В конце девяностых в ряде европейских стран случился бурный экономический рост, что не могло отразится и на научном сообществе. Свершились такие крупные проекты, как Большой адронный коллайдер, разрабатывался термоядерный реактор ITER, строилась МКС. В этой области царило некое воодушевление, придумывались еще более грандиозные проекты, от которых впоследствии по разным причинам пришлось отказаться. К таким и относится проект Overwhelmingly Large Telescope (Чрезвычайно большой телескоп) со 100-метровым зеркалом.
Лазерная настройка
Эту идею в 1997 году начала прорабатывать Европейская южная обсерватория. К этому времени уже построили первый из четырех телескопов Very Large Telescope (VLT) на горе Серро Паранал. Технологии адаптивной оптики уже тогда использовались активно, что означало отсутствие ограничений размеров телескопа турбулентными движениями. Дело в том, что тропосферные неоднородности искажают изображение, и получается мерцание звезд.
В случае с большими телескопами эта ситуация усугубляется еще больше. Собственно, для этого все большие телескопы стреляют в небо лазером, создавая искусственную звезду. Это дает возможность понять, какие в данную сотую долю секунды имеются искажения. Их анализирует детектор и передает корректору волнового фронта. Как правило, это зеркало, способное быстро менять форму, подстраиваясь под дрожание воздуха. Таким образом обошли проблему того, что движения воздуха забивали зоркость телескопа.
Какой-то особенной задачи, которую бы решило 100-метровое зеркало, не было. На самом деле это просто красивое число, хотя масштабирование планировалось закрепить в пределах от 60 до 130 метров. Для достижения верхней границы в оптической схеме собирались использовать вторичные монолитные зеркала, не превышающие в диаметре 8 метров.
Главное зеркало собрали бы из шестиугольных сегментов. Такие детали телескопа поместились бы в стандартные контейнеры для международных перевозок, что проще и дешевле по доставке. Вообще фактически предстояло создать астрономический прибор в виде стальной башни с подвижной частью высотой в районе ста метров.
Превосходство над Хабблом
С 1998 года шла весьма напряженная работа по оптимизации этой конструкции, ведь подвижные части телескопа весили 45 тысяч тонн. В 2005 году их облегчили в три раза. Но поворачивать конструкцию нужно было все также на специальной тележке, катающейся на огромной рельсе. Оптическая схема OWL состояла из шести зеркал.
Главное из них – стометровое – предлагалось сделать сферическим из 16-метровых шестиугольных сегментов – 3048 штук. Материал, с одной стороны, мог быть и керамическим, что уменьшило бы коэффициент расширения, а с другой стороны, из карбида кремния, что уменьшило бы массу подвижной конструкции в два раза. Однако, последний материал весьма твердый, и полировка зеркал вышла бы долгой и дорогой.
Для того чтобы дрожание атмосферы не искажало оценки датчиков телескопа, предполагались два гибких восьмиметровых зеркала: вогнутого и плоского, со способностью подстраиваться. При полной готовности этот инструмент мог бы достичь в видимом диапазоне разрешения в одну тысячную угловой секунды и обойти Хаббл раз в пятьдесят.
Дорогое удовольствие
К OWL прилагался еще и купол, тоже весьма необычный. Он должен был давать защиту от сильного ветра, резких перепадов температуры. Но его габариты были бы огромны, и при наблюдении он сам бы вносил помехи. «Подкупольный» теплый воздух, взаимодействуя с холодным ночным ветром, создавал бы дополнительное дрожание воздуха. Решено было просто сдвигать купол и использовать ангар для дирижаблей в немецком Висбадене.
За час экспозиции при помощи OWL смогли бы увидеть 30-ю звездную величину, а за 10 часов – тридцать восьмую. Это в пять триллионов раз слабее, чем самые тусклые звезды, видимые невооруженным глазом. Предполагаемый рабочий диапазон OWL 0,3-12 микрон, то есть это ближний инфракрасный и совсем ближний ультрафиолетовый. Еще и специальный прибор расширял бы доступный спектральный диапазон телескопа. Он бы тогда работал в субмиллиметровом диапазоне, изучая области звездообразования в нашей и соседних галактиках.
Ошеломляюще большой телескоп разрабатывали почти семь лет. И в 2005 году международная экспертная группа приняла решение прекратить работы. Концепция была, конечно, верна, однако заниженная заявленная сумма в 1-1,5 миллиарда евро оказалось слишком много для такого оборудования, пусть оно и напрямую бы снимала спектры землеподобных планет. Однако многие наработки были использованы при проектировании Extremely Large Telescope.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
