Где находятся обсерватории. Что такое обсерватория и для чего она нужна? Большой Бинокулярный Телескоп
Описание
1. Обсерватория Джемини (Gemini Observatory). К ней относятся два 8-метровых телескопа на Гавайях и в Чили. Это одни из наиболее совершенных в наше время оптических инфракрасных телескопов. На фото: "Джемини-север" (Gemini North) на острове Гавайи, США
2. Европейская южная обсерватория. Часть обсерватории расположена в пустыне Атакама. Здесь реализован крупнейший международный проект - обсерватория с телескопами Atacama Large Millimeter/sub-Millimeter Array, более известными как ALMA. На фото: обсерватория ALMA в Чили
3. Национальная радиологическая астрономическая обсерватория (National Radio Astronomy Observatory, NRAO). Ее главные телескопы - Green Bank, Very Large Array, Very Large Baseline Array. С помощью Green Bank ученые изучили плотность молекул в межзвездном пространстве. На фото: радиотелескоп Green Bank в США
4. Космические телескопы "Чандра" и "Спитцер" (Chandra/Spitzer Space Telescopes). "Чандра" позволяет получать изображения крупных энергетических сгустков Галактики, которые позволили ученым понять природу туманностей и пульсаров. Инфракрасный "Спитцер" позволяет изучать малые звезды и планеты вне Солнечной системы. На фото: обсерватория Чандра
5. Телескоп "Корот" и космический телескоп "Кеплер" (Corot/Kepler Space Telescopes) предназначены для изучения космоса за пределами Солнечной системы. На фото: телескоп "Корот"
6. Обсерватория Кека (W. M. Keck Observatory). Телескоп "Кека" был создан по революционной технологии, увеличивающей мощность зеркал. Благодаря ему было открыто существование галактик на краю Вселенной, изучен механизм выброса гамма-излучений, а также открыты многочисленные планеты вокруг других звезд. Обсерватория Кека расположена на пике горы Мауна-Кеа, остров Гавайи, США
7. Обсерватория Маунт-Уилсон (Mount Wilson Observatory). Около 40 лет Маунт-Уилсон оставалась главной мировой обсерваторией. Здесь были разработаны спектральный анализ и классификация звезд, ставшие фундаментом современной астрономии. На фото: 100-дюймовый телескоп Хокера, Калифорния, США
8. Обсерватория Паломар (Palomar Observatory) состоит из четырех основных инструментов: 200-дюймового телескопа Хейла, 48-дюймового телескопа Самуэля Ошина, 18-дюймового телескопа Шмидта и 60-дюймового телескоп-рефлектора. Обсерватория знаменита кварцевыми зеркалами максимальных размеров. На фото: телескоп Хейла, Калифорния, США
9. Телескоп Галилея (Galileo"s Telescopе). С помощью своего телескопа в 1609 году Галилей изучил Луну, открыл четыре спутника Юпитера, пятна на Солнце и фазы Венеры. На фото: телескоп Галилея в Институте Франклина, Филадельфия, США
10. Космический телескоп "Хаббл" (Hubble Space Telescope) - самый известный телескоп в мире. С его помощью был определен возраст Вселенной, были созданы снимки планет за пределами Солнечной системы и определен химический состав их атмосфер
Подробности Категория: Работа астрономов Опубликовано 11.10.2012 17:13 Просмотров: 7884
Астрономическая обсерватория – научно-исследовательское учреждение, в котором ведутся систематические наблюдения небесных светил и явлений.
Обычно обсерватория возводится на возвышенной местности, где открывается хороший кругозор. Обсерватория оснащена инструментами для наблюдений: оптическими и радиотелескопами, приборами для обработки результатов наблюдений: астрографами, спектрографами, астрофотометрами и другими приспособлениями для характеристики небесных тел.
Из истории обсерватории
Трудно даже назвать время появления первых обсерваторий. Конечно, это были примитивные сооружения, но все-таки в них велись наблюдения за небесными светилами. Самые древние обсерватории находятся в Ассирии, Вавилоне, Китае, Египте, Персии, Индии, Мексике, Перу и в других государствах. Древние жрецы по сути и были первыми астрономами, потому что они вели наблюдения за звездным небом.
– обсерватория, созданная еще в каменном веке. Она находится недалеко от Лондона. Это сооружение было одновременно и храмом, и местом для астрономических наблюдений - истолкование Стоунхенджа как грандиозной обсерватории каменного века принадлежит Дж. Хокинсу и Дж. Уайту. Предположения о том, что это древнейшая обсерватория, основаны на том, что ее каменные плиты установлены в определенном порядке. Общеизвестно, что Стоунхендж был священным местом друидов – представителей жреческой касты у древних кельтов. Друиды очень хорошо разбирались в астрономии, например, в строении и движении звёзд, размерах Земли и планет, различных астрономических явлениях. О том, откуда у них появились эти знания, науке не известно. Считается, что они унаследовали их от истинных строителей Стоунхенджа и, благодаря этому, обладали большой властью и влиянием.
На территории Армении найдена еще одна древнейшая обсерватория, построенная около 5 тыс. лет назад.
В XV веке в Самарканде великий астроном Улугбек
построил выдающуюся для своего времени обсерваторию, в которой главным инструментом был огромный квадрант для измерения угловых расстояний звезд и других светил (об этом читайте на нашем сайте: http://сайт/index.php/earth/rabota-astrnom/10-etapi-astronimii/12-sredneverovaya-astronomiya).
Первой обсерваторией в современном смысле этого слова был знаменитый музей в Александрии
, устроенный Птолемеем II Филадельфом. Аристилл, Тимохарис, Гиппарх, Аристарх, Эратосфен, Геминус, Птолемей и другие добились здесь небывалых результатов. Здесь впервые начали употреблять инструменты с разделёнными кругами. Аристарх установил медный круг в плоскости экватора и с его помощью наблюдал непосредственно времена прохождения Солнца через точки равноденствия. Гиппарх изобрёл астролябию (астрономический инструмент, основанный на принципе стереографической проекции) с двумя взаимно перпендикулярными кругами и диоптрами для наблюдений. Птолемей ввёл квадранты и устанавливал их при помощи отвеса. Переход от полных кругов к квадрантам был, в сущности, шагом назад, но авторитет Птолемея удержал квадранты на обсерваториях до времён Рёмера, который доказал, что полными кругами, наблюдения производятся точнее; однако, квадранты были совершенно оставлены только в начале XIX века.
