره التشيلي. في الوقت الحالي، هناك صيغتان: إما بناء 30 تلسكوبًا راديويًا بهوائيات يبلغ طولها 200 متر، أو 150 تلسكوبًا بقطر 90 مترًا. وبطريقة أو بأخرى فإن الطول الذي ستوضع عليه التلسكوبات سيكون حسب خطط العلماء 3000 كيلومتر.
لاختيار الدولة التي سيتم بناء التلسكوب فيها، تم إجراء نوع من المنافسة. وصلت أستراليا وجنوب أفريقيا إلى النهائيات، وفي عام 2012 أعلنت لجنة خاصة قرارها: سيتم توزيع الهوائيات بين أفريقيا وأستراليا في عام 2012. النظام المشتركأي أنه سيتم نشر SKA على أراضي كلا البلدين.
التكلفة المعلنة للمشروع العملاق هي 2 مليار دولار. وينقسم المبلغ بين عدد من البلدان: بريطانيا العظمى وألمانيا والصين وأستراليا ونيوزيلندا وهولندا وجنوب أفريقيا وإيطاليا وكندا وحتى السويد. ومن المتوقع أن يتم الانتهاء من البناء بالكامل بحلول عام 2020.
1. الأوروبيةلأقصى حدكبيرتلسكوب
قطر المرآة الرئيسية: 39.3 متر
الموقع: تشيلي، قمة جبل سيرو أرمازونيس، 3060 مترا
النوع: عاكس، بصري
لبضع سنوات - ربما. ومع ذلك، بحلول عام 2025، سيصل التلسكوب إلى طاقته الكاملة، والتي ستتجاوز TMT بعشرة أمتار كاملة، والتي، على عكس مشروع هاواي، قيد الإنشاء بالفعل. نحن نتحدث عن الزعيم بلا منازع بين أحدث جيلالتلسكوبات الكبيرة، وتحديدًا التلسكوب الأوروبي الكبير جدًا، أو E-ELT.
ستتكون مرآتها الرئيسية التي يبلغ طولها 40 مترًا تقريبًا من 798 عنصرًا متحركًا يبلغ قطرها 1.45 مترًا. هذا جنبا إلى جنب مع النظام الحديثستجعل البصريات التكيفية التلسكوب قويًا جدًا لدرجة أنه، وفقًا للعلماء، لن يكون قادرًا على العثور على كواكب مشابهة للأرض في الحجم فحسب، بل سيكون قادرًا أيضًا على استخدام مقياس الطيف لدراسة تكوين غلافها الجوي، والذي ينفتح تمامًا آفاق جديدة في دراسة الكواكب خارج النظام الشمسي.
بالإضافة إلى البحث عن الكواكب الخارجية، سيقوم E-ELT باستكشافها المراحل الأولىتطوير الفضاء، سيحاول قياس التسارع الدقيق لتوسع الكون، وسيتحقق من الثوابت الفيزيائية، في الواقع، الثبات في الوقت المناسب؛ سيسمح التلسكوب أيضًا للعلماء بالتعمق أكثر من أي وقت مضى في تكوين الكواكب والكيمياء البدائية بحثًا عن الماء والمواد العضوية، مما يعني أن E-ELT سيساعد في الإجابة على مجموعة من الأسئلة العلمية الأساسية، بما في ذلك تلك التي تؤثر على أصل الحياة.
وتبلغ تكلفة التلسكوب التي أعلنها ممثلو المرصد الأوروبي الجنوبي (مؤلفو المشروع) مليار يورو.
الصورة الأكثر تفصيلاً لمجرة مجاورة حتى الآن. تم تصوير أندروميدا باستخدام الكاميرا الجديدة فائقة الدقة Hyper-Suprime Cam (HSC) المثبتة على تلسكوب سوبارو الياباني. يعد هذا أحد أكبر التلسكوبات البصرية العاملة في العالم - حيث يبلغ قطر المرآة الأساسية أكثر من ثمانية أمتار. في علم الفلك، غالبًا ما يكون الحجم أمرًا بالغ الأهمية. دعونا نلقي نظرة فاحصة على العمالقة الآخرين الذين يقومون بتوسيع حدود ملاحظاتنا للفضاء.
1. "سوبارو"
يقع تلسكوب سوبارو في الجزء العلوي من بركان مونا كيا (هاواي) ويعمل منذ أربعة عشر عامًا. هذا تلسكوب عاكس مصنوع وفقًا لتصميم ريتشي-كريتيان البصري مع مرآة أساسية ذات شكل زائدي. لتقليل التشويه، يتم تعديل موضعه باستمرار من خلال نظام مكون من مائتين وواحد وستين محركًا مستقلاً. حتى جسم المبنى لديه شكل خاص، تقليص التأثير السلبيتدفقات الهواء المضطربة.
