20447
Президент РФ Владимир Путин подписал закон, дающий авиакомпаниям право продавать билеты на самолет по невозвратным тарифам, что должно способствовать снижению стоимости авиаперелета, сообщает агентство Прайм со ссылкой на пресс-службу Кремля
22768
Президент РФ Владимир Путин подписал закон об упрощенной выдаче российского гражданства соотечественникам, которые свободно владеют русским языком и живут либо проживали на территории СССР или Российской империи в границах современной РФ, сообщает РИА Новости
12070
Комиссия Госдумы по этике по поручению спикера Сергея Нарышкина, предположительно, на следующей неделе рассмотрит инцидент с участием лидера ЛДПР Владимира Жириновского, который оскорбил журналистку МИА «Россия Сегодня», сообщает РИА Новости.
3805
Парламент Крыма утвердил назначение экс-главы самообороны вице-премьером республики
8098
Роспотребнадзор не ожидает проблем с прохождением летнего оздоровительного сезона в Крыму, сообщает РИА Новости со ссылкой на главу ведомства Анну Попову
6706
Крымские отряды самообороны уберут все заборы, незаконно преграждающие проход к пляжам, сообщило правительство региона в своем микроблоге в Twitter.
4041
Высшая школа экономики продолжает цикл лекций в музеях Москвы. 24 апреля в Центре современной культуры «Гараж» состоится лекция «Истинная роль брендов в обществе постмодерна».
2975
Министр природных ресурсов: Природные пожары в этом году застали Россию врасплох
12051
Сотрудники столичной Госавтоинспекции ограничат движение в центре Москвы в понедельник из-за репетиции военного парада, который пройдет на Красной площади 9 мая, сообщает РИА Новости
9504
Власти Москвы могут отказаться от строительства одной станции на «зеленой» ветке метро
7490
Военную технику для участия в Параде Победы этой ночью перебросят на Ходынское поле
7921
Федеральное агентство по туризму (Ростуризм) выражает озабоченность вмешательством политики в туристическую отрасль на примере отказа чешского отеля принять российских туристов в знак протеста против присоединения Крыма к РФ, сообщила РИА Новости руководитель пресс-службы ведомства Ирина Щеголькова.
5295
МВД Украины утверждает, что телевышки в Донецке никто не захватывал, и каналы транслируются в обычном режиме, сообщает РИА Новости со ссылкой на сайт ведомства.
4050
В украинском Славянске неизвестные обесточили телецентр, транслирующий российские каналы
3144
Компромисс по ситуации на Украине должен быть найден внутри нее, а не между третьими игроками, например между РФ и США, заявил президент РФ Владимир Путин во время прямой линии с россиянами
3069
ЦБ РФ с 17 апреля отозвал лицензию у дагестанского банка «Каспий»
4017
Торговый дом «Шатер» рассматривает возможность строительства сафари-парка в Подмосковье
2863
Лоукост-авиакомпания «Добролет», созданная «Аэрофлотом», будет базироваться в Шереметьево
2880
«Ростелеком» построил линию связи с Крымом по дну Керченского пролива
4386
Павел Дуров: Мы не будем удалять ни антикоррупционное сообщество Навального, ни сотни других сообществ
3815
Google не раскрывает данные о первом дне продаж «умных» очков в США
2683
Чиновники бронируют адреса в новых доменах .москва и .moscow
2309
Компания Google отделила Крым от Украины на своих картах
4358
Суд отклонил иск мордовской колонии к Толоконниковой из-за ее письма об условиях труда
4347
Мировой суд в Москве рассмотрит дело Алексея Навального о клевете
2860
Глава Мосгорсуда Ольга Егорова подала документы в квалификационную коллегию на повторное занятие этой должности; таким образом, Егорова не претендует на занятие вакантного места председателя объединенного Верховного суда РФ
2921
Прокуроры заинтересовались художником, приковавшим гениталии к Красной площади
3353
Здания в центре Москвы украсят репродукциями знаменитых картин
3126
Фильм о русской Жанне Д'Арк покажут на открытии киномарафона в Крыму
2969
Харуки Мураками впервые за девять лет выпустил сборник новелл
3174
В Мексике скончался писатель Габриэль Гарсиа Маркес, его тело будет кремировано
5574
Менеджер Шумахера сообщила, что его состояние немного улучшилось
4067
Олимпийские кольца из Сочи подарят Греции
3703
Новый логотип чемпионата России по футболу будут выбирать болельщики
3128
Официальную песню чемпионата мира-2014 по футболу представили на YouTube
16:28 05/04/2012 Алексей Тимошенко 0 102

