Astronomiya

Teleskop və onun konstruksiyası

Teleskop və onun konstruksiyası

Evimdə əks olunan bir teleskop qurmaq istəyirəm. Planımın bu günə qədər başa düşdüyüm bəzi açıqlamalarından ibarət bir rəsm əlavə etdim və dizaynın sualları olan hissələrini vurğuladım.

Parabolik və ya kürə şəklində hansı güzgüdən istifadə etməliyəm və qərar qəbul edərkən hansı amillər nəzərə alınır?

Güzgü düzəltmək üçün istifadə olunan şüşə gələn işıq şüaları? Borunun ortasındakı ikincil güzgü nədir?

Daha yüksək böyüməyə kömək edəcək başqa şeylər varmı?

Bəzi teleskopların qabağında işığın boruya girdiyi bir şüşə pəncərə var, niyə belədir? Buraya əlavə etməyim lazımdırmı?


Bu çox geniş bir mövzudur. Bunun üzərinə tam kitab yaza bilərsiniz. Gələcəkdə istinad üçün qısa bir cavab verəcəyəm.

İki əsas seçiminiz var: refrakter və ya reflektor.

https://en.wikipedia.org/wiki/Refracting_telescope

https://en.wikipedia.org/wiki/Reflecting_telescope

Refrakter daha asandır. Uzun bir fokus məsafəsi ilə nisbətən böyük bir lensə ehtiyacınız olacaq - bu, teleskopunuzun yuxarı hissəsindəki əsas optikləriniz olacaq. Əhatə dairənizin uzunluğu əsas linzanın fokus məsafəsi ilə diktə ediləcəkdir.

Fokus məsafəsini Günəş qalxdıqda çölə çıxaraq kiçik bir dəqiq təsvirə yönəltməyə çalışaraq fokus məsafəsini ölçmək olar - lenslə görüntü arasındakı məsafə fokus məsafəsidir.

Okulyar və ya okulyar olaraq qısa fokus məsafəsi olan daha kiçik bir lens istifadə edə bilərsiniz. Daha yaxşısı, köhnə bir mikroskopdan və ya durbindən bir mercek istifadə edə bilərsiniz.

Hədəf (birincil lens) və göz (okulyar) arasındakı ümumi məsafə onların fokus məsafələrinin cəmidir. Birincil linzanın F1 fokus məsafəsi varsa və okulyarın F2 fokus uzunluğu varsa, sonsuzluğa baxarkən aralarındakı məsafə F1 + F2-dir. Bu, borunun ümumi uzunluğunu hesablamağa kömək edəcəkdir.

Bununla birlikdə, okulyar (okulyar) fərqli bir lensdirsə (şeyləri daha kiçik göstərən lens növüdür), ümumi məsafə F1 - F2-dir. Yeri gəlmişkən, fərqli bir lensin fokus uzunluğunu ölçmək çətindir, çünki proyektləşdirə biləcəyiniz bir şəkil yaratmır.

Alətin böyüdülməsi belə olacaq:

M = F1 / F2

Böyütmə barədə çox narahat olmayın. Əvvəlcə işləyən bir şey edin. Daha çox böyütmək həmişə daha yaxşı deyil. Başlanğıcda, 10x… 50x aralığında bir şey axtarın. Daha sonra dəqiqləşdirin.

Borunun sərt olduğundan əmin olun. Su qurğularında istifadə olunan kimi bir plastik boru yaxşı işləməlidir.

Bütün linzaların ortada və dəqiqliklə hizalandığından əmin olun. Linzalarınızın hər hansı bir tərəfə meyl etməsini istəmirsiniz. Onların əsas oxu əhatə dairəsinin oxu ilə üst-üstə düşməlidir. Bu performans üçün vacibdir.

Cisimlər ətrafında çox rəngli saçaq (kiçik göy qurşağı) alırsınızsa, bir kağız üzük qoyaraq birincil lensin diametrini azaldın və görüntünü biraz qaraldır, lakin sinir bozucu göy qurşağını bir az azaltmalısınız.

Okuarı əsas boruya sürüşən daha kiçik bir boruya quraşdırın. Ana borunu F1 + F2-dən biraz daha qısa kəsin. Bu, görüntü yaxşı bir fokusda olana qədər okulyarın irəli və geri hərəkət etməsinə imkan verəcəkdir.

Reçeteli gözlük istehsal edən bir dükan taparsanız (göz və ya görmə problemi olan insanlar üçün), gözlükləri kəsmək üçün istifadə etdikləri "boş" linzalara sahibdirlər. Əsas optikləriniz üçün bunlardan birini ala biləcəyinizə baxın. Təxminən 1 metrlik bir fokus məsafəsi yaxşı olmalıdır (optiklər buna olduqca zəif reseptli eynəklərdə tapa biləcəyiniz 1 dioptr lens deyirlər).

Bəzən qırılmış bir proyektordan və ya başqa bir şeydən yaxşı bir lens çıxara bilərsiniz, ancaq diametrinin kifayət qədər böyük olduğundan (50 mm və ya daha böyük olması yaxşı olmalıdır) və fokus uzunluğunun kifayət qədər böyük olduğundan əmin olun (0.5 ilə 2 metr arasındakı yerdə deyərdim - 2 ilə 0,5 dioptr arasındadır - ancaq mümkünsə 1 m yaxınlığında saxlayın).

İllər əvvəl etdiyim ilk teleskop buna çox oxşayırdı. Reçeteli eynək istehsalçısından boş bir lens, plastik bir boru, bir oyuncaq mikroskopundan bir mercek. Ağlabatan dərəcədə yaxşı işləyirdi, onunla Aydakı kraterləri və dağları görə bilirdim.


Bir reflektor hazırlamaq daha çətindir, lakin alətin performansı daha yüksəkdir. Stellafane təlimatını oxuyun, çox əhatəlidir:

https://stellafane.org/tm/

Orada təsvir edilənlər dobsonian teleskopdur. Sadə bir alt-azimut dağıdakı yeni bir reflektor.


Astronomik bir mübahisə: otuz metrlik teleskop və elmdə yerli səslərə ehtiyac

17 iyul 2019-cu il tarixində Havaylı yerli ağsaqqallar da daxil olmaqla otuzdan çox insan, yeni bir teleskopun inşasını dayandırmaq üçün yorucu bir kampaniyanın zirvəsi rolunu oynayan bir hadisə olan Mauna Kea'da həbs olundu. Qəzəbin böyüklüyü həm yerli hökumət, həm də elmi ictimaiyyət üçün bir qədər şok oldu. Əvvəllər Mauna Kea üzərində qurulmuş bir çox teleskop var idi - mənfi cavab indi niyə bu qədər sıx idi? Teleskop müqəddəs torpaqları alçaldar və yerli əhaliyə haqlı olaraq aid olan təbii sərvətlərdən istifadə edərdimi? Yüksək azlığın hökmü onların dövlətlərinin potensial irəliləməsinə və elmi töhfəsinə mane olurdumu? CaSP, Otuz Metr Teleskopun simvolizminə və elm adamları olaraq şüurlu və ya şüursuz olaraq işimizlə cəmiyyətlərimizi necə təsir etdiyimizə sərt baxmaq üçün yanvar ayında bir araya gəldi.

Otuz Metr Teleskop (TMT) otuz metr hündür və ya uzun deyil obyektiv eni otuz metrdir və mövcud rekord diametri 10.4 metrdir. 2003-cü ildə bir çox qurumun koalisiyası, Hubble Teleskopunun 12 qat çözünürlüğüne sahib inanılmaz teleskopları üçün mükəmməl bir yer üçün axtarış qrupuna başladı. Qaçışda Şili, İspaniya, Meksika, Hindistan və əlbəttə ki, Havayda yerlər var idi. Nəticədə, işıq çirkliliyi və quru atmosferin olmaması komitəni 2009-cu ildə Mauna Kea seçməyə razı saldı. Mauna Kea hərəkətsiz bir vulkandır ( mauna = dağ) 1968-ci ildə quru ehtiyatı olaraq qurulan qoruq Hawaii Universiteti tərəfindən idarə olunur. Təəssüf ki, TMT üçün varlığı Yerli Havaylılarla əyalət hökuməti arasında bir əsrlik gərginliyi kristallaşdırdı və yarım on ildən çox müddət ərzində tikintisinin qarşısını aldı.