Первые обсерватории современного типа стали строиться в Европе после того, как был изобретен телескоп – в XVII веке. Первая большая государственная обсерватория – парижская
. Она была построена в 1667 г. Наряду с квадрантами и другими инструментами древней астрономии здесь уже использовались большие телескопы-рефракторы. В 1675 г. открылась Гринвичская королевская обсерватория
в Англии, в предместье Лондона.
Всего в мире работает более 500 обсерваторий.
Российские обсерватории
Первой обсерваторией в России была частная обсерватория А.А. Любимова в Холмогорах Архангельской области, открытая в 1692 г. В 1701 г. по указу Петра I создана обсерватория при Навигацкой школе в Москве. В 1839 г. была основана Пулковская обсерватория под Петербургом, оборудованная самыми совершенными инструментами, которые давали возможность получать результаты высокой точности. За это Пулковскую обсерваторию назвали астрономической столицей мира. Сейчас в России более 20 астрономических обсерваторий, среди них ведущей является Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория Академии наук.
Обсерватории мира
Среди зарубежных обсерваторий наиболее крупными являются Гринвичская (Великобритания), Гарвардская и Маунт-Паломарская (США), Потсдамская (Германия), Краковская (Польша), Бюраканская (Армения), Венская (Австрия), Крымская (Украина) и др. Обсерватории различных стран обмениваются результатами наблюдений и исследований, часто работают по одинаковой программе для выработки наиболее точных данных.
Устройство обсерваторий
Для современных обсерваторий характерным видом является здание цилиндрической или многогранной формы. Это башни, в которых установлены телескопы. Современные обсерватории оснащены оптическими телескопами, расположенными в закрытых куполообразных зданиях, или радиотелескопами. Световое излучение, собираемое телескопами, регистрируется фотографическими или фотоэлектрическими методами и анализируется для получения информации о далеких астрономических объектах. Обсерватории обычно располагаются далеко от городов, в климатических зонах с малой облачностью и по возможности на высоких плато, где незначительна атмосферная турбулентность и можно изучать инфракрасное излучение, поглощаемое нижними слоями атмосферы.
Типы обсерваторий
Существуют специализированные обсерватории, которые работают по узкой научной программе: радиоастрономические, горные станции для наблюдений Солнца; некоторые обсерватории связаны с наблюдениями, проводимыми космонавтами с космических кораблей и орбитальных станций.
Большая часть инфракрасного и ультрафиолетового диапазона, а также рентгеновские и гамма-лучи космического происхождения недоступны для наблюдений с поверхности Земли. Чтобы изучать Вселенную в этих лучах, необходимо вынести наблюдательные приборы в космос. Ещё недавно внеатмосферная астрономия была недоступна. Теперь она превратилась в быстро развивающуюся отрасль науки. Результаты, полученные на космических телескопах, без малейшего преувеличения перевернули многие наши представления о Вселенной.
Современный космический телескоп - уникальный комплекс приборов, разрабатываемый и эксплуатируемый несколькими странами в течение многих лет. В наблюдениях на современных орбитальных обсерваториях принимают участие тысячи астрономов со всего мира.
На картинке изображен проект крупнейшего инфрактрасного оптического телескопа в Европейской южной обсерватории высотой 40 м.
Для успешной работы космической обсерватории требуются совместные усилия самых разных специалистов. Космические инженеры готовят телескоп к запуску, выводят его на орбиту, следят за обеспечением энергией всех приборов и их нормальным функционированием. Каждый объект может наблюдаться в течение нескольких часов, поэтому особенно важно удерживать ориентацию спутника, вращающегося вокруг Земли, в одном и том же направлении, чтобы ось телескопа оставалась нацеленной строго на объект.
Инфракрасные обсерватории
Для проведения инфракрасных наблюдений в космос приходится отправлять довольно большой груз: сам телескоп, устройства для обработки и передачи информации, охладитель, который должен уберечь ИК-приёмник от фонового излучения - инфракрасных квантов, испускаемых самим телескопом. Поэтому за всю историю космических полётов в космосе работало очень мало инфракрасных телескопов. Первая инфракрасная обсерватория была запущена в январе 1983 г. в рамках совместного американо-европейского проекта IRAS. В ноябре 1995 г. Европейским космическим агентством осуществлён запуск на околоземную орбиту инфракрасной обсерватории ISO. На ней стоит телескоп с таким же диаметром зеркала, как и на IRAS, но для регистрации излучения используются более чувствительные детекторы. Наблюдениям ISO доступен более широкий диапазон инфракрасного спектра. В настоящее время разрабатывается ещё несколько проектов космических инфракрасных телескопов, которые будут запущены в ближайшие годы.
Не обходятся без ИК-аппаратуры и межпланетные станции.
Ультрафиолетовые обсерватории
Ультрафиолетовое излучение Солнца и звёзд практически полностью поглощается озоновым слоем нашей атмосферы, поэтому УФ-кванты можно регистрировать только в верхних слоях атмосферы и за ее пределами.
Впервые ультрафиолетовый телескоп-рефлектор с диаметром зеркала (SO см и специальный ультрафиолетовый спектрометр выведены в космос на совместном американо-европейском спутнике «Коперник», запущенном в августе 1972 г. Наблюдения на нём проводились до 1981 г.
В настоящее время в России ведутся работы по подготовке запуска нового ультрафиолетового телескопа «Спектр-УФ» с диаметром зеркала 170 см. Крупный международный проект "Спектр-УФ" - "Всемирная космическая обсерватория" (ВКО-УФ) направлен на исследование Вселенной в недоступном для наблюдений с наземными инструментами ультрафиолетовом (УФ) участке электромагнитного спектра: 100-320 нм.