تلسكوب “سوبارو” (الصورة: naoj.org).عادة، الصور من هذه التلسكوبات غير متاحة للإدراك المباشر. يتم تسجيله بواسطة مصفوفات الكاميرا، ومن ثم يتم نقله إلى شاشات عالية الدقة وتخزينه في أرشيف للدراسة التفصيلية. تتميز "سوبارو" أيضًا بحقيقة أنها سمحت سابقًا بإجراء الملاحظات بالطريقة القديمة. قبل تركيب الكاميرات، تم إنشاء عدسة عينية، لم ينظر إليها علماء الفلك من المرصد الوطني فحسب، بل أيضًا كبار المسؤولين في البلاد، بما في ذلك الأميرة ساياكو كورودا، ابنة الإمبراطور الياباني أكيهيتو.
اليوم، يمكن تركيب ما يصل إلى أربع كاميرات وأجهزة قياس الطيف في وقت واحد على سوبارو لإجراء عمليات المراقبة في نطاق الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء. تم إنشاء أحدثها (HSC) بواسطة Canon ويعمل منذ عام 2012.
تم تصميم كاميرا HSC في المرصد الفلكي الوطني الياباني بمشاركة العديد من المنظمات الشريكة من بلدان أخرى. وتتكون من كتلة عدسة بارتفاع 165 سم ومرشحات ومصراع وستة محركات أقراص مستقلة ومصفوفة CCD. دقتها الفعالة هي 870 ميجابكسل. كانت كاميرا Subaru Prime Focus المستخدمة سابقًا ذات دقة أقل من حيث الحجم - 80 ميجابكسل.
وبما أن HSC تم تطويره لتلسكوب محدد، فإن قطر عدسته الأولى يبلغ 82 سم - أي أصغر بعشر مرات بالضبط من قطر مرآة سوبارو الرئيسية. لتقليل الضوضاء، يتم تركيب المصفوفة في غرفة ديوار مبردة مفرغة وتعمل عند درجة حرارة -100 درجة مئوية.
احتفظ تلسكوب سوبارو براحة اليد حتى عام 2005، عندما تم الانتهاء من بناء العملاق الجديد، سولت.
2. الملح
يقع التلسكوب الكبير الجنوب أفريقي (SALT) على قمة تل ثلاثمائة وسبعين كيلومترًا شمال شرق مدينة كيب تاون، بالقرب من بلدة ساذرلاند. هذا هو أكبر تلسكوب بصري عامل لمراقبة نصف الكرة الجنوبي. ومرآته الرئيسية أبعادها 11.1 × 9.8 مترًا، وتتكون من واحد وتسعين لوحة سداسية.
من الصعب للغاية تصنيع المرايا الأولية ذات القطر الكبير كبنية متجانسة، لذلك تحتوي أكبر التلسكوبات على مرايا مركبة. لتصنيع اللوحات يتم استخدامها مواد متعددةمع الحد الأدنى من التمدد الحراري، مثل السيراميك الزجاجي.
تتمثل مهمة SALT الأساسية في دراسة النجوم الزائفة والمجرات البعيدة والأجسام الأخرى التي يكون ضوءها ضعيفًا جدًا بحيث لا يمكن ملاحظتها بواسطة معظم الأدوات الفلكية الأخرى. يشبه SALT في الهندسة المعمارية سوبارو واثنين من التلسكوبات الشهيرة الأخرى في مرصد مونا كيا.
3. كيك
تتكون المرايا التي يبلغ طولها عشرة أمتار للتلسكوبين الرئيسيين لمرصد كيك من ستة وثلاثين جزءًا وتسمح في حد ذاتها بتحقيق دقة عالية. لكن الميزة الأساسيةالتصميم هو أن اثنين من هذه التلسكوبات يمكنهما العمل معًا في وضع مقياس التداخل. الزوجان Keck I وKeck II يعادلان في الدقة تلسكوبًا افتراضيًا يبلغ قطر المرآة 85 مترًا، وهو أمر مستحيل تقنيًا اليوم.
لأول مرة، تم اختبار نظام بصريات متكيف مع ضبط شعاع الليزر على تلسكوبات كيك. ومن خلال تحليل طبيعة انتشاره، تعوض الأتمتة التداخل الجوي.
تعتبر قمم البراكين الخامدة من أفضل المواقع لبناء التلسكوبات العملاقة. يوفر الارتفاع العالي فوق مستوى سطح البحر والبعد عن المدن الكبيرة ظروفًا ممتازة للمراقبة.