2014-cü ildə TMT üçün zəmin yarandı və qəfil güclü bir etirazla izlənildi. Aktivistlər bədənlərini tikinti ilə fiziki olaraq bloklamaq üçün yerə gəldilər. Çox istiqamətli bir hücumda, etirazçılar məhkəmədə bir proses məsələsinə də etiraz etdilər. TMT-nin əleyhdarlarına iddialarını təqdim etmək üçün ədalətli bir fürsət verilmədiyi üçün torpaq istifadəsinə verilən lisenziya etibarsız sayıldı. 2017-ci ildə mühüm irəliləyiş nöqtələri ilə yeni bir icazə verildi. Mauna Kea üzərindəki əvvəlki teleskopların qaldırılması deyil, Torpaq və Təbii Sərvətlər Şurası (BLNR) TMT'nin olacağını elan etdi sonuncu teleskop Mauna Kea.

BLNR və TMT-nin köhnəlmiş teleskopları daha yaxşısı ilə əvəzləmək və gələcək üçün dağın bütövlüyünü təmin etmək üçün verdikləri güzəştdən qürur duyduqlarını təsəvvür edirəm. Beləliklə, 2019-cu ildə inşaat bərpa olunduqda və qışqırıq çıxdı daha da böyük əvvəlkindən daha çox məyusluq və qarışıqlıq çox gərgin olmalı idi. Bütün əyalətdə nümayişlər və etirazlar başladı və Mauna Keada o qədər sıx idi ki, Vali İge hüquq-mühafizə orqanlarını barışı qorumağa çağırdı və yuxarıda qeyd edildiyi kimi bir çox etirazçı həbs olundu. Bu qərar vəziyyəti daha da pisləşdirdi və Qubernator İge üçün ölüm təhdidlərinə səbəb oldu.

Mauna Kea üzərində ehtiras və hirs həm müasir, həm də tarixi ziddiyyəti təmsil edir. Havay yaradılış hekayələrində Mauna Kea, Baba Göyün sözün həqiqi mənasında ilk doğulan övladıdır ( Wakea) və Ana Yer ( Papahanaumoku ), dəniz səviyyəsindən püskürən və ulduzlara uzanan iki valideyn arasında bir körpü. Əlavə olaraq, qərblilər “ata-baba torpağı” anlayışına bələd olsalar da, yerli Havaylılar da daxil olmaqla bir çox yerli mədəniyyət torpaqlara baxır kimi əcdadlarımız, ailəvi nəsillər dəfn edildikdən sonra yer üzünün bir hissəsinə çevrildiklərindən. 19-cu əsrin sonlarında Havay monarxiyası devrildikdə, 1959-cu ildə Amerika assimilyasiyasına və dövlətçiliyinə yol açmaq üçün Yerli Havay mədəniyyətinin çox hissəsi sıxışdırıldı və ya nəzərə alınmadı. Beləliklə, bəzi yerli Havaylılar on illərdir Havay əyalətini tanımaqdan imtina etdilər. davamlı mədəni qarşıdurma ilə nəticələnən hökumət. Bu ağrı ən son TMT quruluşu ilə özünü büruzə verdi. Mauna Kea'da sosial media dövründə qurulmuş ilk teleskop olaraq TMT etirazı görünməmiş saylara qədər artdı.

Geriyə baxanda bunun qarşısını almaq olarmı deyə düşündük. Yavaş-yavaş keçmişimizin şiddətli səhvləri ilə hesablaşan bir cəmiyyətə çevrildikcə, maraqlı tərəflər əlaqələr qura, fəlakətlərdən çəkinəcək və hər kəsin yaşaya biləcəyi həll yollarına gedə biləcəyi üçün yerli əhalini dinləmək və masaya gətirmək kimi sadə bir hərəkət. TMT, aktivistlərə məhəl qoymamaq onların qətiyyətini azaltdıqda və hər hansı bir kompromis seçimini rədd edərkən baş verən hadisələrlə əlaqədar bir iş hesab edilə bilər. Bu təəssüf doğurur, çünki Hawaii vətəndaşlarının əksəriyyəti (% 64) sorğuda iştirak edən Yerli Havaylıların demək olar ki yarısı da daxil olmaqla teleskopun inşasını dəstəkləyir. Suverenliyi dəstəkləyən insanlar teleskop mövcuddur, lakin fraksiyaların qütbləşməsi ortaq fikirlər üçün az yer qoyub. Ətraf mühitə təsirlərin idarə edilməsi planları və cəmiyyətə fayda gətirəcəyi vədləri ilə belə, vədlər etimad tələb edir və vaxt keçdikcə etibar azalır. İki aylıq atəşkəsin bu ayın sonunda (fevral) sona çatma ehtimalı ilə irəliləyiş yolu bəlli deyil. Hesab edirəm ki, hesabatlılıq və hörmət nümayiş etdirmək üçün TMT koalisiyasından bəzi əvvəlcədən satın alma (yalnız vədlərlə sənədlər deyil) ilə etibar yenidən qurula bilər. Vacibdir ki, erkən fəaliyyət həqiqətən yerli Hawaii fəalları tərəfindən tələb olunmalıdır, nəinki akademiklərin yerli əhali üçün yaxşı olduğunu düşündükləri. Burada bəzi yaradıcı həll yolları və Yerli Havay mədəniyyəti və atalarının təntənəsi üçün bir fürsət var. Mərhum senator Daniel Akaka, ABŞ-ın Yerli Havay soylarının ilk senatoru və TMT-nin tərəfdarı, bir dövlət olaraq astronomiyaya diqqət yetirməyin ata-baba naviqatorlarını və müasir Hawaii sakinlərini "Ulduzların tələbələri kim olduğumuz" kimi ən yaxşı şəkildə izah edir.


Otuz Metrlik Teleskop Tikintiyə Başlayır

Müəllif: Monica Young 11 iyul 2019 1

Bu kimi məqalələri gələnlər qutunuza göndərin

Havay valisi David Ige və Otuz Metr Teleskop Beynəlxalq Rəsədxanası, Otuz Metr Teleskopun inşasının 15 İyul həftəsində başlayacağını açıqladı.

Bir sənətçinin Otuz Metr Teleskopunun bir dəfə necə görünəcəyini təsvir etməsi tamamlandı.
Yaponiyanın Milli Astronomik Rəsədxanası

Etirazlardan Havai’nin Mauna Kea üstündəki Otuz Metrlik Teleskopun inşası dayandırıldıqdan dörd il sonra Vali David İge inşaatın davam edəcəyini açıqladı. 2015-ci ildə etiraz aksiyalarının keçirildiyi Mauna Kea Giriş Yolu, 15 iyul tarixindən etibarən bağlanacaq, lakin tikintinin nə zaman yenidən başlayacağı hələ dəqiq deyil.

Megateleskop dizayn və inkişaf mərhələsini 2009-cu ildə tamamladı, lakin Mauna Kea-nı mədəni və dini səbəblərdən bəxş edən yerli Hawaii fəalların qanuni problemləri teleskopu ovladı. İndi 13 teleskop günbəzi, Mauna Keanın zirvəsini əhatə edir və Sakit Okeanın 4.205 m yüksəkliyindəki aydın görünməsindən faydalanır. Bəzi Havaylılar, başqa bir teleskop qurmağın və bunun yanında bir canavarın qurulmasının yuxuda olan vulkanda ziyarətgahları, qurbangahları və digər müqəddəs yerləri narahat edəcəyindən narahatdırlar. Onların narahatlıqları ətraf mühitə də aiddir.

Etirazçılar, Otuz Metr Teleskopun inşasına etiraz olaraq Honolulu'daki IAU toplantısı qarşısında toplandı.
Babak A. Tafreshi

Artıq TMT-nin inşaatının davam etdirilməsinə imkan verən yeni müqavilə, mövcud üç teleskopun istismardan çıxarılacağı və zirvədən çıxarılacağı və daha iki obyektin 2033-cü ilə qədər çıxarılması lazım olduğunu göstərdi. Plan ayrıca bir sıra ətraf mühitin qorunmasını təmin edir. (Razılaşma ilə bağlı hekayənin hamısını burada oxuyun.)