Проект возглавляется Россией, он включен в Федеральную космическую программу на 2006-2015 гг. В настоящее время в работе над проектом участвуют Россия, Испания, Германия и Украина. Казахстан и Индия также проявляют интерес к участию в проекте. Институт астрономии РАН - головная научная организация проекта. Головной организацией по ракетно-космическому комплексу является НПО им. С.А. Лавочкина.
В России создается основной инструмент обсерватории - космический телескоп с главным зеркалом диаметром 170 см. Телескоп будет оснащен спектрографами высокого и низкого разрешения, спектрографом с длинной щелью, а также камерами для построения высококачественных изображений в УФ и оптическом участках спектра.
По возможностям проект ВКО-УФ сравним с американским Космическим Телескопом Хаббла (КТХ) и даже превосходит его в спектроскопии.
ВКО-УФ откроет новые возможности для исследований планет, звездной, внегалактической астрофизики и космологии. Запуск обсерватории запланирован на 2016 год.
Рентгеновские обсерватории
Рентгеновские лучи доносят до нас информацию о мощных космических процессах, связанных с экстремальными физическими условиями. Высокая энергия рентгеновских и гамма-квантов позволяет регистрировать их «поштучно», с точным указанием времени регистрации. Детекторы рентгеновского излучения относительно легки в изготовлении и имеют небольшой вес. Поэтому они использовались для наблюдений в верхних слоях атмосферы и за её пределами с помощью высотных ракет ещё до первых запусков искусственных спутников Земли. Рентгеновские телескопы устанавливались на многих орбитальных станциях и межпланетных космических кораблях. Всего в околоземном пространстве побывало около сотни таких телескопов.
Гамма-обсерватории
Гамма-излучение тесно соседствует с рентгеновским, поэтому для его регистрации используют похожие методы. Очень часто на телескопах, запускаемых на околоземные орбиты, исследуют одновременно и рентгеновские, и гамма-источники. Гамма-лучи доносят до нас информацию о процессах, происходящих внутри атомных ядер, и о превращениях элементарных частиц в космосе.
Первые наблюдения космических гамма-источников были засекречены. В конце 60-х - начале 70-х гг. США запустили четыре военных спутника серии «Вела». Аппаратура этих спутников разрабатывалась для обнаружения всплесков жёсткого рентгеновского и гамма-излучения, возникающих во время ядерных взрывов. Однако оказалось, что большинство из зарегистрированных всплесков не связаны с военными испытаниями, а их источники расположены не на Земле, а в космосе. Так было открыто одно из самых загадочных явлений во Вселенной - гамма-вспышки, представляющие собой однократные мощные вспышки жёсткого излучения. Хотя первые космические гамма-вспышки были зафиксированы ещё в 1969 г., информацию о них опубликовали только четыре года спустя.
Курорт Пхукет . .
Как следует из недавней публикации Таиланд является не только популярной туристической Меккой, но и местом размещения довольно крупного 2.4-метрового Таиландского национального телескопа . Для сравнения в России всего несколько сравнимых по размеру телескопов. Поэтому я решил пройтись по наиболее крупным телескопам Юго-Восточной Азии .
Географически к Юго-Восточной Азии относят следующие страны:
Начнем с Таиланда . Главная обсерватория этой страны находиться около высочайшей местной горы Дойинтанон .
Топографическая карта Таиланда . .
Высота обсерватории 2457 метров над уровнем моря. В ней есть несколько телескопов: 2.4- и 0.5-метровые. Крупнейший телескоп изготовлен в Аризоне , а его главное зеркало в Подмосковье на заводе ЛЗОС .
2.4-метровый телескоп в Таиланде . .
Ожидается, что в конце 2014 года телескоп получит спектрограф высокого разрешения. Кроме того планируется к 2015 году создать сеть общественных обсерваторий с 0.5-метровыми телескопами и спектрографами.
Теперь перейдем к крупнейшей стране региона — Индонезии . Из-за высокой влажности тропического региона здесь сложно найти хорошее место для астрономических наблюдений. Крупнейшая индонезийская обсерватория имени Боссы расположена на острове Ява . Она была построена в 1923 году.
В обсерватории имени Боссы расположено несколько небольших телескопов с апертурой в 0.4-0.7 метра. Похожая ситуация и на Филиппинах . В обсерватории Пагаса находится 0.45-метровый телескоп, построенный в 1954 году, на японский грант.
0.45-метровый телескоп в обсерватории PAGASA . .
В Малайзии также известны 0.5-метровые телескопы.
Интересно, когда возникла астрономия? Точно на этот вопрос не ответит никто. Вернее, астрономия сопутствовала человеку всегда. Восходы и заходы Солнца определяют ритм жизни, являющийся биологическим ритмом человека. Распорядок жизни скотоводческих народов определялся сменой фаз Луны, земледельческих – сменой времён года. Ночное небо, положение звёзд на нём, изменение положений – всё это подмечалось ещё в те времена, от которых не осталось каких – либо письменных свидетельств. Тем не менее, именно задачи практики – в первую очередь ориентировка во времени и ориентировка в пространстве – явились стимулом для возникновения астрономических знаний.
Меня заинтересовал вопрос: где и как древние учёные получали эти знания, строили ли они специальные сооружения для наблюдений за звёздным небом? Оказалось, что строили. Также интересно было узнать о знаменитых обсерваториях мира, об истории их создания и об учёных, которые в них работали.
Например, в Древнем Египте учёные для астрономических наблюдений располагались на вершинах или ступенях высоких пирамид. Эти наблюдения были вызваны практической необходимостью. Население Древнего Египта – это земледельческие народы, уровень жизни которых зависел от сбора урожая. Обычно с марта начинался период засухи, длящейся около четырёх месяцев. В конце июня далеко на юге, в районе озера Виктория, начинались обильные дожди. Потоки воды устремлялись в реку Нил, ширина которой в это время достигала 20 км. Тогда египтяне уходили из долины Нила на близлежащие возвышенности, а когда Нил входил в обычное своё русло, в плодородной, увлажненной его долине начинался сев.