Создатели гигантского телескопа Магеллана отказались от гранта Национального научного фонда США

Грант в 1,2 млн долл. померк на фоне астрономических мегапроектов

Еще одна бюджетная новость — создатели гигантского телескопа Магеллана (GMT) решили отказаться от участия в конкурсе Национального научного фонда США. Нет, никакой сенсации тут нет, размер приза все равно был порядка 1/600 от всего бюджета проекта, но вот про сверхбольшие телескопы стоит поговорить отдельно, так как нас определенно ждет настоящий прорыв в этом направлении.


Гигантский телескоп Магеллана. 30-метровый телескоп. Европейский экстремально большой телескоп E-ELT, и именно «экстремально», так как просто очень большой телескоп уже построен и давно радует ученых снимками неба в видимом и инфракрасном диапазоне. Если вспомнить, что крупнейший российский инструмент называется большой телескоп азимутальный (БТА), то может сложиться впечатление, будто ученые поголовно озабочены диаметром своих главных орудий и стремятся перещеголять друг друга по этому параметру! Шесть метров, шесть с половиной, восемь... что, еще больше уже технически невозможно и в ворота не пролазит?  Отлично, сделаем зеркало составным! Южно-Африканский большой телескоп — 9,2 метра, два телескопа Keck 1 и Keck 2 — десять, большой бинокулярный телескоп — 11,9! А в проекте уже инструменты с составными зеркалами до 40 метров в диаметре, и это после отмены проекта астрономического прибора со 100-метровым зеркалом. Последний монстр мог быть построен в Южной европейской обсерватории.

 

Назвать его хотели скромно: «обескураживающе большой телескоп». Но не спешите привлекать психоаналитиков для объяснения телескопной гонки, ведь иногда телескоп — это просто телескоп.

 

То есть оптический прибор, который должен вовсе не «увеличивать звезды» — при любом разумном увеличении большинство звезд все равно будут казаться точками. Задача телескопа — дать картинку, на которой можно различить как можно более слабый свет звезд и как можно более близкие друг к другу объекты. И оба этих показателя улучшаются вместе с ростом диаметра зеркала, причем диаметр в первом приближении важнее всех прочих параметров.


Звезды нулевой величины, которые видны даже с городских улиц в ясную погоду, дают поток из миллиона фотонов за секунду на квадратный сантиметр; звезды шестой (предельно доступной глазу в хороших условиях) величины посылают в 250 раз меньше. Пятнадцатая звездная величина даст нам всего один фотон на сантиметр за секунду, а двадцатая — один фотон за пару минут. На объект тридцатой невооруженным глазом можно смотреть всю ночь напролет и при этом не поймать сетчаткой ни единого кванта излучения — для их наблюдения нужен «Хаббл» с его двухметровым зеркалом!


Здесь и сейчас


Хотите посмотреть на звездное небо прямо сейчас, сидя под пасмурным московским небом, освещенным оранжевым заревом фонарей и закрытым соседней башней? Скачайте Stellarium — бесплатную программу-планетарий. Есть версии под все операционные системы — Windows, MacOS и Linux.


Кроме малой плотности потока фотонов надо учитывать искажения, создаваемые дифракцией света на краях зеркала. Чем меньше зеркало, тем больше величина искажений и тем скорее две близкие звезды сольются в одно невнятное пятно, а спиральные галактики превратятся в туманные кружки. Гонка за зеркалами возможно большего размера оказывается продиктована законами физики и тем обстоятельством, что увеличение качества изображения напрямую связано с возможностью получить по-настоящему интересные научные данные.