4. جي تي سي
ويقع أيضًا تلسكوب جراند كناري (GTC) على قمة البركان في مرصد لا بالما. وفي عام 2009، أصبح التلسكوب البصري الأرضي الأكبر والأكثر تقدمًا. تتكون مرآتها الرئيسية، التي يبلغ قطرها 10.4 مترًا، من ستة وثلاثين قطعة، وتعتبر الأكثر تقدمًا على الإطلاق. والأمر الأكثر إثارة للدهشة هو التكلفة المنخفضة نسبيًا لهذا المشروع الضخم. جنبًا إلى جنب مع كاميرا CanariCam التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء والمعدات المساعدة، تم إنفاق 130 مليون دولار فقط على بناء التلسكوب.
بفضل CanariCam، يتم إجراء الدراسات الطيفية والإكليلية والاستقطابية. يتم تبريد الجزء البصري إلى 28 كلفن، ويتم تبريد الكاشف نفسه إلى 8 درجات فوق الصفر المطلق.
5.LSST
يقترب إنتاج التلسكوبات الكبيرة التي يصل قطر المرآة الأولية فيها إلى عشرة أمتار من نهايته. تتضمن أقرب المشاريع إنشاء سلسلة من المرايا الجديدة مع زيادة حجم المرايا بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات. وفي العام المقبل بالفعل، من المقرر إنشاء تلسكوب مسح واسع الزاوية عاكس، وهو تلسكوب المسح السينوبتيكي الكبير (LSST)، في شمال تشيلي.
LSST – تلسكوب المسح الكبير (الصورة: lsst.org).ومن المتوقع أن يتمتع بأكبر مجال رؤية (سبعة أقطار واضحة للشمس) وكاميرا بدقة 3.2 جيجا بكسل. على مدار العام، يجب أن يلتقط LSST أكثر من مائتي ألف صورة، وسيتجاوز الحجم الإجمالي لها في شكل غير مضغوط بيتابايت.
وستكون المهمة الرئيسية هي مراقبة الأجسام ذات اللمعان المنخفض للغاية، بما في ذلك الكويكبات التي تهدد الأرض. ومن المخطط أيضًا قياسات عدسة الجاذبية الضعيفة للكشف عن العلامات المادة المظلمةوتسجيل الأحداث الفلكية قصيرة المدى (مثل انفجارات السوبرنوفا). بناءً على بيانات LSST، من المخطط بناء خريطة تفاعلية ومحدثة باستمرار للسماء المرصعة بالنجوم من حرية الوصولعبر الانترنت.
ومع التمويل المناسب، سيتم تشغيل التلسكوب في عام 2020. وتتطلب المرحلة الأولى 465 مليون دولار.
6. بتوقيت جرينتش
يعد تلسكوب ماجلان العملاق (GMT) أداة فلكية واعدة يتم تطويرها في مرصد لاس كامباناس في تشيلي. سيكون العنصر الرئيسي في هذا الجيل الجديد من التلسكوب عبارة عن مرآة مركبة من سبعة أجزاء مقعرة يبلغ قطرها الإجمالي 24.5 مترًا.
وحتى مع الأخذ بعين الاعتبار التشوهات التي يسببها الغلاف الجوي، فإن تفاصيل الصور الملتقطة به ستكون أعلى بحوالي عشر مرات من تلك التي يلتقطها تلسكوب هابل المداري. وفي أغسطس 2013، تم الانتهاء من صب المرآة الثالثة. ومن المقرر أن يتم تشغيل التلسكوب في عام 2024. وتقدر تكلفة المشروع اليوم بنحو 1.1 مليار دولار.
7.TMT
تلسكوب الثلاثين مترًا (TMT) هو مشروع تلسكوب بصري آخر من الجيل التالي لمرصد مونا كيا. المرآة الرئيسية التي يبلغ قطرها 30 مترًا ستتكون من 492 قطعة. ويقدر دقة ذلك اثني عشر مرة أكبر من دقة هابل.
ومن المقرر أن يبدأ البناء في العام المقبل والانتهاء بحلول عام 2030. التكلفة التقديرية: 1.2 مليار دولار.
8. تعليم اللغة الإنجليزية
يبدو التلسكوب الأوروبي الكبير للغاية (E-ELT) اليوم هو الأكثر جاذبية من حيث القدرات والتكاليف. ومن المتوقع إنشاء المشروع في صحراء أتاكاما في تشيلي بحلول عام 2018. وتقدر التكلفة الحالية بـ 1.5 مليار دولار، وسيكون قطر المرآة الرئيسية 39.3 مترًا. وسيتكون من 798 قطعة سداسية، يبلغ قطر كل منها حوالي متر ونصف. سيقوم نظام البصريات التكيفي بإزالة التشويه باستخدام خمس مرايا إضافية وستة آلاف محرك أقراص مستقل.
