В Чили ради телескопа взорвали вершину горы

Стройка на Серро Армазонес началась в марте 2014 года и в соответствии с планом будет продолжаться 16 месяцев. В объем работ входят прокладка и поддержание в рабочем состоянии асфальтированного шоссе, строительство платформы на вершине горы и прокладка туда коммуникационной траншеи.

Начало наблюдений на E-ELT — «первый свет» — планируется на 2024 год. Телескоп будет решать крупнейшие астрономические задачи нашего времени. Гигантский телескоп позволит исследовать до сих пор полностью неизвестные науке области Вселенной. Он станет “величайшим оком человечества, обращенным к небу”.

Главной составляющей телескопа будет зеркало размером с половину футбольного поля. С его помощью ученые смогут заглянуть еще дальше в космос. Взрыв был произведен на горе Сьерро-Армазонес на севере Чили. Европейская южная обсерватория вела прямую трансляцию этого события. Апраджита Верма из Оксфордского университета сказала: «Исходя из огромных размеров телескопа, можно сказать, что это большой прорыв. С его помощью можно будет намного лучше увидеть Вселенную».

Ожидается, что сооружение телескопа займет около 10 лет. E-ELT будет находиться в пустыне Атакама, неподалеку от «Очень большого телескопа». Место выбрано из-за преобладающих там погодных условий – в течение года там почти всегда ясно.

Также из-за сухого климата в атмосфере пустыни практически не бывает водяных испарений, которые затрудняют исследования космоса. Одной из самых трудных задач станет создание и установка главного зеркала телескопа диаметром 39 метров.

Оно будет построено из 798 шестигранных зеркал размером в 1,4 м.

Благодаря такому дизайну телескоп сможет улавливать в 15 раз больше света, чем любой другой телескоп, а получаемые им изображения будут в 16 раз четче, чем даже у находящегося на орбите телескопа «Хаббл».

По словам Вермы, благодаря мощности телескопа ученым удастся заглянуть в самые удаленные видимые уголки Вселенной – на первые звезды и галактики, сформировавшиеся сразу после Большого взрыва.

«Мы увидим что происходило, когда появилась Вселенная», — сказала она. Она также добавила, что с помощью телескопа удастся лучше рассмотреть экзопланеты (мы уже подробно обсуждали с вами ЭКЗОПЛАНЕТЫ), то есть планеты, вращающие вокруг других звезд. «Мы сможем непосредственно наблюдать за этими планетами, изучим их атмосферу и попытаемся найти признаки жизни», — сказала Верма. Ожидается, что проект обойдется в миллиард евро, а строительство обсерватории будет завершено к 2024 году.



Сверхкрупные Телескопы (Extremely Large Telescopes) сейчас рассматриваются в качестве одного из главнейших приоритетов наземной астрономии. Они необычайно продвинут астрофизические знания, позволяя проводить детальные исследования по различной актуальной тематике: планеты вокруг других звезд, наиболее ранние объекты Вселенной, сверхмассивные черные дыры, природа и распределение темного вещества и темной энергии, доминирующих во Вселенной.
С конца 2005 г. ESO вместе с европейским сообществом астрономов и астрофизиков – пользователей телескопов ESO – разрабатывает концепцию нового гигантского телескопа, который войдет в действие к середине будущего десятилетия. Начиная с 2006 года, более сотни астрономов из всех европейских стран участвуют в проекте, помогая ESO выработать инновационную концепцию, в которой технические параметры, стоимость, режим работы и риски будут тщательно проанализированы и оценены.



Новый инструмент обозначается аббревиатурой E-ELT (European Extremely Large Telescope). Этот телескоп революционно новой для наземных инструментов конструкции будет иметь 39-метровое главное зеркало и станет самым большим телескопом в мире для оптической и ближней ИК области излучения: “величайшим оком человечества, глядящим в небо”.