Проходило ещё четыре месяца, и жители собирали обильный урожай. Очень важно было вовремя узнать, когда начнется разлив Нила. История повествует, что ещё 6000 лет назад египетские жрецы умели это делать. С пирамид или других высоких мест они старались заметить утром на востоке в лучах зари первое появление самой яркой звезды Сотис, которую мы теперь называем Сириусом. До этого примерно в течение семидесяти дней Сириус – украшение ночного неба – был невидим. Первое же утреннее появление Сириуса для египтян было сигналом того, что наступает время разлива Нила и надо уходить от его берегов.
Но не только пирамиды служили для астрономических наблюдений. В городе Луксоре находится известная древняя крепость Карнак. Там, недалеко от большого храма Амона – Ра, расположено небольшое святилище Ра – Горахте, что переводится как «Солнце, сияющее над краем неба». Название это дано не случайно. Если в день зимнего солнцестояния наблюдатель стоит у алтаря в зале, который носит название «Высокий покой Солнца», и смотрит в направлении входа в здание, он видит восход Солнца в этот единственный день года.
Есть и ещё один Карнак – приморский городок во Франции, на Южном побережье Бретани. Случайно или нет совпадение египетского и французского названий, но в окрестностях Карнака бретанского тоже обнаружено несколько древнейших обсерваторий. Эти обсерватории сооружены из огромных камней. Один из них – Камень Фей – тысячи лет возвышался над землёй. Его длина 22.5 метра, а вес – 330 тонн. Карнакские камни обозначают направления на точки неба, в которых бывает виден заход Солнца в день зимнего солнцестояния.
Д
ревнейшими
астрономическими обсерваториями
доисторичес– кого периода считаются
некоторые загадочные сооружения на
Британских островах. Самая впечатляющая
и наиболее подробно исследованная
обсерватория – Стоунхендж в Англии.
Это сооружение состоит из четырёх
больших каменных кругов. В центре
находится та называемый «алтарный
камень» пяти - метровой длины. Его
окружает целая система кольцевых и
дугообраз – ных ограждений и арок
высотой до 7.2 метра и весом до 25 тонн.
Внутри кольца стояло пять каменных арок
в виде подковы, вогнутостью обращённой
на северо – восток. Каждая из глыб
весила около 50 тонн. Каждая арка состояла
из двух камней, служивших опорами, и
камня, перекрывавшего их сверху. Такая
конструкция получила название «трилит».
Сейчас сохранилось только три таких
трилита. Вход в Стоунхендж находится
на северо-востоке. В направлении входа
стоит каменный столб, наклонённый к
центру круга – Пяточный камень.
Предполагают, что он служил ориентиром,
соответствующим восходу Солнца в день
летнего Солнцестояния.
Стоунхендж был одновременно храмом и прообразом астрономической обсерватории. Щели каменных арок служили визирами, строго фиксировавшими направления из центра сооружения в различные точки на горизонте. Древние наблюдатели фиксировали точки восходов и заходов Солнца и Луны, определяли и предсказывали наступление дней летнего и зимнего солнцестояния, весеннего и осеннего равноденствия и, возможно, пытались предсказывать лунные и солнечные затмения. Как храм Стоунхендж служил величественным символом, местом религиозных церемоний, как астрономический инструмент – как бы гигантской вычислительной машиной, позволявшей жрецам – служителям храма предсказывать смену времён года. В целом Стоунхендж представляет собой величественное и, по-видимому, в древности красивое сооружение.
Перенесемся теперь мысленно в XV век н. э. Около 1425 года в окрестностях Самарканда было завершено строительство величайшей в мире обсерватории. Она была создана по замыслу правителя обширной области Средней Азии, астронома – Мухаммеда - Тарагай Улугбека. Улугбек мечтал проверить старые звёздные каталоги и внести в них свои исправления.
О
бсерватория
Улугбека уникальна. Цилиндрическое
трёхэтажное здание со множеством
помещений имело высоту около 50 метров.
Его цоколь был украшен яркой мозаикой,
а на внутренних стенах здания виднелись
изображения небесных сфер. С крыши
обсерватории виднелся открытый горизонт.
В специально вырытой махте разместился колоссальный секстант Фархи – шестидесятиг-радусная дуга, выложенная мраморными плитами, имеющая радиус около 40 метров. Такого инструмента история астрономии ещё не знала. С помощью уникального прибора, ориентированного по меридиану, Улугбек с помощниками вёл наблюдения за Солнцем, планетами и некоторыми звёздами. В те времена Самарканд стал астрономической столицей мира, а слава Улугбека перешагнула далеко за границы Азии.
Наблюдения Улугбека дали результаты. В 1437 году он закончил основную работу по составлению звёздного каталога, включающего сведения о 1019 звёздах. В обсерватории Улугбека впервые была измерена важнейшая астрономическая величина – наклон эклиптики к экватору, составлены астрономические таблицы для звёзд и планет, определены географические координаты различных мест Средней Азии. Улугбеком написана теория затмений.
В Самаркандской обсерватории вместе с учёным работали многие астрономы и математики. Фактически при этом учреждении образовалось настоящее научное общество. И трудно сказать, какие бы идеи родились в нём, получи оно возможность развиваться дальше. Но в результате одного из заговоров Улугбека убили, а обсерваторию разрушили. Ученики учёного спасли только рукописи. Про него говорили, что он «протянул руку к наукам и добился многого. Перед его глазами небо стало близким и опустилось вниз».
Лишь в 1908 году археолог В. М. Вяткин нашёл остатки обсерва - тории, а в 1948 году благодаря усилиям В.А. Шишкина она была раскопана и частично реставрирована. Сохранившаяся часть обсерватории является уникальным архитектурным и историческим памятником и тщательно охраняется. Рядом с обсерваторией был создан музей Улугбека.