Bununla birlikdə, Havaylıların əksəriyyətinin teleskopu və onun tikintisini dəstəklədiyi görünsə də (2018-ci il qəzetinin sorğusu respondentlərin% 77-nin TMT-ni dəstəklədiyini göstərdi), bəzi fəallar qəti şəkildə qarşı çıxırlar. Ige'nin elanı ilə eyni gün, Mauna Kea Anaina Hou təşkilatı yeni bir məhkəməyə müraciət etdi və Hawaii Birlik və Qurtuluş İnstitutu "TMT ilə sonsuza qədər mübarizə aparacaqları", ancaq "Kapu Aloha'da möhkəm durduqları - sülh və zorakılığın olmadığı" barədə bir açıqlama verdi. . ”

TMT adından, İdarə Heyətinin sədri Henry Yang, “Son 10 il ərzində Maunakea'nın hamı üçün misilsiz əhəmiyyəti haqqında çox şey öyrəndik və dağda yaxşı idarəedici olmağa sadiq qalırıq. Hawaiian icması. . . . Layihəmizlə razılaşmayanları və fikirlərinə hörmət etdiyimizi bildiririk. ”


Müştəri

Kredit - Damien Jemison / GMTO Corporation

& ldquoBu qlobal, əməkdaşlıq layihəsində işləmək sadəcə bənzərsiz bir təcrübədir və rdquo, milyard dollarlıq səy üçün WSP layihə meneceri Andres Navarro deyir. & ldquoBiz mühəndislər, astronomlar və digər elm adamlarının nəslinə damğasını vuracaq bir təşəbbüsün bir parçası olaraq seçildik. & rdquo Nəhəng Magellan Teleskopu ABŞ, Cənubi Koreya, Braziliya və Avstraliyadan olan universitet və qurumlardan ibarət bir konsorsium tərəfindən hazırlanır. WSP komandası, Kaliforniya, Denver və Santiaqoda və Çili inşaat sahəsinin özündə də yaxşı yayılmışdır. WSP, tikinti idarəsi, texniki yoxlama, mühəndislik və konstruktiv qiymətləndirmələr, sağlamlıq, təhlükəsizlik və ətraf mühitə dəstək xidmətləri daxil olmaqla bir çox roldan məsuldur.

Kredit - Francisco Figueroa / GMTO Corporation

Nəhəng Magellan Teleskopu 2020-ci illərin sonlarında işə salındıqda, indiyə qədər hazırlanmış ən böyük teleskoplardan biri olacaqdır. Yeddi 8.4 m güzgü, hər biri işığın dalğa uzunluğuna qədər cilalanmış 24.5 m diametrli vahid bir optik səth meydana gətirəcək və təqribən bir düymün milyonda bir hissəsini təşkil edəcəkdir. Ümumi toplama sahəsi 368m 2 olan bilinən kainatın ən ucqar yerlərindən zəif işıq toplaya biləcəkdir.

Kredit - Damien Jemison / GMTO Corporation

Teleskop diametri 60 m və hündürlüyü 65 m olan çəkisi təxminən 4200 ton olan dönən bir polad binada yerləşəcəkdir. Bina, gecə müşahidələri zamanı yoxa çıxa bilən və təxminən üç dəqiqə ərzində 360 dərəcə dönən nəhəng güzgülər üçün bir səhnə kimi təsirli bir şəkildə işləyir. & ldquoBu, onu istehsalında və montajında ​​çox yüksək bir dəqiqlik tələb edən mobil bir mexanizmə çevirir, bu da tikinti prosesinin son dərəcə tələbkar olduğunu ifadə edir & rdquo deyir Navarro. & LdquoBu layihə üçün keyfiyyət tələbləri bir növdür. & rdquo Çili dünyanın zəlzələyə meylli ölkələrindən biri olduğu üçün teleskop iskeli seysmik təcrid sistemi tələb edir və spesifikasiyaya xüsusi diqqət yetirilməli idi. beton. Navarro, xüsusilə teleskop üçün texnologiyanın inkişaf mərhələsində olduğundan, tikintidə elastikliyin vacib olacağını söylədi.

Kredit - Damien Jemison / GMTO Corporation

Bu layihənin yerləşdiyi yer, inşası qədər misilsizdir. Santiagodan 630 km şimalda yerləşən Atacama Çölü, Yer kürəsinin ən yüksək və ən quru yerlərindən biridir və onu ideal bir astronomik əraziyə çevirir. Nəhəng Magellan Teleskopu, 2550 m-dən çox hündürlüyə malik olan Las Campanas zirvəsində inşa edilir və ildə 300 gecədən çox Yer atmosferində aydın görüntü şəraiti təklif edir.

GMT-nin tam konsepsiya animasiyası - GMTO Korporasiyasının izni ilə

Teleskop və rsquos ucqar səhra bürcü Navarro və komandasına çox çətinliklər yaşadı & ndash sahədən 13.000 metrik ton qaya çıxarılmasını ən azından əlaqələndirir. Navarro müştəri & rsquos yerində təmsilçisi rolunu oynayır və eyni zamanda müxtəlif podratçıları idarə etmək və təhlükəsizlik və keyfiyyət standartlarına uyğunluğunu yoxlamaqdan məsuldur. İnkişaf etmiş texnologiyanın gündəlik sayt işində rol oynadığını söyləyir. & ldquoBütün layihə məlumatlarını saxlayan və müştərimiz tərəfindən davamlı istifadə olunan ProjectSolve SharePoint əsaslı bir idarəetmə məlumat sistemi tətbiq etdik. Pilotsuz təyyarələr və sürət buraxan kameralar kimi digər texnologiyalar da müntəzəm olaraq istifadə edilmişdir. & Rdquo

Nəhəng Magellan Teleskopundakı "Böyük Yer Tapan" adlanan inqilabi elmi alətlərdən biri, Kainatın dərinliyində Günəşə bənzər ulduzların ətrafında dövr edən Yerə bənzər ekzoplanetlərin varlığını aşkar etmək üçün optimize edilmişdir. Yerə yerləşdikdən sonra cihaz tarixdə ilk dəfə atmosferlərinin kimyəvi tərkibini təhlil edəcəkdir. Orada həyat varsa, düşündüyünüzdən daha tez öyrənə bilərik. Giant Magellan Teleskopundakı komandanın dediyi kimi: & ldquoKainat Gözləyir. & Rdquo


2. RATAN-600 Radio Teleskopu

Sovet radio astronomiyası üçün 1960-cı illərin əvvəlləri yeni nəsil radio teleskop sistemi seçmə və qurulması ilə bağlı qərarlar qəbul etmə dövrü idi. Bu zamana qədər Sovet İttifaqında bir neçə güclü radio astronom qrupu meydana gəlmişdi: konkret olaraq, Moskvadakı Lebedev Fizika İnstitutunda, Gorkiidəki Radiofizika İnstitutunda, Ermənistan Elmlər Akademiyasında və Kharkovda. Ukrayna. Bu zamana qədər Pulkovo Rəsədxanasının radio astronomiya bölməsi daha da güclənmiş və özünün böyük (o dövrlər üçün) aləti ilə təchiz olunmuşdu. Bu bölmə 1953-cü ildə, Braziliyada 1947-ci il Günəş tutulmasının uğurlu müşahidələrində iştirak etdikdən sonra (günəş tacının radio emissiyası müşahidə olunduqda), radio astronomiyası ilə maraqlanan və hərəkətə keçən SE Khaikinin təşəbbüsü ilə təşkil edilmişdir. Fizika İnstitutundan Pulkovoya. S. E. Khaikin, uzun illər əvvəl radio astronomiyasının inkişafını gözləyən aydın fikirlərlə Pulkovoya gəldi. Əvvəlcə təbii səs-küyün minimum səviyyəsini və radio teleskoplarının yüksək qətnaməsini vaxt keçdikcə bu bölgəni radio astronomiya ilə əlaqələndirəcəklərini düzgün qəbul edərək santimetr dalğa boyu aralığına bir pay qoydu. İkincisi, (N. L. Kaidanovskii ilə birlikdə) yeni bir növ radio antenini təklif etdi variable dəyişən profilli anten (VPA), bu yalnız bir ölçüdə olsa da, santimetr bölgəsində bu son dərəcə zəruri yüksək açısal qətnamənin alınmasına imkan verdi. Nəhayət, Pulkovoda VPA istifadə edərək iki ölçülü bir görüntünün sintezi üçün bir metod (aksimut aperture sintezi kimi tanınır) hazırlanmışdır. Hələ 1956-cı ildə, bu tip bir antenə sahib olan Böyük Pulkovo Radio Teleskopu (BPR) 3 santimetrlik ərazidə 1 armin qətnaməsi ilə fəaliyyətə başlamışdı. 1960-cı illərin əvvəllərində BPR-də kifayət qədər böyük bir iş təcrübəsi yığılmışdı və Pulkovo qrupu, bu prinsip əsasında əhəmiyyətli dərəcədə daha böyük bir teleskopun inşa olunacağına əmin oldu. Yeni, qəribə bir anten növü ilə böyük bir radio teleskopunun qurulması təklifi həvəslə qarşılanmadı: müxtəlif radio teleskop sistemlərinin üstünlükləri və mənfi cəhətləri barədə kəskin müzakirələrə səbəb oldu. O dövrdə nisbət astronomlarının hər görüşündə, "qələm" və "bıçaq uclu" yönlü naxışların üstünlüyünün müzakirəsi (eyni bərk açılarla) bu müzakirələrin ümumi nəticəsini alovlandırdı ki, ən yaxşısı simmetrik bir naxış idi. orta qətnamə və ya ən azı bir ölçüdə əhəmiyyətli dərəcədə daha yüksək qətnamə ilə. Bu müzakirə, "Little-endians" və "Big-endians" arasındakı mübahisələri çox xatırladırdı Lilliput torpağında bu müzakirələrdə çox qarışıqlıq və duyğu var idi, amma nəticədə başa düşülməyə və qəbul edilməyə səbəb oldu diyafram sintezi (və xüsusən də azimut diyafram sintezi) konsepsiyası və əlavə olaraq "qarışıqlıq səs-küyünün" qoyduğu hədlər (bax: Bölmə 3). Bir qədər əvvəl dalğa uzunluğu bölgəsi metr-desimetr bölgəsi və ya santimetr bölgəsi seçimi ilə bağlı o vaxtlar göyün boş göründüyü və alıcıların həssas olmadığı bölgələr haqqında çox mübahisələr olmuşdu. Nəhayət, üç konkret təklif bir-biri ilə rəqabət etdi:

(1) yansıtıcı diametri təxminən 100 m olan ənənəvi, tamamilə idarə olunan parabloid,

(2) diametri 200 m olan bir santimetr dalğa uzunluğundakı bir qab və

(3) bir sıra və böyük dəyişən profilli Pulkovo tipli anten.

RATAN rəsmi olaraq 1977-ci ildə açıldı, baxmayaraq müşahidələr daha əvvəl başlamışdı (fərdi hissələr sektorlar operation istifadəyə verildiyi üçün). Teleskopun inkişafı və mükəmməlliyi indi də davam edir.

RATAN-600, ümumi təyinatlı bir alət, ixtisaslaşma meylinə qarşı ağırlıq, eyni zamanda gücü, həssaslığı (həm axın sıxlığı, həm də parlaqlıq temperaturu ilə) həllində mövcud teleskopları üstələyərək və obyektlərin hansı koordinatları müəyyən edilə bilər. Burada radio bölgədəki qətnamə və koordinat ölçmə dəqiqliyini optik bölgədəki ilə müqayisə etmək məqsədi (o dövrdə vacib idi) qoyuldu. Bununla birlikdə, diyafram sintezi sistemlərinin və çox uzun müddətli interferometriyanın sürətli inkişafı gücün həllində inqilabi bir sıçrayış yaratdı və RATAN-600 müəyyən bir məqsəd üçün bir alət olaraq qalmasına baxmayaraq alətlərin ixtisaslaşma tendensiyasını kəskin şəkildə gücləndirdi. dərəcə və bir neçə parametrlərin birləşməsi baxımından bənzərsiz bir alətdir, indi adi paraboloidlərlə güclü diafraqma sintez sistemləri arasında fərdi parametrlərə (rezolyusiya və axın sıxlığı həssaslığı) aralıq mövqe tutur.

Burada izah edilən təcrübədə RATAN-ın özünəməxsus xüsusiyyətlərindən istifadə etməyə cəhd göstərildi. Bu təcrübədə yeni müşahidələr əldə edilmiş və bildiyimiz radio astronomiya meylləri nəzərə alınmaqla RATAN-ın inkişafı, potensialının əhəmiyyətli dərəcədə artırılması və imkanlarının genişləndirilməsi perspektivləri araşdırılmışdır. Son hissədə, bu mövzularda əldə edilmiş nəticələri Experiment Coldun nəticələrindən təqdim etməyə çalışacağıq.

2.2. RA TAN-600 Radio Teleskopunun qısa təsviri

2.2.1. Radio teleskopunun yeri və dizaynı

RATAN-600 radio teleskopu (Akademiyanın Radio Astronomiya Teleskopu)

Şəkil 2.1 RATAN-600 radio teleskopunun (nöqtəsi olan dairə) və 6 metrlik optik teleskopun (ulduz) hər ikisi Zelenchukskaya kəndi yaxınlığında yerləşməsi.

600 metr diametrli Science (Nauk) Şimali Qafqazın Zelenchukskaya qəsəbəsi yaxınlığında, böyük 6 metrlik optik teleskopun (BTA) 20 kilometr şimal-qərbində yerləşir (şəkil 2.1.). Bu teleskopların hər ikisi SSRİ Elmlər Akademiyasının Xüsusi Astrofizika Rəsədxanasına aiddir və onun əsas instrumental mərkəzini təşkil edir.

RATAN-600 reflektor tipli bir radio teleskopdur, bundan irəli gələn bütün üstünlüklər (geniş dalğa uzunluğu, geniş bant genişliyindən istifadə etmə qabiliyyəti və s.), Lakin dizayn baxımından qeyri-ənənəlidir. Radio teleskopunun güzgüsü kifayət qədər qısa dalğa boylarında yüksək qətnamə əldə etmək üçün kifayət qədər böyük xətti ölçülərə və əks olunan səth son dərəcə dəqiq olmalıdır. Bu ziddiyyəti həll etmək üçün bu tələblər açıq-aşkar ziddiyyətlidir, teleskopun əsas güzgüsü, S.E.-nin fikrinə əməl edərək, 2R = 577 m diametrli bir üzük şəklində düzəldilmişdir. Khaikin üzüyü, 2m x 7.4m ölçüləri ilə 895 fərdi elementə bölünür. Hər bir element şaquli oxa və təxminən 2 mm dərinliyə malik bir silindrdir (əyrilik radiusu 1.14R). Bu silindrik forma qısa dalğa uzunluqlarında işləmək üçün səthdəki səhvləri azaltmaq məqsədi ilə təqdim edilmişdir, dəqiq əks olunan bir səthə malikdir (hazırda, s

0,1 mm), üç dərəcə sərbəstlik dərəcəsi olan bir mexanizmə quraşdırılmışdır və hər bir koordinatda, eyni zamanda yüksək dəqiqliklə müəyyən bir vəziyyətə gətirilə bilər. Elementlərin qarşılıqlı hizalanması geodeziya və radiotexnika tənzimləmə metodlarından istifadə etməklə əldə edilir və onların qarşılıqlı məsafələrinin dayanıqlığı yaxşı, dayanıqlı torpaq, elementlərin sərt dizaynı və nisbətən aşağı təməllər ilə təmin olunur (bütün struktur " bir ölçülü "və yerə düzəldilmişdir). Elementlər hərəkətli olduğundan, daxil olan bir təyyarə dalğasını silindrik bir dalğaya çevirən və zəmin boyunca yaxınlaşan şüanı ikinci dərəcəli güzgüyə yönəldən bir fokus səthi (ümumiyyətlə eliptik konus) yaradıla bilər. İkincil güzgü radiasiyanı birincil qəbuledici qidalandırıcıların yerləşdiyi fokusda toplayır. Səthi formalaşdırmaq üçün hər bir elementin tənzimlənməsi üçün koordinatlar RATAN-600 radio teleskopunun (şəkil) üzük şəkilli əsas güzgü, düz periskopik güzgü və ikincil güzgülərin (bunlar olan) ümumi görünüşü ilə hesablanır. dəmir yollarında) görünür.

kompüter kompüter də göstərilən mövqelərə uyğunlaşmalarına nəzarət edir.

Beləliklə, idarə oluna bilən elementləri olan seqmentli bir güzgüdən istifadə edərək, təxminən 600metr xətti ölçülü, 0,8 sm dalğa uzunluğuna qədər və daha da qısa işləmə qabiliyyətinə malik bir yansıtma sistemi uğurla quruldu.

Teleskopun ümumi görünüşü əsas güzgü 2.2-də göstərilmişdir
Şəkil 2.3 RATAN-600 radio teleskopunun şimal sektoru, müşahidələrə hazırdır.

və müxtəlif növ ikincil güzgülərin (müxtəlif qəbuledici qrupları olan kabinlərlə təchiz olunmuş) hərəkət etdirilə biləcəyi bir neçə radial və ətraf dairəvi dəmir yolu şəkli 2.2-də görünür. RATAN-ın cənub sektoru bu güzgü üzündən dairənin cənub hissəsində düz, 400 m x 8 m güzgü üç güzgü sistemi kimi işləyə bilər. Şimal sektoru Şəkil 2.3-də müşahidələrə hazır şəkildə göstərilir.