Начало регулярной эксплуатации телескопа планируется на начало следующего десятилетия. Мощь E-ELT будет направлена на решение крупнейших научных задач нашего времени. Многое ему предстоит сделать впервые, например, найти Святой Грааль современной наблюдательной астрономии: землеподобные планеты вокруг других звезд, в «зонах обитания», где может существовать жизнь. Он будет также заниматься “звездной археологией” в ближайших галактиках, внесет фундаментальный вклад в космологию, измеряя свойства первых звезд и галактик, определяя природу темного вещества и темной энергии. А главное, астрономы готовятся к неожиданностям — к новым непредвиденным вопросам, которые, конечно, появятся вместе с новыми открытиями, сделанными с E-ELT.



Современное поколение телескопов, имеющих зеркала размером 8—10 метров, позволило астрономам добиться колоссальных успехов и открыть целые новые области для будущих исследований. Так, несколько лет назад были получены первые изображения планет, обращающихся вокруг других звезд. Наши астрономические знания продолжают расширяться невероятными темпами, порождая новые вопросы, а ответы на них требуют новых открытий, которые мы пока не можем себе представить. Для того чтобы сделать такие открытия, необходимо ощутимо увеличить чувствительность и разрешающую способность телескопов. Поэтому астрономы говорят о создании экстремально больших телескопов — с зеркалами размером от 30 до 60 метров. С помощью таких больших зеркал уже можно решить важнейшие научные задачи, такие как получение изображений каменных экзопланет для изучения их атмосфер и прямое измерение ускорения расширения Вселенной.

В 2004 году совет Европейской южной обсерватории определил своей приоритетной целью «стабилизацию европейского астрономического лидерства и высокого уровня развития в эру экстремально больших телескопов». Так началась работа над проектом E-ELT — Европейского экстремально большого телескопа (European Extremely Large Telescope). Спустя два года проект был утвержден астрономами ESO, началась его детальная разработка. Первоначально инструмент должен был иметь 100-метровое зеркало, но по ряду причин было принято решение отказаться от этой идеи и сделать его «чуточку» меньше – 39 метров.

Все равно это ощутимый скачок от нынешнего поколения телескопов, самый большой из которых имеет зеркало диаметром 10 метров.

Летом 2012 года совет ESO утвердил проект по созданию E-ELT. Все 14 членов (Бразилия до сих пор не ратифицировала договор о вступлении в ESO, поэтому не считается полноправным членом и не участвовала в голосовании) высказались за создание телескопа, правда представители четырех стран изъявили желание получить полные гарантии своих правительств.



Чуть ранее совет ESO выбрал гору Армазонес для строительства E-ELT. Этот пик расположен по соседству с пиком Паранал, где находится комплекс из четырех 8-метровых телескопов VLT (Very Large Telescope — очень большой телескоп). От одной горы до другой напрямую 20 километров. Обе вершины находятся в пустыне Атакама, одном из самых лучших мест на Земле с точки зрения астроклимата. Чилийское правительство, осознавая важность строительства этого телескопа, безвозмездно взяло на себя обязательства по защите пиков Паранала и Армазонес от таких неблагоприятных воздействий, как засветка, мешающая астрономическим наблюдениям, и горнодобывающие работы.

Конечно, в Чили есть такая проблема, как землетрясения. Но этот вопрос был давно и тщательно изучен еще при строительстве обсерватории на Паранале. Прежние данные были дополнены тремя независимыми исследованиями, которые проводились по заказу ESO в последние несколько лет.

Здания на Паранале устойчивы даже к самым сильным землетрясениям, и для E-ELT все здания будут иметь такую же сильную степень сейсмозащиты.

Итак, в ближайшие годы в Чили, на горе Армазонес, появится крупный телескоп, имеющий огромный купол: его башня в диаметре будет больше римского Колизея. Строительные работы стартовали в начале 2013 года.



Самая главная часть E-ELT — это его 39-метровое зеркало. Оно будет не цельным, а составленным из 798 сегментов — диаметр каждого составит 1,4 метра. Компенсировать дрожание атмосферы помогут методы адаптивной оптики. Для этого более шести тысяч приводов смогут изменять форму зеркал телескопа со скоростью тысяча операций в секунду.

При создании сегментов главного зеркала нужно учесть множество факторов. Кроме того, должны быть сделаны сегменты про запас, ведь какие-то могут быть повреждены при перевозке. Предполагается, что зеркала будут изготовлены на предприятиях, расположенных в странах — членах ESO.