Т
очность
измерения, достигнутая Улугбеком,
оставалась непревзойдённой более века.
Но в 1546 году в Дании родился мальчик,
которому суждено было достичь ещё более
высоких вершин в дотелескопической
астрономии. Звали его Тихо Браге. Он
верил астрологам и даже сам пытался
предсказывать будущее по звёздам. Однако
научные интересы одержали победу над
заблуждениями. В 1563 году Тихо приступил
к первым самостоятельным астрономическим
наблюдениям. Широкую известность ему
принёс трактат о Новой звезде 1572 года,
которую он обнаружил в созвездии
Кассиопеи.
В
1576 году датский король отвёл Тихо остров
Вен около берегов Швеции для строительства
там большой астрономической обсерватории.
На средства, отпущенные королём, Тихо
в 1584 году соорудил две обсерватории,
внешне похожие на роскошные замки. Одну
из них Тихо назвал Ураниборг, то есть
замком Урании, музы астрономии, вторая
получила наименование Стьернеборг –
«звёздный замок». На острове Вен
находились мастерские, где под руководством
Тихо изготовляли изуми – тельные по
точности угломерные астрономические
инструменты.
Двадцать один год продолжалась деятельность Тихо на острове. Ему удалось открыть новые, неизвестные ранее неравенства в движе-нии Луны. Им составлены таблицы видимого движения Солнца и планет, более точные, чем раньше. Замечателен звёздный каталог, на создание которого датский астроном затратил 7 лет. По количеству звёзд (777) каталог Тихо уступает каталогам Гиппарха и Улугбека. Но зато координаты звёзд Тихо измерил с большей точностью, чем его предшественники. Этот труд ознаменовал собой начало новой эры в астрологии – эры точности. Он не дожил всего лишь несколько лет до того момента, когда был изобретён телескоп, значительно расширивший возможности астрономии. Говорят, что последними его словами перед кончиной были: «Кажется, жизнь моя не была бесцельной». Счастлив человек, который может такими словами подытожить свой жизненный путь.
Во второй половине XVII и в начале XVIII веков в Европе одна за другой стали возникать научные обсерватории. Выдающиеся географические открытия, морские и сухопутные путешествия потребовали более точного определения размеров земного шара, новых способов определения времени и координат на суше и на море.
И вот со второй половины XVII века в Европе, в основном по ини-циативе выдающихся учёных, начали создаваться государственные астрономические обсерватории. Первой из них была обсерватория в Копенгагене. Строилась она с 1637 по 1656 годы, но в 1728 году сгорела.
П
о
инициативе Ж. Пикара французский король
Людовик XIV,
король – «Солнце», любитель балов и
войн, выделил средства для постройки
Парижской обсерватории. Её строительство
было начато в 1667 году и продолжалось до
1671 года. Получилось величественное
здание, напоминающее замок, с наблюдательными
площадками сверху. По предложению
Пикара, на пост директора обсерватории
был приглашён Жан Доминик Кассини, уже
зарекомендовавший себя как опытный
наблюдатель и талантливый практик.
Такие качества директора Парижской
обсерватории сыграли огромную роль в
её становлении и развитии. Астрономом
были обнаружены 4 спутника Сатурна:
Япет, Рея, Тетис и Диона. Мастерство
наблюдателя позволило Кассини выявить,
что кольцо Сатурна состоит из 2-х частей,
разделённых тёмной полосой. Это деление
получило название «щель Кассини».
Жан Доминик Кассини и астроном Жан Пикар в 1672-1674 годах создали первую современную карту Франции. Полученные значения отличались высокой точностью. В результате западное побережье Франции оказалось почти на 100 км ближе к Парижу, чем на старых картах. Рассказывают, что по этому поводу король Людовик XIV шутливо посетовал – «Мол, по милости топографов территория страны уменьшилась в большей степени, чем увеличила её королевская армия».
История Парижской обсерватории неразрывно связана с именем великого датчанина - Оле Кристенсена Рёмера, приглашённого Ж. Пикаром для работы в Парижской обсерватории. Астроном доказал по наблюдениям затмений спутника Юпитера, конечность скорости света и измерил её значение – 210000 км /с. Это открытие, сделанное в 1675 году, принесло Рёмеру мировую известность и позволило ему стать членом Парижской академии наук.
В создании обсерватории активно участвовал голландский астроном Христиан Гюйгенс. Этот учёный известен многими достижениями. В частности он открыл спутник Сатурна Титан – один из самых больших спутников в солнечной системе; обнаружил полярные шапки на Марсе и полосы на Юпитере. Кроме того, Гюйгенс изобрёл окуляр, который сейчас носит его имя, и создал точные часы – хронометр.
А
строном
и картограф Жозеф Никола Делиль работал
в Парижской обсерватории помощником
Жана Доминика Кассини. В основном он
занимался изучением комет, руководил
наблюдениями прохождения Венеры по
диску Солнца. Такие наблюдения помогли
узнать о существова-нии атмосферы у
этой планеты, а главное – уточнить
астрономическую единицу – расстояние
до Солнца. В 1761 году Делиль был приглашён
царём Петром I
в Россию.
Определяется из астрономических наблюдений, которые ведутся специальными службами на многих обсерваториях мира . Но... в 1931 в результате объединения Московской университетской астрономической обсерватории … Астрономия - IАстрономия (греч. astroomía, от...
История астрономии приближение к теории большого взрыва
Реферат >> МатематикаX век н. э.) придавала астрономическим знаниям огромное значение. Остатки городов и храмов-обсерваторий поражают воображение... содержит фундаментальное изложение геоцентрической системы мира . Будучи принципиально неверной, система Птолемея...
Структура Вселенной (2)
Реферат >> АстрономияЗаатмосферных наблюдений было создание орбитальных астрономических обсерваторий (ОАО) на искусственных спутниках Земли... фазы, обеспечивающей возможность связи с другими мирами , цивилизациями: L – средняя продолжительность существования таких...
