Kot je dejal Carl Sagan, "Razumevanje je ekstaza." Da pa bi razumeli Vesolje, potrebujemo boljše in boljše načine za njegovo opazovanje. In to pomeni eno: veliki, ogromni, ogromni teleskopi.
V tej seriji si bomo ogledali šest vgrajenih super teleskopov:
- Ogromni teleskop Magellan
- Ogromno velik teleskop
- 30 metrski teleskop
- Evropski izjemno velik teleskop
- Teleskop velikega sinoptičnega raziskovanja
- James Webb vesoljski teleskop
- Teleskop o širokem polju infracrvenega raziskovanja
Tridesetmetrski teleskop (TMT) gradi mednarodna skupina držav in institucij, kot je veliko Super teleskopov. Pravzaprav s ponosom poudarjajo, da mednarodni konzorcij, ki stoji za TMT, predstavlja skoraj polovico svetovnega prebivalstva; Kitajska, Indija, ZDA, Japonska in Kanada. Projekt potrebuje toliko partnerjev, da prevzamejo stroške; po ocenah 1,5 milijarde dolarjev.
Srce katerega koli svetovnega super teleskopa je glavno ogledalo in TMT se ne razlikuje. Primarno ogledalo za TMT je očitno premera 30 metrov. Gre za segmentirano zasnovo, sestavljeno iz 492 manjših ogledal, od katerih je vsako v velikosti 1,4 metra.
Zmogljivost zbiranja svetlobe TMT bo 10-krat večja kot pri teleskopu Keck in več kot 144-krat večja kot pri vesoljskem teleskopu Hubble.
Toda TMT je več kot le ogromno „vedro svetlobe“. Odlikuje se tudi z drugimi zmogljivostmi, ki opredeljujejo učinkovitost super teleskopa. Ena izmed njih je tako imenovana prostorska ločljivost z omejeno difrakcijo (DLSR).
Ko je teleskop usmerjen v oddaljene predmete, ki se zdijo blizu, lahko svetloba iz obeh razprši dovolj, da se oba predmeta prikažeta kot eno. Prostorska ločljivost, omejena z difrakcijo, pomeni, da kadar „območje opazuje zvezdo ali drug objekt, se nobena svetloba tega predmeta ne raztrese zaradi napak v teleskopu. TMT bo lažje razlikoval predmete, ki so blizu drug drugemu. Ko gre za DLSR, bo TMT presegel Keck za faktor 3, na nekaterih valovnih dolžinah pa bo Hubble presegel faktor 10.
Ključnega pomena za delovanje velikih, segmentiranih ogledal, kot je TMT, je aktivna optika. Z nadzorom oblike in položaja vsakega segmenta aktivna optika omogoča primarnemu ogledalu nadomestiti spremembe vetra, temperature ali mehanskih obremenitev na teleskopu. Brez aktivne optike in njene sestrske tehnologije za prilagodljivo optiko, ki kompenzira atmosferske motnje, noben teleskop, večji od približno 8 metrov, ne bi deloval pravilno.
TMT deluje v skoraj ultravijolični, vidni in blizu infrardeči valovni dolžini. Manjši bo od evropskega izjemno velikega teleskopa (E-ELT), ki bo imel 39 metrov primarno ogledalo. E-ELT bo deloval v optičnih in infrardečih valovnih dolžinah.
Super teleskopi na svetu so behemoths. Ne le v velikosti njihovih ogledal, ampak v njihovi masi. Gibljiva masa TMT bo približno 1.420 ton. Hitro premikanje TMT je del zasnove TMT, ker se mora hitro odzvati, ko opazimo nekaj, kot je supernova. Podroben znanstveni primer zahteva, da TMT v 5 do 10 minutah doseže nov cilj.
Za to je potreben zapleten računalniški sistem za usklajevanje znanstvenih instrumentov, ogledal, aktivne optike in prilagodljive optike. To je bil eden od prvih izzivov projekta TMT. TMT bo omogočil, da se odzove na prehodne pojave, kot so supernove, ko jih opazijo drugi teleskopi, kot je teleskop Veliki sinoptični pregled.