Вообще деньги, которые ESO выделяет на создание E-ELT, в первую очередь планируется потратить в странах — членах ESO, заключив контракты на производство. Такой «индустриальный» возврат средств – это важный компонент проекта, который тщательно подсчитывается на каждой стадии его реализации.



Еще есть завод в России, в подмосковном Лыткарино, который делал зеркала для телескопов ESO. У этой организации теоретически есть два варианта участия в создании сегментов зеркала для E-ELT. Первый — Россия становится членом ESO. Второй может возникнуть в случае, если страны — члены ESO решат, что они не смогут обойтись своими силами. В этом случае будет объявлен тендер с участием заводов, которые расположены в странах, не являющихся членами ESO: такая здоровая конкуренция всем пошла бы только на пользу.

Вообще российская промышленность производит впечатление.

Например, в Санкт-Петербурге, где в прошлом году проходила конференция Европейского астрономического общества, есть оптический завод, имеющий хорошие традиции (Ленинградский оптико-механический завод (ЛОМО), который готовил оптико-механические конструкции для 6-метрового БТА САО РАН. — примечание «Газеты.Ru»). Российское астрономическое сообщество также производит впечатление — недаром ученых из России в большом количестве нанимают на работу зарубежные учреждения.

На проектные работы было потрачено около 70 миллионов евро в год. Общая стоимость E-ELT составит 1,083 миллиарда евро.

Зачем тратить столько денег?

Зачем же человечеству тратить такое огромное количество денег на астрономические исследования? Астрономия вносит вклад в наше культурное и экономическое благосостояние: она часть нашей культуры и вклад в лучшее понимание нашего хрупкого окружения. Астрономы занимаются ключевыми вопросами, которые волнуют наше сознание и наше воображение.

Как сформировались планеты? Является ли жизнь распространенным явлением во Вселенной? Что стало толчком к созданию Вселенной? Чем является темная материя и темная энергия?

Постановкой этих вопросов астрономы часто пробуждают интерес у молодых людей к обучению естественным наукам в начале их карьеры. Впоследствии они могут найти применение своим знаниям в широком спектре областей, работая в различных научных и промышленных организациях, и таким образом внести свой вклад в создание сбалансированного и ориентированного на будущее общества.



Кроме того, наблюдательная астрономия — это современная высокотехнологичная область науки, которая тесно связана с промышленностью. Такая связь необходима для реализации передовых инженерных задач, и она приносит выгоду обеим сторонам. Например, E-ELT является примером высокотехнологичного научного проекта. Создание E-ELT потребует использования многих инновационных достижений, в качестве побочного результата приведя к разработке новых технологий, и, учитывая возможность заключения контрактов, обеспечит европейскую промышленность грандиозным портфолио.

E-ELT станет самым большим телескопом в мире, ведущим наблюдения в видимом и в ближнем инфракрасном диапазонах. Это будет «самый большой глаз, смотрящий в небо».

Планируется, что E-ELT будет работать как минимум 30 лет: это типичное время жизни для такого большого инструмента. И для него подразумевается, как и в случае с VLT, регулярная поддержка работоспособности и специальная программа по созданию новых инструментов. Заметим, что одна из обсерваторий ESO, Ла-Силья, в 2014 году отметила свою 45-ю годовщину.



Также это «звездная археология» в ближайших галактиках и фундаментальный вклад в космологию путем измерения свойств первых звезд и галактик и выяснения природы темной материи и темной энергии. Самым же крупным успехом будет встретиться с чем-то неожиданным — новые и непредвиденные вопросы обязательно возникнут после наблюдений, сделанных с помощью E-ELT.

В конечном итоге E-ELT может революционизировать наше восприятие Вселенной, как это сделал телескоп Галилея 400 с лишним лет назад.

Планируется, что первый свет телескоп увидит на рубеже 2021/2022 годов. Начиная с октября 2022 года на телескопе начнутся регулярные наблюдения. Все данные будут выложены в публичный архив спустя год после наблюдений.