Продолжение обзора самых крупных телескопов мира, начатого в
Диаметр главного зеркала более 6 метров.
Смотрите так же расположение крупнейших телескопов и обсерваторий на
Многозеркальный Телескоп
Башня «Многозеркального телескопа» на фоне кометы Хейла-Боппа. Гора Маунт-Хопкинс (США).Multiple Mirror Telescope (MMT). Находится в обсерватории «Маунт-Хопкинс» в штате Аризона, (США) на горе Маунт-Хопкинс на высоте 2606 метров. Диаметр зеркала — 6,5 метров. Начал работу с новым зеркалом 17 мая 2000 г.
На самом деле этот телескоп был построен в 1979 году, но тогда его объектив был выполнен из шести зеркал по 1,8 метра, что эквивалентно одному зеркалу диаметром 4,5 метра. На момент постройки это был третий по мощности телескоп в мире после БТА-6 и Хейла (см. предыдущий пост).
Шли годы, технологии улучшались, и уже в 90-х стало ясно, что вложив относительно небольшое количество средств, можно заменить 6 отдельных зеркал на одно большое. Причём, это не потребует значительных изменений конструкции телескопа и башни, а количество света, собираемое объективом увеличится в целых 2,13 раза.
Multiple Mirror Telescope до (слева), и после (справа) реконструкции.
Эта работа была выполнена к маю 2000 года. Было установлено 6,5 метровое зеркало, а так же системы активной и адаптивной оптики. Это не цельное, а сегментированное зеркало, состоящее из точно подогнанных 6-ти угольных сегментов, так что название телескопа менять не пришлось. Разве, что иногда стали добавлять приставку «новый».
У нового MMT, кроме того что он стал видеть в 2,13 раза более слабые звёзды, в 400 раз увеличилось поле зрения. Так что, работа явно не прошла даром.
Активная и адаптивная оптика
Система активной оптики позволяет при помощи специальных приводов, установленных под главным зеркалом, компенсировать деформацию зеркала при вращении телескопа.
Адаптивная оптика , посредством отслеживания искажения света искусственных звёзд в атмосфере, созданных с помощью лазеров, и соответствующего искривления вспомогательных зеркал, компенсирует атмосферные искажения.
Телескопы Магеллана
Телескопы Магеллана. Чили. Расположены на расстоянии 60 м. друг от друга, могут работать в режиме интерферометра.
Magellan Telescopes — два телескопа — «Магеллан-1» и «Магеллан-2», с зеркалами по 6,5 метров диаметром. Расположены в Чили, в обсерватории «Лас-Кампанас» на высоте 2400 км. Кроме общего названия у каждого из них есть ещё и своё имя — первый, назван в честь немецкого астронома Вальтера Бааде, начал работу 15 сентября 2000 года, второй, названный в честь Лэндона Клэя — американского филантропа, вступил в строй 7 сентября 2002 года.
Обсерватория Лас-Кампанас расположена в двух часах езды на машине от города Ла-Серена. Это очень удачное место для расположения обсерватории как благодаря достаточно большой высоте над уровнем моря, так и благодаря удалённости от населенных пунктов и источников пыли. Два телескопа-близнеца «Магеллан-1» и «Магеллан-2», работающие как по отдельности, так и в режиме интерферометра (как единое целое) на данный момент являются основными инструментами обсерватории (ещё есть один 2,5 метровый и два 1-метровых рефлектора).
Гигантский Магелланов Телескоп (ГМТ). Проект. Дата реализации — 2016 год.23 марта 2012 года эффектным взрывом верхушки одной из ближайших гор было начато строительство «Гигантского Магелланова Телескопа» (ГМТ). Вершину горы снесли, чтобы расчистить место для нового телескопа, который должен начать работу в 2016 году.
Giant Magellan Telescope (GMT) будет состоять из семи зеркал по 8,4 метра каждое, что эквивалентно одному зеркалу диаметром 24 метра, за это его уже прозвали «Семиглаз». Из всех проектов огромных телескопов этот (на 2012 год) — единственный, реализация которого перешла из стадии планирования к практическому строительству.
Телескопы «Джемини»
Башня телескопа «Джемини север». Гавайи. Вулкан Мауна-Кеа (4200 м).
«Джемини юг». Чили. Гора Серра-Пачон (2700 м).
Тоже два телескопа-близнеца, только каждый из «братьев» расположен в другой части света. Первый — «Джемини север» — на Гавайях, на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа (высота 4200 м). Второй — «Джемини юг», находится в Чили на горе Серра-Пачон (высота 2700 м).
Оба телескопа идентичны, диаметры их зеркал составляют 8,1 метра, построены они в 2000 г. и принадлежат обсерватории «Джемини», управляемой консорциумом из 7 стран мира.
Так как телескопы обсерватории расположены в разных полушариях Земли, то этой обсерватории доступно для наблюдения всё звёздное небо. К тому же, системы управления телескопами приспособлены для удалённой работы через интернет, поэтому астрономам не приходится совершать далёкие путешествия от одного телескопа к другому.
Северный «Джемини». Вид внутри башни.
Каждое из зеркал этих телескопов составлено из 42 шестиугольных фрагментов, которые были спаяны и отполированы. В телескопах используются системы активной (120 приводов) и адаптивной оптики, особая система серебрения зеркал, что обеспечивает уникальное качество изображения в инфракрасном диапазоне, система много-объектной спектроскопии, в общем «полный фарш» самых современных технологий. Всё это делает обсерваторию «Джемини» одной из самых совершенных астрономических лабораторий на сегодняшний день.
Телескоп «Субару»
Японский телескоп «Субару». Гавайи.
«Субару» по-японски значит «Плеяды», название этого красивейшего звёздного скопления знает каждый, даже начинающий, любитель астрономии. Subaru Telescope принадлежит Японской Национальной Астрономической Обсерватории , но расположен на Гавайях, на территории Обсерватории Мауна-Кеа , на высоте 4139 м., то есть по соседству с северным «Джемини». Диаметр его главного зеркала — 8,2 метра. «Первый свет» увидел в 1999 году.