Şəkil 2.4 RATAN-600 radio teleskopunda istifadə olunan müşahidə rejimlərini əks etdirən diaqram: (A) ayrı sektor (iki güzgü sistemi) (B) cənub sektoru, təyyarə güzgüsü (üç güzgü sistemi) ilə birlikdə (C) "zenit yaxınlığında bütün halqadan və xüsusi konik ikincil güzgüdən istifadə edərək müşahidələr." (Şəkil 2.6).

2.2.2. İş rejimləri RATAN-600, dörd fərqli rejimdə müşahidələr üçün istifadə edilə bilər, bu rejimlər, Şəkil 2.4-dəki diaqramla təsvir edilmişdir.

(1) Müvafiq dəmir yolu yollarında müxtəlif diskret azimutlarda və ikincil güzgülərdə ayrı-ayrı sektorlardan istifadə edərək müstəqil müşahidə proqramlarını eyni vaxtda həyata keçirmək mümkündür. Hal-hazırda RATAN-da hazırda fəaliyyət göstərən üç ikincil güzgü (hər biri əsas güzgü sahələrindən biri ilə istifadə üçün nəzərdə tutulmuşdur) var. Bu ikincil güzgülərin hər biri, 5.5 m x 8 m ölçüdə, əsas güzgünün işıqlandığı üfüqi bucaq 100 110 o olan üfüqi oxlu bir parabolik silindir (Şəkil 25). İkincil güzgünün (fokusun) dəmiryol yollarındakı mövqeyi 0 ilə 100 o arasında dəyişə bilən və sektora daxil olan elementlərin koordinatları ilə eyni vaxtda kompüter tərəfindən hesablanan üfüqün yuxarı hissəsindən asılıdır. hesablanır. Ümumiyyətlə, tək bir sektordan istifadə edərək müşahidələr sabit bir azimutda aparılır (yəni mənbə sabit istiqamətləndirmə nümunəsindən keçir, mənbədən yüksəkliyə görə mənbədən mənbəyə dəyişmə ilə (gündə 20-40 dəyişiklik). hər müşahidədə bir mənbənin bir ölçülü görüntüsü əldə edilir.

Şəkil 2.5 1 nömrəli qidalandırma sektor rejimində işə hazır ikincil güzgü və qəbuledici kabinlər.

(2) Mənbələrin iki ölçülü şəkilləri, eyni mənbənin müxtəlif azimutlarda ardıcıl müşahidələrindən əldə edilən bir ölçülü görüntüləri birləşdirərək sintez edilə bilər. Azimutal görüntü sintezi, RATAN dizaynına daxil olan S. E. Khaikin tərəfindən təklif olunan ikinci əsas fikirdir.

(3) Cənub sektoru düz periskop reflektoru ilə birlikdə işləyə bilər, daha sonra Ohio Universiteti və ya Fransanın Nanqay Universitetində olduğu kimi Kraus tipli bir sistem meydana gətirir, ikincil güzgünü boyunca gəzdirərək bir mənbəyi izləmək mümkün olacaq. avtomatlaşdırma ilə əlaqəli iş başa çatdıqdan sonra şəkilli dəmir yolu relsləri (bax Şəkil 2.2).

(4) Nəhayət, RATAN-ın mərkəzində quraşdırılmış xüsusi bir konik ikincil güzgüdən istifadə edərək, zenit yaxınlığında maksimum toplama sahəsini müşahidə edərkən bütün halqadan radiasiya toplamaq mümkündür.
Şəkil 2.6 Zenith proqramında bütün halqa ilə işləmək üçün xüsusi yem. yuxarı, konik güzgü dibi, koninin ucundakı birincil yem (inqilab paraboloidi)
Şəkil 2.7 RATAN-600-də konik yemin quraşdırılması.
Şəkil 2.8 1 nömrəli yem üçün kabin damındakı fokus xətti (şəkil 2.5). Müxtəlif dalğa boyları üçün qəbuledici buynuzları fokus xətti boyunca paylanır, müvafiq alıcılar kabin içərisindədir.

bu vəziyyətdə həll gücü əldə edilir. Bu rejim üçün xüsusi ikincil güzgü (Şəkil 2.6) hazırda radiotexnikada quraşdırılır (Şəkil 2.7).

Üç işləyən ikinci güzgü, aşağıdakı xüsusi alət qrupları ilə təchiz edilmişdir:

1 nömrəli ikinci güzgü: davamlı iş üçün 1.35 ilə 30 sm arasındakı bölgə üçün yeddi radiometr (Şəkil 2.8)

2 nömrəli ikinci güzgü: 1.35, 6.2, 18 və 21 sm hatlardakı radiasiyanı öyrənmək üçün dörd spektral xətt qəbuledici

3 nömrəli ikinci güzgü: 2 ilə 30 sm arasındakı bölgə üçün on günəş radiopolarimetrinin dəsti və Shternberg Astronomiya İnstitutunun (Moskva Universiteti) xüsusi proqramını həyata keçirmək üçün üç radyometrdən ibarət bir dəst (3,5, 2 və 8 sm). : santimetr dalğa boylarında göyün tam bir araşdırması.


Mübahisəli Havay Teleskopu Dövlət Təsdiqindən Keçir

Keçən həftənin sonlarında, Hawaii Torpaq və Təbii Sərvətlər heyəti, Havay adasında yerləşən yataqda olan Mauna Kea vulkanında yerləşməsi təklif edilən mübahisəli bir rəsədxana olan Otuz Metr Teleskopun inşaat izninin təsdiqinə səs verdi və Reuters; # 160reports Reuters. & # 160

Tamamlandıqda, teleskop planetin ən böyük, ən müasir optik teleskopları arasında olacaq. Ancaq rəsədxana uzun müddətdir ki, yerli Havaylılarla və müqəddəs torpaqlarda inşa edilməsini pisləyən ətraf mühitlə mübahisəlidir.

& # 160Thirty Meter Teleskop & # 160, ilk dəfə 2001-ci ildə Milli Elmlər Akademiyalarından bir komitə tərəfindən təklif edilmiş və önümüzdəki on il üçün & 160 tövsiyə edilmiş və # 160 prioritet olaraq. Və 2003-cü ilə qədər layihəni idarə etmək üçün bir neçə universitet və quruluş arasında bir ortaqlıq quruldu. & # 160 2011-ci ildə teleskop, Hawaii Torpaq və Təbii Sərvətlər Şurasından Mauna Kea'nın qorunma ərazisi üzərində tikinti aparmaq üçün icazə aldı.

The 14,000-foot tall mountain is the best place for astronomy in the Northern Hemisphere because of its height and remoteness from light pollution.  Currently there are at least 13 high-powered telescopes at or near the summit of the mountain. And the proposed TMT would be the largest of the lot, capable of peering into the hearts of other galaxies with greater clarity than the Hubble Space Telescope, Dennis Overbye at The New York Times  reported earlier this summer.

But many Native Hawaiians and environmentalists object to the proliferation of telescopes at the top of the dormant volcano, wanting to preserve these sacred lands. "Traditionally, Native Hawaiians consider Mauna Kea to be a sacred realm inhabited by several major gods," Ilima Loomis wrote for Elm in 2015. It is also an ecologically fragile region that hosts hundreds of archaeological sites.

TMT's  massive size has also been a point of contention: The structure is planned to stand some㺒 stories tall and cover roughly five acres , making it the largest building on the island of Hawaii. The hight exceeds regulations for the mountain’s special conservation district and requires an exemption from these rules for building.

As  The Associated Press reports , protestors disrupted the groundbreaking for the telescope in 2014 and brought construction to an end in 2015 after 31 demonstrators blocked the site. That same year, Hawaii’s supreme court invalidated the telescope’s permit, saying the approval process was not completed correctly. The telescope went through the processing permit again, culminating in 44 days of testimony before the state land board and a retired judge, who issued the permit.

The building permit was issued with 43 stipulations, Ilima Loomis at Elm reports, including the decommissioning of three University of Hawaii telescopes currently on the mountain and barring of any future telescopes from being built at the site. The ruling also included requirements that employees of the telescope attend cultural and natural resources training as well as a requirement that as many jobs as possible will be filled by local workers.

This was one of the most difficult decisions this Board has ever made. The members greatly respected and considered the concerns raised by those opposed to the construction of the Thirty-Meter Telescope at the Mauna Kea Science Reserve, ” Suzanne Case, chair of the Land and Natural Resources board tells Loomis.

But not all are pleased with the rulings. Opponents of the telescope are currently filing appeals against the ruling, hoping that the Hawaii Supreme court will once again nullify the permit. “As daunting of a task it might be to stop construction of the TMT, we have once again been left with no choice but to resist and take matters back into our own hands," the Hawaii Unity and Liberation Institute says in a statement, according to Hawaii News Now. “Any attempts by TMT, the illegitimate State of Hawaii or the University to ascent Maunakea will be met with peaceful, non-violent resistence.”

