Совершенствование астрономических приборов позволяет человечеству все глубже проникать в тайны Вселенной, подтверждая или опровергая теоретические выкладки ученых. К примеру, благодаря космической обсерватории Хаббл, которая находится на орбите уже 30 лет, было сделано огромное количество открытий. Однако создание и вывод в космос такого телескопа — это слишком затратно финансово и занимает слишком много времени. Поэтому астрономы развивают и усовершенствуют альтернативные наземные технологии слежения за звездным небом.
Телескоп из 50 литров жидкой ртути
Расположенный в Гималаях, зенитный телескоп ILMT (International Liquid Mirror Telescope) приступил к наблюдению за звездным небом в апреле 2022 года, но в полную силу заработает к концу лета, когда начнет собирать более 10 Гб данных за ночь.
Астрономический прибор оснащен четырехметровым зеркалом, которое состоит из слоя жидкой ртути, распределенной очень тонким слоем (3,5 мм) по стенкам чаши. Принцип создания такого зеркала заключается в том, что жидкость во вращающемся с постоянной скоростью вокруг своей оси сосуде, естественным образом принимает параболическую форму с идеально ровной поверхностью, что снимает необходимость шлифовки и полировки зеркала. Преимущество такого решения в том, что оно стоит гораздо дешевле и не требует долгих лет для создания. К примеру, стоимость четырехметрового "ртутного" ILMT в десять раз меньше стоимости строительства 3.6-метрового оптического телескопа DOT (Devasthal Optical Telescope), расположенного в том же месте.
Из минусов – наземный телескоп с жидким зеркалом может быть только зенитным, телескоп охватывает полосу неба шириной почти в полный диск Луны, а сканирование ведется за счет суточного вращения Земли. Кроме того, ртуть, быстро испаряется и токсична для человека. Чтобы предотвратить быстрое испарение, телескоп разместили на территории обсерватории Девастхал в Индии на высоте 2450 метров над уровнем моря. Что касается токсичности, то соблюдение сотрудниками определенных мер безопасности снимает и этот вопрос.
Ученые ожидают, что новый телескоп позволит наблюдать за такими объектами, как квазары, активные ядра галактик или гравитационные линзы, а также отслеживать вспышки сверхновых. Кроме того, ILMT будет вести наблюдения в рамках поддержки наблюдений телескопа DOT, который расположен в соседнем здании.
В NASA создали стратосферный телескоп с самым большим зеркалом
Такие телескопы являются альтернативой дорогостоящим космическим обсерваториям. Кроме того, стратосферный телескоп — это многоразовый инструмент, запуск которого можно осуществлять до 15 раз в год. При этом каждый период наблюдений может длиться до четырёх недель.
В декабре 2023 года NASA планирует запустить над Антарктидой стратосферный телескоп ASTHROS (Astrophysics Stratospheric Telescope for High Spectral Resolution Observations at Submillimeter-wavelengths) с зеркалом диаметром 2,5 метра.
Трудность его создания заключается в том, что зеркало и фиксирующая его конструкция должны были быть лёгкими и прочными, чтобы избежать искажений геометрии свыше 2,2 мкм при диаметре 2,5 метра. И создатели утверждают, что им удалось этого добиться. Зеркало изготовлено из тонкого листа алюминия, укрепленного в сотовой структуре углепластикового каркаса. Поверхность покрыта слоем позолоченного никеля. Такое покрытие позволит зеркалу отражать слабый свет в дальнем инфракрасном диапазоне волн. К интеграции зеркала в состав гондолы воздушного шара планируется приступить летом 2022 года. После этого будет проведен ряд предполётных испытаний платформы.
С помощью ASTHROS ученые планируют изучить регионы образования новых звёзд и построить трёхмерные карты распределения и движения газов в галактике Млечный Путь, чтобы затем сравнить их с другими галактиками. Это позволит им лучше понять процессы, происходящие при формировании и разрушении звезд.