Его главное зеркало — крупнейшее в мире цельное зеркало телескопа, но оно относительно тонкое — 20 см., его вес составляет «всего» 22,8 т. Это позволяет эффективно использовать точнейшую систему активной оптики из 261 привода. Каждый привод передаёт своё усилие на зеркало, придавая ему идеальную поверхность в любом положении, что позволяет добиться практически рекордного на сегодняшний день качества изображения.
Телескоп с такими характеристиками просто обязан «увидеть» во вселенной неведомые доселе чудеса. И действительно, с его помощью была открыта самая далёкая из известных на сегодняшний день галактик (расстояние 12,9 млрд. св. лет), самая большая структура во вселенной — объект протяжённостью 200 млн. световых лет, вероятно зародыш будущего облака галактик, 8 новых спутников Сатурна.. Ещё этот телескоп «особо отличился» в поиске экзопланет и фотографировании протопланетных облаков (на некоторых снимках даже различимы сгустки протопланет).
Телескоп Хобби-Эберли
Обсерватория Мак-Дональд. Телескоп Хобби-Эберли. США. Техас.
The Hobby-Eberly Telescope (HET) — расположен в США, в Обсерватории Мак-Дональд. Обсерватория располагается на горе Фолкс, на высоте 2072 м. Начало работы — декабрь 1996г. Эффективная апертура главного зеркала — 9,2 м. (Фактически зеркало имеет размер 10х11 м, но принимающие свет приборы, расположенные в фокальном узле, обрезают края до диаметра 9,2 метра.)
Не смотря на большой диаметр главного зеркала этого телескопа, Хобби-Эберли можно отнести к низко бюджетным проектам — он обошёлся всего в 13,5 млн. долларов США. Это немного, например тот-же «Субару» стоил своим создателям около 100 млн.
Сэкономить бюджет удалось благодаря нескольким конструктивным особенностям:
- Во-первых, этот телескоп был задуман как спектрограф, а для спектральных наблюдений достаточно сферического, а не параболического главного зеркала, что гораздо проще и дешевле в производстве.
- Во-вторых, главное зеркало не цельное, а составленное из 91 идентичного сегмента (так как его форма сферическая), что так же очень удешевляет конструкцию.
- В-третьих, главное зеркало находится под фиксированным углом к горизонту (55°) и может вращаться только на 360° вокруг своей оси. Это избавляет от необходимости снабжения зеркала сложной системой корректировки формы (активная оптика), так как угол его наклона не изменяется.
Но не смотря на такое фиксированное положение главного зеркала, этот оптический инструмент охватывает 70% небесной сферы за счёт движения 8-тонного модуля приёмников света в фокальной области. После наведения на объект главное зеркало остаётся неподвижным, а движется только фокальный узел. Время непрерывного ведения объекта составляет от 45 минут у горизонта до 2 часов в верхней части небосвода.
Благодаря своей специализации (спектрография) телескоп успешно используется, например, для поиска экзопланет или для измерения скорости вращения космических объектов.
Большой южноафриканский телескоп
Большой Южноафриканский Телескоп. SALT. ЮАР.
Southern African Large Telescope (SALT) — находится в ЮАР в Южно-африканской Астрономической Обсерватории в 370 км к северо-востоку от Кейптауна. Обсерватория расположена на сухом плато Кару, на высоте 1783 м. Первый свет — сентябрь 2005 года. Размеры зеркала 11х9,8 м.
Правительство Южно-Африканской Республики вдохновлённое дешевизной телескопа HET, решило построить его аналог дабы не отставать от других развитых стран мира в изучении вселенной. К 2005 году строительство было завершено, весь бюджет проекта составил 20 млн. долларов США половина из которых пошла на сам телескоп, другая половина — на здание и инфраструктуру.
Так как телескоп SALT является практически полным аналогом HET, то всё, что было сказано выше о HET’е относится и к нему.
Но, конечно не обошлось без некоторой модернизации — в основном она коснулась коррекции сферической аберрации зеркала и увеличению поля зрения, благодаря чему кроме работы в режиме спектрографа, этот телескоп способен получать прекрасные фотографии объектов с разрешением до 0,6″. Адаптивной оптикой данный прибор не снабжён (наверное у правительства ЮАР не хватило денег).
Кстати, зеркало этого телескопа, крупнейшее в южном полушарии нашей планеты, делалось на «Лыткаринском заводе оптического стекла», то есть на том же, что и зеркало телескопа БТА-6, крупнейшего в России.
Самый большой телескоп в мире
Большой Канарский телескоп
Башня Большого Канарского телескопа. Канарские о-ва (Испания).
The Gran Telescopio CANARIAS (GTC) — расположен на вершине потухшего вулкана Мучачос на острове Ла-Пальма на северо-западе Канарского архипелага, на высоте — 2396 м. Диаметр главного зеркала — 10,4 м (площадь — 74 кв.м.) Начало работы — июль 2007 года.
Обсерватория называется Роке-де-лос-Мучачос. В создании GTC принимали участие Испания, Мексика и университет Флориды. Этот проект обошёлся в 176 млн. долл. США, из которых 51% заплатила Испания.
Зеркало Большого Канарского Телескопа диаметром 10,4 метра, составленное из 36 шестиугольных сегментов — крупнейшее из существующих на сегодняшний день в мире (2012 г). Сделано по аналогии с телескопами Кека.
..и, похоже GTC будет удерживать первенство по данному параметру пока в Чили на горе Армазонес (3 500 м) не построят телескоп с зеркалом сразу в 4 раза большего диаметра — «Экстремально Большой Телескоп» (European Extremely Large Telescope), или же на Гавайях не возведут Тридцатиметровый телескоп (Thirty Meter Telescope). Какой из этих двух конкурирующих проектов будет воплощён быстрее — неизвестно, но по плану и тот и другой должны быть закончены к 2018 году, что для первого проекта выглядит более сомнительно, чем для второго.
