| |||
|
Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. | |||
|
OWL – Ultra extra velký dalekohled
Václav Kaizr
Zdá se, že v blízké budoucnosti (10 až 15 let) by se mohl v astronomii objevit přístroj, který ponese na dlouhou dobu přívlastek největší. Autorem projektu je organizace ESO. Ta je řízena ústředím v Garchingu blízko Mnichova. V současné době probíhají v ESO intenzivní přípravy dalekohledu budoucí generace, jehož prozatimní název je OWL (OverWhelmingly Large). Název je vybrán záměrně neboť zkratka OWL je anglický výraz pro sovu a sova jak známo, je pták s bystrým zrakem.
Primární zrcadlo má mít průměr 100 metrů a bude složeno z mnoha segmentů, opatřených aktivní optikou. Bude možno jím pozorovat oblohu ve všech směrech, nejen v oblasti viditelného spektra, ale i v infračervené oblasti. Rozlišovací schopnost OWL bude kolem tisíciny úhlové vteřiny.
Our Wonderful Logo čili OWL
|
OWL - OverWhelmingly Large. Projekt segmentového dalekohledu o průměru zrcadla 100 metrů. Má být umístěn v Atacamské poušti. Teleskop - řecky tele = daleko, scopeo = hledím. Obvykle se jím v astronomii rozumí dalekohled. Aktivní optika - opticko-mechanicko-elektronické zařízení, které slouží k částečné eliminaci chybného zakřivení zrcadel vlivem tíže, teplotního gradientu a výrobních vad. Adaptivní optika - opticko-mechnicko-elektronické zařízení, které slouží k částečné eliminaci turbulence atmosféry. |
Historie
V minulosti se každých 30 až 40 let ve světě objevil nový dalekohled, který byl dvakrát větší než ten dosud největší. Velikostí je zde míněn průměr hlavního zrcadla. Roku 1917 byl postaven Hookerův dalekohled na Mt. Wilson s průměrem hlavního zrcadla 100" (2,5 m). V roce 1949 byl uveden do provozu Haleův dalekohled na Mt. Palomar s dvojnásobným průměrem zrcadla 200" (5 m). Další znásobení plochy zrcadla se podařilo u desetimetrového (390") Keckova dalekohledu na Mauna Kea, první část pracuje od roku 1993. Stavba nových dalekohledů je především otázkou financí a technologických možností dané doby. Podle Roberta Gilmozziho z ESO (The European Southern Observatory) dojde s dvojnásobným zvětšením velikosti dalekohledu k šestinásobnému růstu nákladů. To by u 100 metrového dalekhledu, jakým by OWL měl být, znamelo náklady 20 až 30 miliard dolarů.
Očekáváné zvětšení dalekohledu OWL ve srovnání s HST.
Dalekohledy první poloviny dvacátého století byly postaveny pomocí stejného technologického postupu. Jednalo se o jednolitá zrcadla. Například u firmy George Ellery Hale byla postavena během let 1908 až 1949 60", 100" a 200" zrcadla. Později došlo ke změně technologie a jednolité zrcadlo bylo nahrazeno zrcadlem sestaveným ze segmentů, které jsou v poslední době korigovány za chodu systémem adaptivní optiky.
OWL
Dosavadní techologické postupy vylučují postavení monolitického zrcadla o průměru 100 m. Proto by měl být postaven ze segmentů. První odhady hovoří o 2 000 segmentech o hraně 2,3 m. Hotovy by měly být za deset let, což při 250 pracovních dnech v roce dává průměr 1,3 segmentu denně. To je jeden z důvodů snížení celkové ceny. Hromadná výroba snižuje náklady. Aby byly plně využity možnosti dalekohledu, je nutné použít systém aktivní a adaptivní optiky. Pro OWL se vyvýjí speciální systém sdružené adaptivní optiky. Touto metodou bude možno pozorovat větší oblast oblohy s možností odstranění rušivých vlivů atmosféry.
Primární zrcadlo se skládá z více než 2 000 segmentů.
Napravo: způsob navazování segmentů.
Optika
Předpokládané parametry nového dalekohledu jsou zcela mimořádné. Rozlišení by mělo dosáhnout 1 tisíciny úhlové vteřiny, pro srovnání HST má rozlišení 0,05 úhlové vteřiny. Dalším parametrem je největší magnituda objektu, zde udává plán pro OWL hodnotu 38 mag při desetihodinovém integračním pozorování. Současný návrh počítá s klasickou alt-azimutální montáží. Hmotnost celého zařízení včetně zrcadel by měla být pouhých 12 500 tun. V některých srovnáních se užívá poměr sklo/kov k vyjádření "vyspělosti" technologie, tento parametr u OWL dosahuje hodnoty přibližně 20. Ve skutečnosti se zde nejedná o kov, nýbrž o karbid křemíku. Sběrná plocha primárního zrcadla je větší než 6 000 m2. Na následujícím obrázku je znázorněno umístění jednotlivých optických prvků: 1 - primární zrcadlo o průměru 100 m, 2 - sekundární, ploché, segmentové zrcadlo o průměru 34 m, 3 - čtyřprvkový aktivní člen, 4 - terciální, aktivní, mírně asférické zrcadlo o průměru 8,2 m, 5 - čtvrté, silně asférické zradlo o průměru 8,2 m, 6 - zaostřovací asférické zrcadlo o průměru 4,2 m, 7 - rychle se pohybující ploché zrcadlo o průměru 2,35 m, 8 - ohnisko dalekohledu, zobrazená plocha 10 úhlových minut.