TMT bo preučil večino pomembnih vprašanj v astronomiji in kozmologiji danes. Tu je pregled glavnih tem, ki jih bo TMT obravnaval:
- Narava temne materije
- Fizika ekstremnih predmetov, kot so Nevtronske zvezde
- Zgodnje galaksije in kozmična reionizacija
- Oblikovanje galaksije
- Super masivne črne luknje
- Raziskovanje Mlečne poti in bližnjih galaksij
- Rojstvo in zgodnje življenje zvezd in planetov
- Časovne domene: Supernovee in gama Ray Bursts
- Eksoplaneti
- Naš osončje
To je celovit seznam tem, ki se zagotovo. Zelo malo pušča zunaj in priča o moči in učinkovitosti TMT.
Surova moč TMT ni vprašljiva. Ko bo na delu, bo izboljšal naše razumevanje vesolja na več frontah. Toda dejanska lokacija TMT je še vedno lahko vprašljiva.
Prvotna lokacija TMT je bila Mauna Kea, vrh 4200 metrov na Havajih. Mauna Kea je odlična lokacija, kjer domuje več teleskopov, med drugim opazovalnica Keck, teleskop Gemini, teleskop Subaru, teleskop Kanada-Francija-Havaji in teleskop James Clerk Maxwell. Mauna Kea je tudi mesto najbolj zahodne antene iz zelo dolge osnovne črte.
Spor med nekaterimi Havajci in TMT je bil drugje dobro dokumentiran, toda osnovni očitek TMT je, da je vrh Mauna Kea sveta zemlja in bi želeli, da se TMT gradi drugje.
Organizacije, ki stojijo za TMT, bi še vedno želele, da bi bila ta zgrajena v Mauna Kea, pravni postopek pa se odvija okoli spora. Med tem postopkom so identificirali več možnih nadomestnih mest za teleskop, vključno z La Palmo na Kanarskih otokih. Space Magazine se je obrnil na znanstvenika observatorija TMT Christophe Dumas, doktorja o možni selitvi TMT na drugo mesto.
Dr. Dumas nam je dejal, da „Mauna Kea ostaja najprimernejša lokacija za TMT zaradi svojih odličnih pogojev za opazovanje in zaradi sinergije z drugimi objekti TMT, ki so že prisotni na gori. Njegova zelo visoka višina skoraj 14.000 čevljev ga naredi vrhunsko astronomsko mesto na severni polobli. Nebo nad Mauna Kea je zelo stabilno, kar omogoča pridobivanje zelo ostrih slik. Ima tudi odlično preglednost, nizko svetlobno onesnaženost in stabilne hladne temperature, ki izboljšajo občutljivost za opazovanje v infrardeči povezavi. "
Najprimernejša sekundarna lokacija v La Palmi je dom več kot 10 drugih teleskopov, a ali bi selitev na Kanarske otoke vplivala na znanost TMT? Dr Dumas pravi, da je tudi območje Kanarskih otokov odlično, s podobnimi atmosferskimi lastnostmi kot Mauna Kea, vključno s stabilnostjo, preglednostjo, temo in delom jasnih noči.
Kot pojasnjuje dr. Dumas, je "La Palma na nižji višini in je v povprečju toplejša kot Mauna Kea. Ta dva dejavnika bosta zmanjšala občutljivost TMT pri nekaterih valovnih dolžinah v infrardečem območju spektra. "
Dr. Dumas je za Space Magazine povedal, da lahko to zmanjšano občutljivost v infrardečem infrardečem nekoliko premagamo z načrtovanjem različnih nalog opazovanja. "To specifično vprašanje je mogoče delno omiliti z uvedbo prilagodljivega načrtovanja opazovanj TMT, da se izvede izvajanje najzahtevnejših infrardečih programov z najboljšimi atmosferskimi pogoji nad La Palmo."
Tretjega marca so se 44 dni sodnih obravnav v TMT zaključile. V tem času je 71 ljudi pričalo za in proti TMT, ki so ga zgradili na Mauna Kea. Tisti proti teleskopu pravijo, da je mesto sveto zemljišče in na njem ne bi smeli več graditi teleskopa. Tisti za TMT so govorili v prid znanosti, ki jo bo TMT ponudil vsem, in možnosti izobraževanja, ki jih bo zagotovil Havajem.
Čeprav je gradnja zamujala in so ljudje šli na sodišče, da bi projekt ustavili, se zdi, da bo TMT zagotovo zgrajen - nekje. Financiranje je v teku, načrtovanje je dokončano, izdelava sestavnih delov pa je v teku. Zamude pomenijo, da je prva lučka TMT še vedno negotova, a ko bomo prišli tja, bo TMT še en menjalnik iger, tako kot drugi svetovni teleskopi na svetu.