Конечно, есть ещё 11 метровые зеркала телескопов HET и SALT, но как уже говорилось выше, из 11 метров у них эффективно используется лишь 9,2 м.
Хотя это и крупнейший телескоп в мире по размеру зеркала, нельзя назвать его самым мощным по оптическим характеристикам, так как в мире существуют многозеркальные системы, превосходящие GTC по своей зоркости. О них и пойдёт речь далее..
Большой Бинокулярный Телескоп
Башня Большого Бинокулярного Телескопа. США. Аризона.
(Large Binocular Telescope — LBT) — расположен на горе Грэхем(высота 3,3 км.) в штате Аризона (США). Принадлежит Международной Обсерватории Маунт-Грэм. Его строительство обошлось в 120 млн. долл., деньги вложили США, Италия и Германия. LBT — это оптическая система из двух зеркал диаметром 8,4 метра, что по светочувствительности эквивалентно одному зеркалу диаметром 11,8 м. В 2004 году LBT «открыл один глаз», в 2005 было установлено второе зеркало. Но только с 2008 года он заработал в бинокулярном режиме и в режиме интерферометра.
Большой Бинокулярный Телескоп. Схема.
Центры зеркал находятся на расстоянии 14,4 метра, что делает разрешающую способность телескопа эквивалентной 22-метровому, а это почти в 10 раз больше, чем у знаменитого космического телескопа Хаббла. Общая площадь зеркал составляет 111 кв. м., то есть на целых 37 кв. м. больше, чем у GTC.
Конечно, если сравнивать LBT с многотелескопными системами, такими как телескопы Кека или VLT, которые могут работать в режиме интерферометра с большими, чем у LBT базами (расстоянием между компонентами) и, соответственно, давать ещё большее разрешение, то Большой Бинокулярный Телескоп уступит им по этому показателю. Но сравнивать интерферометры с обычными телескопами не совсем правильно, так как они не могут в таком разрешении давать фотографии протяжённых объектов.
Так как оба зеркала LBT посылают свет в общий фокус, то есть являются частью одного оптического прибора, в отличие от телескопов, о которых пойдёт речь дальше, плюс наличие у этого гигантского бинокля новейших систем активной и адаптивной оптики, то можно утверждать, что Большой Бинокулярный Телескоп — самый совершенный оптический прибор в мире на данный момент.
Телескопы Вильяма Кека
Башни телескопов Вильяма Кека. Гавайи.
Keck I и Keck II — ещё одна пара телескопов-близнецов. Место расположения — Гавайи, обсерватория Мауна-Кеа, на вершине вулкана Мауна-Кеа (высота 4139 м.), то есть там же где и японский телескоп «Субару» и «Джемини Север». Инаугурация первого Кека состоялась в мае 1993 года, второго — в 1996 г.
Диаметр главного зеркала каждого из них составляет 10 метров, то есть каждый из них в отдельности является вторым по величине в мире телескопом после Большого Канарского, совсем немного уступая последнему по размеру, но превосходя его по «зоркости», благодаря возможности работать в паре, а так же более высокому расположению над уровнем моря. Каждый из них способен дать угловое разрешение до 0,04 угловой секунды, а работая вместе, в режиме интерферометра с базой 85 метров — до 0,005″.
Параболические зеркала этих телескопов составлены из з6 шестиугольных сегментов, каждый из которых снабжён специальной опорной системой, с компьютерным управлением. Первая фотография была получена ещё в 1990 году, когда у первого Кека было установлено всего 9 сегментов, это была фотография спиральной галактики NGC1232.
Очень Большой Телескоп
Очень Большой Телескоп. Чили.
Very Large Telescope (VLT). Расположение — гора Параналь (2635 м.) в пустыне Атакама в горном массиве чилийских Анд. Соответственно обсерваторию называют Паранальская, принадлежит она Европейской Южной Обсерватории (ESO), включающей в себя 9 европейских стран.
VLT — это система из четырёх телескопов по 8,2 метра, и ещё четырёх вспомогательных по 1,8 метра. Первый из главных инструментов вступил в строй в 1999 году, последний — в 2002, позже — вспомогательные. После этого в течение ещё нескольких лет велись работы по настройке интерферометрического режима, инструменты соединялись сначала попарно, затем все вместе.
В настоящее время телескопы могут работать в режиме когерентного интерферометра с базой около 300 метров и разрешением до 10 микросекунд дуги. Так же, в режиме единого некогерентного телескопа, собирая свет в один приёмник по системе подземных туннелей, при этом светосила такой системы эквивалентна одному прибору с диаметром зеркала 16,4 метра.
Естественно, каждый из телескопов может работать и отдельно, получая фотографии звёздного неба с экспозицией до 1 часа, на которых видны звёзды до 30-ой звёздной величины.
Первое прямое фото экзопланеты, рядом со звездой 2M1207 в созвездии Центавра. Получено на VLT в 2004 году.
Материально-техническое оснащение Паранальской обсерватории самое продвинутое в мире. Труднее сказать каких приборов для наблюдения за вселенной здесь нет, чем перечислить какие есть. Это спектрографы всевозможных типов, а так же приёмники излучения от ультрафиолетового до инфракрасного диапазона, так же всех возможных видов.
Как говорилось выше, система VLT может работать как единое целое, но это очень дорогостоящий режим, поэтому он используется редко. Чаще, для работы в интерферометрическом режиме каждый из больших телескопов работает в паре со своим 1,8 метровым помощником (Auxiliary Telescope — AT). Каждый из вспомогательных телескопов может двигаться по рельсам относительно своего «босса», занимая наиболее выгодное для наблюдения данного объекта положение.
Всё это делает VLT мощнейшей оптической системой в мире , а ESO — самой продвинутой астрономической обсерваторией в мире, это настоящий рай для астрономов. На VLT была сделана масса астрономических открытий, а так же невозможных до этого наблюдений, например, было получено первое в мире прямое изображение экзопланеты.