The TMT is one of three massive ground-based telescopes planned around the world. The other two, the Giant Magellan Telescope and the European Southern Observatory’s Extremely Large Telescope will both be located in Chile. So the construction of TMT would provide greater coverage of the night sky in regions those instruments can not see.

The latest move is just the first of several legal hurdles for the TMT. If construction of the telescope suffers further delays, organizers have commenced talks about relocating the project to the Canary Islands.

About Jason Daley

Jason Daley is a Madison, Wisconsin-based writer specializing in natural history, science, travel, and the environment. His work has appeared in Discover, Populyar Elm, Outside, Men’s Journal, and other magazines.


The Next Generation Space Telescope

In August of 1990, the Hubble Space Telescope launched into orbit around Earth. In the following years, it provided astronomers with breathtaking images of the cosmos that changed the way we thought about the universe. But they weren’t satisfied with this telescope. Not five years after Hubble was launched, serious plans were made for The Next Generations Space Telescope, later called the James Webb Space Telescope. This telescope was designed to capture infrared light instead of visible light, like Hubble. After many heart-wrenching delays due to funding, engineering difficulties, and most recently the Coronavirus pandemic, the James Webb Space Telescope will launch on October 31, 2021. History is about to be made!

The James Webb Space Telescope, sometimes called JWST or simply Webb, is made up of three primary components. First is the spacecraft bus which faces the sun and the earth. The spacecraft bus houses the communications, power and cooling (Jordan). The second component is the sun shield, which is kite-shaped and consists of five layers of a material called Kapton (Jordan). Each layer is coated in aluminum, and the two layers closest to the sun are coated in silicon, all to reflect the heat of the sun and earth. The final piece is the telescope itself. This is comprised of the Optical Telescope Element (OTE) and the Integrated Science Instrument Module, which together are referred to as OTIS.

The James Webb Space Telescope was named after former NASA administrator from 1961-1968 James Edwin Webb. This telescope features the largest mirror of any other space telescope and is optimized for the infrared end of the light spectrum (“Planets…”). The way the telescope will settle into place is revolutionary as well. It’s sunshield and even its primary mirror will fold up in the launch vehicle and deploy once it has reached its home away from home at the second Lagrange point (“Orbit”). A telescope of this caliber does come at a significant cost, but there has been and will be sizable payouts. The James Webb Space Telescope is worth investing in because of the ties it forges between NASA and other space agencies, the innovations in engineering that have occurred during its construction and the scientific discoveries it will make.

In October, Webb will launch from Arianespace’s ELA-3 launch complex at the European Spaceport located near French Guiana. Webb truly is an international team effort. The European Space Agency is providing the launch vehicle for Webb, the Ariane 5 rocket (“The Launch”). This rocket happens to be one of the world’s most reliable launch vehicles, the Toyota of launch vehicles if you will. It has a record of 80 successful launches in a row. Besides the rocket and the associated launch services, the European Space Agency is providing two instruments for Webb, the Near-Infrared Spectrograph and the Mid-Infrared Instrument. The Canadian Space Agency has also played an important role in the development of JWST. They have provided the Fine Guidance Sensor (FGS), which will enable Webb to determine its position, locate its celestial targets, track moving targets and remain locked, with high precision, on a specific target (“Canada’s Role in Webb”). In addition to the FGS, the Canadian Space Agency will provide the Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph, which will help scientists study exoplanets. Outside of the three main space agencies involved in the Webb telescope, NASA, ESA, and CSA, “Thousands of scientists, engineers, and technicians from 14 countries, 29 U.S. states, and Washington D.C. contributed to build, test, and integrate Webb,” stated Lynn Jenner. The JWST will be a general-purpose observatory, meaning that its observing plans will be determined from competitively selected proposals presented by scientists from around the world (Jenner). International involvement in projects like the James Webb Space Telescope helps to build the relationship between the various countries. It creates a common goal to work towards and fosters communication and understanding between the individuals involved that represent their home country. In the end, international collaboration on the James Webb Space Telescope will result in a more united Earth.

After its launch in late October, JWST will travel to the second Lagrange point about 1 million miles away from Earth. Lagrange points are the places where the gravitational forces acting on an object are balanced, in other words, three objects can orbit each other while maintaining their relative positions to one another (“Orbit”). Orbiting at the second Lagrange point allows Webb’s sun shield to protect the mirrors from the light and heat of the sun and earth, and it allows Webb to stay in line with Earth as it orbits the sun. Once the telescope has reached its orbit point, it will spend the next few months setting up. Its first task will be to deploy the solar panels to power rocket thrusts that maintain its orbit. In the first week the massive sunshield will fan out and within the first fortnight the primary mirror will unfold its side panels (“Orbit”). It will take up to six months until Webb will be able to perform scientific operations.

One of the things that sets the James Webb Space Telescope apart from previous space telescopes is its complex and revolutionary engineering. The most striking engineering advancement is Webb’s primary mirror. It is nearly three times as large as Hubble’s mirror at 6.5 meters in diameter . This will give Webb about 6.25 times the collecting area that Hubble had and a greater field of view and better spatial resolution than the Spitzer Space Telescope had available (“Comparison: Webb vs Hubble”). Beryllium, a light yet strong metal used in everything from springs to jets, composes the primary mirror. Beryllium can hold its shape across a wide range of temperatures, it’s not magnetic, and it effectively conducts heat and electricity (“Mirrors”). Due to the great size of Webb’s mirror, it had to be able to fold to fit in the rocket, therefore the engineers made the mirror out of hexagonal segments. Hexagons are the best choice because they don’t leave gaps in the mirror (circular segments would), and they create a roughly circular shape. A circular mirrors is vital because it focuses the light to the center where the detectors are (“Mirrors”). An oval mirror would result in images elongated in one direction and a square mirror would send most of the light away from the central area of the mirror (“Mirrors”). In order for Webb to reach a perfect focus, tiny mechanical motors called actuators were attached to the back of the primary and secondary mirrors. “Aligning the primary mirror segments as though they are a single large mirror means each mirror is aligned to 1/10,000th the thickness of a human hair” (qtd. in Mirror). The design and development of Webb’s mirror has led to breakthroughs in engineering that will help with future telescopes and satellites.

Despite the huge importance of advancements in engineering and strengthened international ties, the most valuable thing the James Webb Space Telescope will provide us is knowledge about our universe. Over the years Hubble has been able to provide us with a slew of information, but because the space shuttle is no longer around to service it, Hubble will break down sometime in the next decade. The Hubble Space Telescope and the James Webb Space Telescope are fundamentally different. “JWST isn’t a direct successor to Hubble: Whereas Hubble is sensitive to visible wavelengths plus small bands of ultraviolet and near-infrared, JWST ranges from orange and red visible light to mid-infrared” (Clery 389). Webb’s sensitivity to infrared light will allow us to observe the first stars and galaxies in the universe. The oldest stars and galaxies are the farthest away from us because of the expansion of the universe (Reichhardt 141). However, we won’t observe these objects in their current state, but rather as they were 13.6 billion years ago when they formed (“First Light”). The speed of light is incomprehensibly fast, but it is still not infinite. This means that light from distant objects takes time to reach us. Therefore, the light that reaches us from distant stars and galaxies is 13.6 billion years old. We can’t see the “up-to-date” light because it is just beginning its long journey. Because the universe is expanding and thus space is expanding, the light traveling through that space stretches to longer wavelengths (“First Light & Reionization”). Longer wavelengths correspond to infrared light, whereas shorter wavelengths correspond to visible and ultraviolet. With the James Webb Space Telescope, we will be able to capture the light that the expansion of the universe has shifted to the red and infrared end of the spectrum. This will allow us to look at the oldest stars and galaxies in our universe, something we have never done before.

Have you ever wondered how galaxies were formed, how the chemical elements are distributed through the galaxies, or what happens when small and large galaxies collide? (“Assembly of Galaxies”). These are all questions that the Webb telescope will be able to help us answer.

By studying some of the earliest galaxies and comparing them to today’s galaxies we may be able to understand their growth and evolution. Webb will also allow scientists to gather data on the types of stars that existed in these very early galaxies. Follow-up observations using spectroscopy of hundreds or thousands of galaxies will help researchers understand how elements heavier than hydrogen were formed and built up as galaxy formation proceeded through the ages. (“Assembly of Galaxies”)

Comparison is one of the most effective ways to learn more about a subject. The JWST will allow us to compare old galaxies to new in order to learn about the process of their formation.