Uspořádání optických prvků OWL
Umístění
Nalezení idealního území je také velice důležité, neboť při velikosti OWL hrají i sebemenší vlivy podstanou roli (zemětřesení, vítr, prach, atd...). Další skutečností je, že spousta "ideálních" míst je již obsazena funkčními dalekohledy. Další podstanou částí studie je tepelná vodivost kontrukce a klimatické poměry uvnitř dalekohledu. Některé tyto aspekty jsou již, alespoň teoreticky, vyřešeny, nicméně zbývá ještě mnoho "detailů".
Dvě videa nového dalekohledu OWL. Zdroj ESO.
| Název | Průměr zrcadla [m] |
Umístění | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Keck I & II | 2 × 10 | Mauna Kea, Hawaii | segmentový dalekohled, interferometr |
| Hobby-Eberly | 9,2 | Mt Fowlkes, USA, Texas |
pevná elevace, nízkonákladovy spektrografický dalekohled |
| Subaru | 8,3 | Mauna Kea, Hawaii | Aktivní teleskop vyrobený v Japonsku |
| VLT | 4 × 8,2 | Cerro Paranal, Chile | Very Large Telescope; hlavní projekt ESO |
| Gemini | 2 × 8,0 | Mauna Kea, Hawaii Cerro Pachon, Chile |
dvojitý 8 metrový dalekohled na severní a jižní polokouli |
| Magellan | 2 × 6,0 | Las Campanas, Chile | dvojitý 6,5 metrový dalekohled známý pod jmény Walter Baade a Landon Clay |
| MMT | 6,5 | Mt Hopkins, USA, Arizona |
nahrazení 4,2 metrového multi zrcadlového teleskopu |
| Bolšoj
Teleskop Azimutalnij |
6,0 | Nizhny Arkhyz, Rusko | první velký altazimutální dalekohled |
| Hale | 5,0 | Mt. Palomar, USA, Kalifornie |
o tomto dalekohledu se hovoří jako o legendě |
| William Herschel | 4,2 | La Palma, Kanárské ostrovy, Španělsko |
největší altazimutálni člen známé skupiny teleskopů (Isaac Newton Group) |
| Victor Blanco | 4,0 | Cero Tololo, Chile | do roku 1998 největší dalekohled na jižní polokouli |
| AAT | 3,9 | Siding Springs, Austrálie |
anglicko-australský dalekohled |
| Mayall | 3,8 | Kitt Peak, USA, Arizona |
|
| UKIRT | 3,8 | Mauna Kea, Hawaii | infračervený dalekohled |
| AEOS | 3,7 | Haleakala, Maui, Hawaii |
Maui pace Surveillance System; převážně vojenský dalekohled |
| 360 | 3,6 | Cerro la Silla, Chile | první evropský dalekohled na jižni polokouli. |
| CFHT | 3,6 | Mauna Kea, Hawaii | kanadsko-francouzsko- hawaiiský dalekohled |
| TNG | 3,6 | La Palma, Kanárské ostrovy, Španělsko |
Telescopio Nazionale Galileo (Italy) |
| Calar Alto 3.5 | 3,5 | Calar Alto, Spain | největší kontinentální dalekohled |
| NTT | 3,5 | Cerro la Silla, Chile | první dalekohled s aktivní optikou |
| ARC | 3,5 | Apache Point, USA, Nové Mexiko |
Astrophysical Research
Consortium |
| WIYN | 3,5 | Kitt Peak, USA, Arizona |
nejstarší zařízení na Kitt Peak |
Dalekohledy ve výstavbě (stav ke konci minulého roku)
| Název | Průměr zrcadla [m] |
Umístění | Poznámka |
|---|---|---|---|
| VLTI | 4 × 8,2 3 × 1,8 |
Cerro Paranal, Chile | interferometr o základně 200 m |
| Keck Interferometer |
2 × 10,0 | Mauna Kea, Hawaii | Keckova dvojčata a příslušenství sestavené do interferometru |
| GTC | 10,4 | La Palma, Kanárské ostrovy, Španělsko |
Gran Telescopio Canarias; segmentové zrcadlo podle Keckova dalekohledu |
| SALT | 9,2 | Sutherland, Jižní Afrika | největší dalekohled jižní Afriky stavěn podle dalekohledu Hobby-Eberly (HET) |
| LBT | 2 × 8,4 | Mt. Graham, USA, Arizona |
Large Binocular Telescope (dříve Columbus) |
Odkazy
