După cum spunea Carl Sagan, „Înțelegerea este extazul”. Dar pentru a înțelege Universul, avem nevoie de căi mai bune și mai bune de a-l observa. Și asta înseamnă un lucru: telescoape mari, uriașe, enorme.
În această serie, vom analiza șase Super Telescoape construite:
- Telescopul Magellanului uriaș
- Telescopul copleșitor de mare
- Telescop de 30 de metri
- Telescopul european extrem de mare
- Telescop de mare sondaj sinoptic
- Telescopul spațial James Webb
- Telescopul de sondaj cu infraroșu larg
Telescopul de treizeci de metri (TMT) este construit de un grup internațional de țări și instituții, așa cum sunt o mulțime de Super Telescoape. De fapt, sunt mândri că au subliniat că consorțiul internațional din spatele TMT reprezintă aproape jumătate din populația lumii; China, India, SUA, Japonia și Canada. Proiectul are nevoie de mulți parteneri pentru a absorbi costurile; aproximativ 1,5 miliarde de dolari.
Inima oricărui Super Telescop din lume este oglinda principală, iar TMT-ul nu este diferit. Oglinda principală pentru TMT are, evident, 30 de metri în diametru. Este un design segmentat format din 492 de oglinzi mai mici, fiecare cu un hexagon de 1,4 metri.
Capacitatea de colectare a luminii TMT va fi de 10 ori mai mare decât cea a telescopului Keck și de mai mult de 144 de ori mai mare decât cea a telescopului spațial Hubble.
Dar TMT este mai mult decât o simplă „găleată ușoară”. De asemenea, excelează cu alte capacități care definesc eficacitatea unui super-telescop. Una dintre acestea este ceea ce se numește rezoluție spațială limitată la difracție (DLSR).
Când un telescop este îndreptat către obiecte îndepărtate care apar aproape strâns, lumina din ambele se poate împrăștia suficient pentru a face ca cele două obiecte să apară ca unul. Rezoluția spațială limitată la difracție înseamnă că atunci când un „scop observă o stea sau un alt obiect, nicio lumină de la acel obiect nu este împrăștiată de defectele telescopului. TMT va distinge mai ușor obiectele apropiate unul de celălalt. Când vine vorba de DLSR, TMT va depăși Keck cu un factor de 3 și va depăși Hubble cu un factor de 10 la unele lungimi de undă.
Optica activă este esențială pentru funcționarea oglinzilor mari, segmentate precum TMT. Prin controlul formei și poziției fiecărui segment, optica activă permite oglinzii primare să compenseze modificările vântului, temperaturii sau tensiunii mecanice pe telescop. Fără optică activă și optica adaptativă a tehnologiei sale surori, care compensează perturbările atmosferice, orice telescop mai mare de aproximativ 8 metri nu ar funcționa corect.
TMT va funcționa în lungimi de undă aproape ultraviolete, vizibile și aproape de infraroșu. Acesta va fi mai mic decât telescopul european extrem de mare (E-ELT), care va avea o oglindă primară de 39 de metri. E-ELT va funcționa în lungimea de undă optică și în infraroșu.
Super-telescoapele lumii sunt behemoths. Nu doar în mărimea oglinzilor lor, ci și în masa lor. Masa în mișcare a TMT va fi de aproximativ 1.420 de tone. Mutarea rapidă a TMT face parte din designul TMT, deoarece trebuie să răspundă rapid atunci când este identificat ceva ca o supernova. Cazul științific detaliat solicită TMT să dobândească o nouă țintă în termen de 5 până la 10 minute.
Acest lucru necesită un sistem computerizat complex care să coordoneze instrumentele științifice, oglinzile, optica activă și optica adaptivă. Aceasta a fost una dintre provocările inițiale ale proiectului TMT. Acesta va permite TMT să răspundă la fenomene tranzitorii precum supernovele atunci când sunt observate de alte telescoape, cum ar fi telescopul de mare sondaj sinoptic.
TMT va cerceta astăzi majoritatea întrebărilor importante din astronomie și cosmologie. Iată o imagine de ansamblu asupra principalelor subiecte pe care TMT le va aborda:
- Natura materiei întunecate
- Fizica obiectelor extreme precum stelele neutronice
- Galaxii timpurii și reionizarea cosmică
- Formarea galaxiei
- Găuri negre super-masive
- Explorarea Căii Lactee și a galaxiilor din apropiere
- Nașterea și viața timpurie a stelelor și planetelor
- Time Science Science: Supernovae and Gamma Ray Bursts
- Exo-planete
- Sistemul nostru solar
Aceasta este o listă cuprinzătoare de subiecte, pentru a fi siguri. Lasă foarte puțin afară și este un testament al puterii și eficacității TMT.
