Великий бінокулярний телескоп: Двоглазий свідок всесвіту

Найпотужніший у світі оптичний телескоп скоро буде спрямований на найдавніші космічні об'єкти, овіяні таємницею зародження Всесвіту.

Як він діє?

Великий бінокулярний телескоп (LBT), що обійшовся в 120 мільйонів доларів, являє собою пару величезних сполучених оптичних телескопів. Ця конструкція використовує світло, що надходить від двох дзеркал, і таким чином ми отримуємо результат, аналогічний роботі телескопа зі значно більшим дзеркалом. Окремі компоненти цього телескопа були виготовлені в Сполучених Штатах Америки, в Італії та Німеччині, а зібрали їх воєдино на висоті 3200 метрів на вершині гори Грехем на південному сході штату Арізона. У жовтні 2005 року за допомогою LBT були зроблені перші знімки зоряного неба - як кажуть астрономи, «в нього запустили перше світло». Втім, поки в цьому телескопі використовувалося тільки одне головне дзеркало. Друге має вступити в дію в нинішньому році. Інженер-механік Шон Келлаган, який займається збиранням і налагодженням телескопа, сповнений ентузіазму: «Працювати на вершині цієї гори - суцільне задоволення».

Небачені можливості

Світлосила телескопа LBT майже в 25 більша, а роздільна здатність у 10 разів вища, ніж ці параметри телескопа Hubble. LBT надає нам небачені раніше можливості для розкриття найпотаємніших таємниць космосу.

Створення Всесвіту

Завдяки високій роздільній здатності LBT дозволяє побачити зародки планет - дискові хмари з газу і пилу. Можливо, з таких ось дисків і створюються планетні системи на зразок нашої.

Формування галактик

Розширене поле зору дозволить ідентифікувати молоді галактики, а спектроскопічні можливості розкриють їх хімічний склад і розкажуть про їх радіальні переміщення.

У пошуках життя

Новий апарат пригнічує паразитне сяйво від занадто яскравих зірок, так що вчені зможуть проводити прямі спостереження за планетами в інших зіркових системах.

1. Головні дзеркала

Направляють світло на вторинні дзеркала. Їх вага 18 т, а діаметр - 8,4 м. Це найбільші дзеркала, які коли-небудь виготовлялися з єдиного шматка скла. Для виливки такого дива чашу з боросилікатним розплавом повільно і плавно обертали навколо вертикальної осі. Завдяки відцентровим силам поверхня рідкого скла набувала параболічної форми. Не зупиняючи обертання, скло дозволяли затвердіти. Для підтримки точної форми використовуються 160 актуаторів (керованих опор), що приймають на себе вагу дзеркала.

2. Вторинні дзеркала

Система адаптивної оптики допомагає компенсувати спотворення, що виникають через турбулентність в атмосфері. Діаметр вторинних дзеркал менше метра, а товщина спеціального скла Zerodur з надзвичайно низьким коефіцієнтом температурного розширення становить 1,6 мм. Комп'ютер відстежує спотворення зображення (видимі як мерехтіння) опорної зірки і обчислює необхідні поправки. Для компенсації спотворень вторинне дзеркало нахиляється і згинається за допомогою 672 електромагнітних актуаторів, закріплених на тильній стороні скляної чаші. Система реагує на атмосферні флуктуації і змінює форму і положення дзеркала до 1000 разів на секунду.

3. Діагональні дзеркала

Направляють світло від вторинних дзеркал до центру телескопа. Тут в одному з інструментів два світлових промені, що йдуть від двох роздільних дзеркальних систем, об'єднують. Втім, можна оперувати і зображенням тільки одного з двох оптичних каналів. У цьому випадку використовується камера, розташована в головному фокусі, - шість лінз і величезна фокальна площина дозволяють без втрати різкості отримувати велике поле зору.

4. Система динамічного балансування

По шести вбудованих в телескоп ємностях перекачується в'язкий водний розчин етиленгліколя. Це врівноважує рухому частину механізму, і приводні електродвигуни можуть без втрати точності повертати її в будь-якому напрямку - вгору, вниз і обертати по азимуту. Якщо нам потрібно зафіксувати напрямок на якусь точку небесної сфери, приводні механізми будуть в безперервному русі компенсувати обертання самої Землі.

5. Інтерферометр

Світлову хвилю від одного дзеркала можна накладати на світлову хвилю від іншого, зрушуючи їх по фазі і навіть просто накладаючи в протифазі. Таким чином вдається ефективно придушувати зайве світло від занадто яскравих зірок, щоб зручніше було розглядати більш слабкі об'єкти.

6. Інтерферометрична камера

Якщо обидва світлові промені від обох оптичних каналів LBT просумувати без зрушення по фазі і об'єднати в одне зображення, то воно буде таким яскравим, як якщо б формувалося за допомогою 22-метрового телескопа.