التلسكوب الأوروبي الكبير للغاية – E-ELT (الصورة: ESO).وتقدر الكتلة المقدرة للتلسكوب بأكثر من 2800 طن. وسيتم تجهيزه بستة أجهزة قياس طيفي، وكاميرا MICADO للأشعة تحت الحمراء القريبة، وأداة EPICS متخصصة محسنة للبحث عن الكواكب الأرضية.
ستكون المهمة الرئيسية لفريق مرصد E-ELT هي إجراء دراسة تفصيلية للكواكب الخارجية المكتشفة حاليًا والبحث عن أخرى جديدة. وتشمل الأهداف الإضافية اكتشاف علامات وجود الماء والمواد العضوية في غلافها الجوي، وكذلك دراسة تكوين أنظمة الكواكب.
لا يشكل النطاق البصري سوى جزء صغير من الطيف الكهرومغناطيسي، وله عدد من الخصائص التي تحد من قدرات المراقبة. العديد من الأجسام الفلكية غير قابلة للاكتشاف عمليًا في الطيف المرئي والقريب من الأشعة تحت الحمراء، ولكنها في الوقت نفسه تكشف عن نفسها بسبب نبضات الترددات الراديوية. لذلك، في علم الفلك الحديث، يتم إعطاء دور كبير للتلسكوبات الراديوية، التي يؤثر حجمها بشكل مباشر على حساسيتها.
9. أريسيبو
يضم أحد مراصد علم الفلك الراديوي الرائدة، أريسيبو (بورتوريكو)، أكبر تلسكوب راديوي بفتحة واحدة وقطر عاكس يبلغ ثلاثمائة وخمسة أمتار. ويتكون من 38.778 لوح ألمنيوم بمساحة إجمالية تبلغ حوالي ثلاثة وسبعين ألف متر مربع.
التلسكوب الراديوي لمرصد أريسيبو (الصورة: NAIC – مرصد أريسيبو).وبمساعدتها، تم بالفعل إجراء عدد من الاكتشافات الفلكية. على سبيل المثال، في عام 1990، تم اكتشاف أول نجم نابض يحتوي على كواكب خارجية، وفي إطار مشروع الحوسبة الموزعة Einstein@home السنوات الاخيرةتم العثور على العشرات من النجوم النابضة الراديوية المزدوجة. ومع ذلك، بالنسبة لعدد من المهام في علم الفلك الراديوي الحديث، فإن قدرات أريسيبو بالكاد كافية. سيتم إنشاء مراصد جديدة على مبدأ المصفوفات القابلة للتطوير مع احتمال نموها إلى مئات وآلاف الهوائيات. سيكون ALMA وSKA واحدًا من هؤلاء.
10. ألما وسكا
مصفوفة أتاكاما المليمترية/تحت المليمترية الكبيرة (ALMA) عبارة عن مجموعة من الهوائيات المكافئة التي يصل قطرها إلى 12 مترًا ويزن كل منها أكثر من مائة طن. وبحلول منتصف خريف عام 2013، سيصل عدد الهوائيات المدمجة في مقياس تداخل راديوي واحد ALMA إلى ستة وستين هوائيًا. مثل معظم المشاريع الفلكية الحديثة، تبلغ تكلفة ALMA أكثر من مليار دولار.
مصفوفة الكيلومتر المربع (SKA) هي مقياس تداخل راديوي آخر يتكون من مجموعة من هوائيات prabolic الموجودة في جنوب أفريقياوأستراليا ونيوزيلندا على مساحة إجمالية تبلغ حوالي كيلومتر مربع واحد.
هوائيات مقياس التداخل الراديوي "مصفوفة الكيلومتر المربع" (الصورة: stfc.ac.uk).تبلغ حساسيته حوالي خمسين مرة أكبر من حساسية التلسكوب الراديوي لمرصد أريسيبو. إن SKA قادر على اكتشاف الإشارات الضعيفة للغاية من الأجسام الفلكية الواقعة على بعد 10-12 مليار سنة ضوئية من الأرض. ومن المقرر أن تبدأ الملاحظات الأولى في عام 2019. وتقدر تكلفة المشروع بـ 2 مليار دولار.
على الرغم من النطاق الهائل للتلسكوبات الحديثة، وتعقيدها الباهظ وسنوات عديدة من الملاحظات، فإن استكشاف الفضاء قد بدأ للتو. وحتى في النظام الشمسي، لم يتم حتى الآن اكتشاف سوى جزء صغير من الأجسام التي تستحق الاهتمام ويمكن أن تؤثر على مصير الأرض.