Puterea brută a TMT nu este pusă la îndoială. Odată în funcțiune, va avansa înțelegerea noastră despre Univers pe mai multe fronturi. Dar locația reală a TMT ar putea fi încă în discuție.
Locația inițială pentru TMT a fost Mauna Kea, vârful de 4.200 de metri din Hawaii. Mauna Kea este o locație excelentă și este casa mai multor telescoape, în special Observatorul Keck, Telescopul Gemini, Telescopul Subaru, Telescopul Canada-Franța-Hawaii și Telescopul James Clerk Maxwell. Mauna Kea este, de asemenea, site-ul antenei celei mai vestice a liniei de bază foarte lungi.
Disputa dintre unii dintre cei din Hawaii și TMT a fost bine documentată în altă parte, dar plângerea de bază cu privire la TMT este că vârful Mauna Kea este un teren sacru și ar dori ca TMT să fie construită în altă parte.
Organizațiile din spatele TMT ar dori să fie construit la Mauna Kea și un proces legal se desfășoară în jurul disputei. În timpul acestui proces, au identificat mai multe site-uri posibile alternative pentru telescop, inclusiv La Palma din Insulele Canare. Revista Space a luat legătura cu omul de știință al Observatorului TMT Christophe Dumas, doctorand, despre posibila mutare a TMT pe un alt site.
Dr. Dumas ne-a spus că „Mauna Kea rămâne locația preferată pentru TMT din cauza condițiilor sale superbe de respectare și din cauza sinergiei cu alte facilități partenere TMT deja prezente pe munte. Altitudinea sa foarte mare de aproape 14.000 de metri face ca acesta să fie primul site astronomic din emisfera nordică. Cerul de deasupra Mauna Kea este foarte stabil, ceea ce permite obținerea de imagini foarte ascuțite. De asemenea, are transparență excelentă, poluare redusă a luminii și temperaturi stabile la rece, care îmbunătățesc sensibilitatea pentru observațiile în infraroșu. ”
Site-ul secundar preferat la La Palma găzduiește alte 10 telescoape, dar relocarea în Insulele Canare ar afecta știința realizată de TMT? Dr. Dumas spune că situl Insulelor Canare este excelent, cu caracteristici atmosferice similare cu Mauna Kea, inclusiv stabilitate, transparență, întuneric și fracțiune de nopți senine.
După cum explică dr. Dumas, „La Palma este într-un sit cu o altitudine mai mică și, în medie, mai cald decât Mauna Kea. Acești doi factori vor reduce sensibilitatea TMT la unele lungimi de undă din regiunea infraroșu a spectrului. ”
Dr. Dumas a declarat pentru Space Magazine că această sensibilitate redusă în infraroșu poate fi depășită oarecum prin programarea diferitelor sarcini de observare. „Această problemă specifică poate fi parțial atenuată prin implementarea unei planificări adaptative a observațiilor TMT, pentru a se potrivi cu executarea celor mai solicitante programe în infraroșu cu cele mai bune condiții atmosferice deasupra La Palma.”
Pe 3 martie, s-au încheiat 44 de zile de audieri în instanță în TMT. În acel timp, 71 de persoane au depus mărturie pentru și împotriva TMT construite pe Mauna Kea. Cei de pe telescop spun că situl este teren sacru și nu ar trebui să mai aibă construcții de telescop pe el. Cei pentru TMT au vorbit în favoarea științei pe care TMT le va oferi tuturor și despre oportunitățile de educație pe care le va oferi Hawaienilor.
Deși construcția a întârziat și oamenii s-au dus în instanță pentru a opri proiectul, se pare că TMT va fi construit cu siguranță - undeva. Finanțarea este în vigoare, proiectarea este finalizată și fabricarea componentelor este în curs de desfășurare. Întârzierile înseamnă că prima lumină a TMT este încă incertă, dar odată ce vom ajunge acolo, TMT va fi un alt schimbător de jocuri, la fel ca și celelalte Super Telescopuri din lume.