Another aspect of astronomy that Webb will help us to understand is the birth of stars and protoplanetary systems. Huge clouds of gas and dust called nebulae form stars and early planetary systems. Because it’s so gassy and dusty, we are unable to see the objects inside nebulae at visible wavelengths. However, since infrared light, also known as infrared radiation, is essentially heat (at least we feel it as heat), it can be detected through the gas and dust of nebulae (“Birth of Stars”). Imagine that I put my hand in a garbage bag, then took a picture using a regular camera. In the picture, I would see only the garbage bag, not my hand. Yet, if I took a picture with an infrared camera, I would see my hand, because the infrared radiation given off by my hand can be detected through the bag. With its ability to see through the gas and dust of nebulae, Webb will help scientists to answer many questions about the birth of stars and protoplanetary systems, such as how clouds of gas and dust collapse form stars, why a majority of stars form in groups, and precisely how planetary systems form (“Birth of Stars”).

Arguably, one of the most exciting areas of research in astronomy is the study of exoplanets. “When JWST was conceived, studying the atmospheres of exoplanets was not on the minds of its developers. Then in 2005, photons from the atmospheres of an exoplanet were detected for the first time using the Spitzer Space Telescope” wrote Kevin Heng, professor of astronomy and planetary science at the University of Bern. This development, known as Spectroscopy, has allowed scientists to detect the various elements and molecules that make up the atmospheres of exoplanets, and prompted changes to the design of the JWST in order to prepare it for studying exoplanets. Spectroscopy is essentially the study of matter via light. When a planet transits a star, the light passes through the planet’s atmosphere. The wavelengths of light that are absorbed in the planet’s atmosphere reflect the elements and molecules present in the atmosphere (“How Webb will Study Atmospheres”). Webb surpasses the abilities of Hubble and Spitzer to study exoplanets in two ways: First, its large mirror lets in more light which allows it to study fainter targets. Second, the instruments on Webb support a greater range of frequencies and are more sensitive than any previous telescope (Heng 86). Unfortunately, Webb does not have unlimited time, so scientists will have to carefully choose which planets they study. The easiest planets to study are gas and ice giants. The reason for this is the dip in light that happens when they transit their stars is easier to detect because of their large sizes (Heng 86). According to Heng, the JWST will be able to study “a couple hundred” ice and gas giants. This is extremely exciting because such a large sample will allow scientists to see statistical trends in their composition and properties. Gas and ice giants have what are called primary atmospheres, whereas smaller rocky planets like Earth, Mars and Venus have secondary atmospheres.

Primary atmospheres are composed of the remnant gas of the protostellar nebula used to construct the star and its orbiting exoplanets and are predominantly made of hydrogen. … Secondary atmospheres originate from the geology (or biology) of an exoplanet. … Generally, we expect secondary atmospheres to be made up of heavier elements if so, they would be more compact and thus more difficult to detect. (Heng 87)

Webb will only be able to study about 12 small, Earth-like, exoplanets. The reason for this is that small exoplanets require more telescope time, they are more difficult to detect in the first place, and the makeup of their atmospheres is harder to determine. Regardless of this limit, Webb will give us fantastic insight into all kinds of exoplanets and aid us in our quest to find life outside of Earth.

However, the James Webb Space Telescope is often criticized for its high cost and numerous delays. The original cost estimate of the telescope was $500 million dollars in 1996, and it was expected to launch in 2011 (Clery 389). Since then the launch date has been postponed several times and the cost has far exceeded the original estimate. In 2001, a report from the National Research Council priced Webb at $1 billion dollars (Cowen). Two years later the budget more than doubled to $2.2 billion. Another two years after that in 2005, staff at NASA reported that the JWST would cost $3.8 billion. Later in 2010, an independent panel predicted the final cost of Webb to be $6.5 billion dollars (Cowen). Today, the cost is capped at $8.8 billion. Daniel Clery, a science correspondent from the U.K., writes “In 2011, when NASA reported to Congress that the launch would likely slip to 2018 and the cost total more than $8 billion, the House of Representatives appropriations committee responsible for science voted to cancel the program” (Clery 389). Because of the efforts of astronomers, the JWST was not canceled. However a cap was placed on the cost of the telescope and its expenses were closely monitored from that point onward.

It is important to note that deception is common when it comes to estimating the cost of NASA projects so the committees will approve as many projects as possible. Because of this practice, the cost overruns of the James Webb Telescope are partly due to an initial underestimate of its cost. “It’s a game of lie and I’ll swear to it. The whole community talks itself into unrealistic cost estimates… Everyone knows it’s wrong. Every engineer knows it utterly without foundation, but engineers aren’t making decisions” (qtd. in Cowen) says NASA administrator Mike Griffin. Beyond the issue of an underestimated price, the Webb telescope is a highly complex tool. With its deployable sunshield and huge segmented mirror, engineers are having to do things no engineer has ever done before (Reichhardt 142). Blazing the trail doesn’t come cheap or without its difficulties. Webb has exceeded its cost estimates, but they weren’t accurate estimates in the first place, and it is a highly complex piece of technology which requires time and money to build.

Despite its high cost to NASA, the Webb telescope has led to breakthroughs in engineering, international partnerships, and will, once it launches, teach us more about the universe than any other telescope before it. With its revolutionary mirror and on-board instruments, Webb will look back in time at the oldest stars and galaxies, peer into nebulae to reveal how stars and planets form, and examine hundreds of exoplanets taking us one step closer to finding alien life. According to Heidi B. Hammel, 1/30 of NASA’s budget is allocated to the Webb Telescope and NASA’s budget itself is only about 0.5% of the federal budget (Hammel 86). While 8.8 billion dollars may seem like a lot of money, in the grand scheme of things it is a small price to pay for insight into the workings of our universe.

“Assembly of Galaxies – Webb/NASA.” James Webb Space Telescope: Goddard Space Flight Center, NASA, www.jwst.nasa.gov/content/science/galaxies.html.

“Birth of Stars and Protoplanetary Systems – Webb/NASA.” James Webb Space Telescope: Goddard Space Flight Center, NASA, www.jwst.nasa.gov/content/science/birth.html.

Clery, Daniel. “After Hubble: The Webb Telescope’s Troubled History Poses Challenges for Other Contenders to Replace the World’s Most Popular Space Telescope.” Elm, cild 348, no. 6233, 2015, pp. 386–391. JSTOR, www.jstor.org/stable/24747322. Accessed 19 Feb. 2021.

“Comparison: Webb vs Hubble Telescope – Webb/NASA.” James Webb Space Telescope: Goddard Space Flight Center, NASA, www.jwst.nasa.gov/content/about/comparisonWebbVsHubble.html.

Cowen, Ron. “Star Cents.” Elm Xəbərləri, cild 179, no. 8, Apr. 2011, pp. 22–26. EBSCOhost, doi:10.1002/scin.5591790824.

“First Light & Reionization – Webb/NASA.” James Webb Space Telescope: Goddard Space Flight Center, NASA, www.jwst.nasa.gov/content/science/firstLight.html.

Hammel, Heidi B. “Why We Should Build Webb.” Sky & amp teleskopu, cild 122, no. 6, Dec. 2011, p. 86. EBSCOhost, search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=aph&AN=67712431&site=ehost-live.

Heng, Kevin. “A New Window on Alien Atmospheres.” American Scientist, cild 105, no. 2, Mar. 2017, pp. 86–89. EBSCOhost, doi:10.1511/2017.125.86.

“How Webb Will Study Atmospheres of Exoplanets”, NASA Film, 5 Feb. 2020, www.youtube.com/watch?v=jbSXBbyWsTE.

Jenner, Lynn. “NASA’s Webb Telescope Is an International Endeavor.” NASA, 1 June 2020, www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-s-webb-telescope-is-an-international-endeavor.

Jordan, Gary. “Ep 31: The James Webb Space Telescope.” NASA, 8 Feb. 2018, www.nasa.gov/johnson/HWHAP/the-james-webb-space-telescope.

“The Launch – Webb/NASA.” James Webb Space Telescope: Goddard Space Flight Center, NASA, www.jwst.nasa.gov/content/about/launch.html.

“Planets and Origins of Life – Webb/NASA.” James Webb Space Telescope: Goddard Space Flight Center, NASA, www.jwst.nasa.gov/content/science/origins.html.

“Orbit – Webb/NASA.” James Webb Space Telescope: Goddard Space Flight Center, NASA, www.jwst.nasa.gov/content/about/orbit.html.

Reichhardt, Tony. “US Astronomy: Is the next Big Thing Too Big?” Təbiət, cild 440, no. 7081, Mar. 2006, pp. 140–143. EBSCOhost, doi:10.1038/440140a.


Coudé Instruments

Hamilton Echelle Spectrograph

Unlike most spectrographs, which spread light into a single band of color components, the Hamilton is a high-dispersion instrument, spreading light into an echelle spectrum, or ladder-like arrangement of about 80 bands. Each band represents a precise picture of a small wavelength (color) range. Together the bands create a comprehensive yet highly detailed representation of the observed object.

Occupying two rooms below the Shane dome floor, and used by both the Shane telescope (at coudé focus) and the Coudé Auxiliary Telescope (see below), the Hamilton Echelle Spectrograph is used mostly to study bright objects.

The Hamilton Echelle Spectrograph is currently used in detecting extrasolar planets, determining chemical composition of stars, and other research. In the photograph on the right, planet hunter Debra Fischer checks the iodine cell before an extrasolar planet observation. As starlight passes through this glass cell, fine iodine lines are imprinted on the stellar spectrum. The stellar lines will shift if the star has a planet, and the iodine lines serve as a stationary grid with which to measure these shifts.


The Instruments of Tomorrow

Unfortunately, all the scientific excitement in the world means nothing without the funding to back it up. There are more ideas this time around, but funding has been inconsistent since the last survey.

For Astro2020, NASA, which funds the space-based science recommendations in the decadal, is delving into more details in the planning stages than it had in previous surveys. The agency tasked the decadal survey committee with evaluating four space telescope concepts and advising which should have top priority for funding, as likely only one can be built. It’s a tough list to choose from. The Large UV/Optical/Infrared Surveyor could be a nearly 50-foot-wide telescope with 40 times the light-collecting power of the Hubble telescope, capable of peering back into the universe’s first galaxies. The Habitable Exoplanet Observatory would look much closer to home, searching for and analyzing the atmospheres of Earth-sized exoplanets in the habitable zones of stars, possibly even answering if we are alone in the universe. The Lynx X-ray observatory would study X-ray radiation that doesn’t make it to Earth’s surface, in order to detect the formation of the first black holes in the universe. And the Origins Space Telescope would peer at infrared wavelengths to study the gas clouds and the dusty discs that form planets.

The field of potential ground-based instruments for Astro2020 also is crowded. Radio astronomers are pushing for the Next Generation Very Large Array (ngVLA), as the original Very Large Array enters its fourth decade of operation. Cosmologists are clamoring for new instruments to study the cosmic microwave background, or radiation from the young universe, to unravel the mysterious period of post-Big Bang rapid universal expansion called inflation. And the committee also will reconsider the progress and value of the Thirty Meter Telescope project, a huge optical scope that has faced numerous hurdles due to its planned location on Mauna Kea, land sacred to native Hawaiians.


Construction begins on the world's first super telescope

Artist's impression of the European Extremely Large Telescope (E-ELT) in its enclosure on Cerro Armazones, a 3060-metre mountaintop in Chile's Atacama Desert. The 39-metre E-ELT will be the largest optical/infrared telescope in the world — the world's biggest eye on the sky. Operations are planned to start early in the next decade, and the E-ELT will tackle some of the biggest scientific challenges of our time. The design for the E-ELT shown here is preliminary. Credit: ESO/L. Calçada

Scientists are a step closer to understanding the inner-workings of the universe following the laying of the first stone, and construction starting on the world's largest optical and infrared telescope.

With a main mirror 39 metres in diameter, the Extremely Large Telescope (ELT), is going to be, as its name suggests, enormous. Unlike any other before it, ELT is also designed to be an adaptive telescope and has the ability to correct atmospheric turbulence, taking telescope engineering to another level.

To mark the construction's milestone, a ceremony was held at ESO's Paranal residencia in northern Chile, close to the site of the future giant telescope which will be on top of Cerro Armazones, a 3046-metre peak mountain.

Among many other representatives from industry, the significance of the project was highlighted by the attendance of the Director General of ESO, Tim de Zeeuw, and President of the Republic of Chile, Michelle Bachelet Jeria.

The ELT is being built by the European Southern Observatory (ESO), an international collaboration supported by the UK's Science and Technology Facilities Council (STFC). Oxford University scientists are playing a key role in the project, and are responsible for the design and construction of its spectrograph 'HARMONI', an instrument designed to simultaneously take 4000 images, each in a slightly different colour. The visible and near-infrared instrument will harness the telescope's adaptive optics to provide extremely sharp images.

'HARMONI' will enable scientists to form a more detailed picture of the formation and evolution of objects in the Universe. Supporting researchers to view everything from the planets in our own solar system and stars in our own and nearby galaxies with unprecedented depth and precision, to the formation and evolution of distant galaxies that have never been observed before.

Niranjan Thatte, Principal Investigator for 'HARMONI' and Professor of Astrophysics at Oxford's Department of Physics, said: 'For me, the ELT represents a big leap forward in capability, and that means that we will use it to find many interesting things about the Universe that we have no knowledge of today.

'It is the element of 'exploring the unknown' that most excites me about the ELT. It will be an engineering feat, and its sheer size and light grasp will dwarf all other telescopes that we have built to date.'

A time capsule, created by members of the ESO team and sealed at the event, will serve as a lasting memory of the research and the scale of ambition and commitment behind it. Contents include a copy of a book describing the original scientific aims of the telescope, images of the staff that have and will play a role in its construction and a poster of an ELT visualisation. The cover of the time capsule is engraved with a hexagon made of Zerodur, a one-fifth scale model of one of the ELT's primary mirror segments.

Tim DE Zeeuw, Director General of ESO, said: 'The ELT will produce discoveries that we simply cannot imagine today, and it will surely inspire numerous people around the world to think about science, technology and our place in the Universe. This will bring great benefit to the ESO member states, to Chile, and to the rest of the world.'

The ELT is set for completion in 2024, and as the visualisation images show, it is going to be 'out of this world.'


How To Use a Telescope - Galileo's First Telescope and its History

Galileo Galilee is known as the "father of telescopes" and rightly so. He is the inventor of the telescope and every telescope made after his invention follows the same principle that he used. Galileo's telescope was a primitive prototype of the telescopes that are used widely today. However, the principles he used are the very same ones still being used to this day. Galileo's telescope used two lenses – one concave and one convex – inside a tube-light shaped device. Convex lenses are those lenses whose edges curve inwards and concave lenses are lenses that have outward curves at the edge. The eyepiece in the telescope was constructed with the concave lens. Spy glasses, invented around the same time and used by militants to observe enemy activity in camps, were a major inspiration to Galileo in making his own telescope.

When two lenses are combined together, they are able to collect more light than individual lenses. This is the main principle behind Galileo's telescope. Most of the telescopes in use today, use the same principle. The human eye also works on a similar principle, but cannot collect too much light. Telescopes are able to gather more light because of the double lenses used in its construction. These lenses gather light and build an image by focusing the light at a point. Refraction is the mechanism in use to form such images. As a result, telescopes are also called refracting telescopes or refractors. The phenomenon by which the collected light bends and forms images is known as refraction.

Images were magnified by a factor of 30 in Galileo's invention. However, the shape of the lenses he used was such that his image became blurred and distorted. But no one had ever invented something so exciting with which to observe the night skies before Galileo's telescope. Galileo used his telescope to view the moon and observe it closely. He was also the one to figure out that the magnification factor of a telescope was provided by the ratio of the power of the concave lens to the power of the convex lens. So he premised that the simplest way to increase this magnification factor was to use a high power concave lens with a weaker convex lens.

In Galileo's time, there were only low strength lenses available. Due to this restriction, Galileo decided to make his own lenses. He was soon able to achieve a magnification of 9x with lenses hat he had ground himself. His telescope was fitted with his own lenses. It was just another feather in his already well-decorated cap.

As time passed, Galileo improvised on his primitive telescope, making several modifications to it. He also demonstrated his invention at the Senate of Venice, and several senators climbed the highest towers of the time to observe the horizon with Galileo's invention. They viewed the distant ships from their perches and decided that the telescope was a very useful military device.

The telescope changed the face of Astronomy and became an indispensable part of the study. Several inventors used the same principle and made telescopes of their own. Gradually over the years, the study of astronomy benefited immensely from the telescope and its uses. The same principle was employed in the construction of much more powerful telescopes that made it possible to understand our plane and its surroundings more comprehensively, all thanks to Galileo's wonderful invention.


Videoya baxın: Teleskop ile Ay ve Venüs 500 yakınlaştırma (Sentyabr 2021).