Квазары, расположенные за несколько миллиардов световых лет от нас источники излучения как в видимом, так и в радиоволновом диапазоне, выглядят именно как слабые «звездочки» со звездной величиной не больше двенадцатой (несколько фотонов на квадратный сантиметр). Из всей потенциально наблюдаемой Вселенной, сферы радиусом в 13 млрд световых лет, более 99% скрыто в той области, которую без больших зеркал разглядеть просто невозможно: новые телескопы расширяют доступную нам сферу даже не в разы, а в десятки раз.


И потому неудивительно, что одним инструментом ученые не ограничиваются. GMT строится в чилийских горах, там же (в 25 км к югу) собираются соорудить E-ELT, а 30-метровый телескоп смонтируют на Гавайских островах. Так будет не только отчасти решена проблема дефицита времени и очереди из желающих воспользоваться телескопом ученых, но и обеспечен более равномерный обзор всего неба: ведь в чилийских горах в принципе невозможно наблюдать, к примеру, Малую Медведицу, равно как и в Москве никогда не увидеть Южный Крест.


Магелланов телескоп, создатели которого решили отказаться от попыток выиграть грант Национального научного фонда, будет построен в этом десятилетии. Вокруг главного зеркала соберется еще шесть таких же, и в итоге астрономы получат инструмент, аналогичный по своим параметрам 24,5-метровому телескопу с одним цельным зеркалом; по предварительным оценкам, он в десять раз превзойдет по разрешающей способности «Хаббл». Зеркала делают в Аризоне, и для их отливки построена специальная вращающаяся печь, в которой расплав стекла под действием центробежных сил сам принимает нужную параболическую форму.


Под зеркалами разместят несколько сотен поршней, которые будут слегка изгибать зеркала, адаптируя их к изменению условий наблюдения. Причем речь не идет о тривиальной компенсации суточных температурных колебаний (на это есть кондиционеры), а о компенсации тех искажений, которые вносят турбулентные потоки в атмосфере! Если смотреть через поток нагретого воздуха от костра, то можно заметить дрожание и размывание контуров предметов; а «мозг» больших современных телескопов в реальном времени анализирует это дрожание и дает команду перестроить оптическую систему так, чтобы картинка снова стала четкой.


На сайте Южной европейской обсерватории можно найти эффектный кадр с уходящим в небо оранжевым лазерным лучом — это вовсе не оптическая связь со спутниками и не послание инопланетным цивилизациям; луч создает на высоте около 90 км светящееся пятно для калибровки адаптивной оптики. Отдельная камера фиксирует это свечение, и по его изменениям рассчитывается то, как надо поменять форму зеркал телескопа.


Разработчики другого телескопа, E-ELT, от специальных сверхбольших зеркал отказались. Их детище, которое будет больше GMT, предполагает составное зеркало. Тысяча шестиугольников шириной около 140 см и толщиной пять сантиметров будет заказана на нескольких разных предприятиях, и тут есть небезынтересный российскому читателю момент — часть заказов может уйти на подмосковный Лыткаринский завод. Правда, лишь в том случае, если наша страна вступит в Южную европейскую обсерваторию. Предложение о сотрудничестве поступило еще год назад, но, как недавно писали "МН", пока что дело не сдвинулось из-за необходимости платить довольно внушительный стартовый взнос в 120 млн евро. Даже с учетом десятилетней рассрочки эта сумма сопоставима с ценой многих других мегапроектов, и далеко не всем ученым (особенно вне астрономической среды) она представляется оправданными тратами.


Отказ коллектива GMT от американского гранта был обусловлен в том числе тем, что обеспечиваемая им сумма в 1,2 млн долл. все равно бы не покрыла даже процента от расходов. Уникальный телескоп оценивается в 700 млн, и это еще не окончательная сумма, так как сметы очень многих научных проектов в итоге приходилось пересматривать отнюдь не в сторону сокращения. Неучастие GMT даст больше шансов их конкурентам, 30-метровому телескопу — проекту американских астрономов из Калифорнийского технологического университета совместно с коллегами из Евросоюза, Индии, Канады, Китая и Японии. Этот инструмент тоже соберут из одинаковых шестиугольных сегментов, и на официальном сайте проекта особо подчеркивается то, что он позволит рассмотреть объекты, в десятки раз более далекие тех, которые сейчас могут претендовать на звание самых удаленных от Земли.


Впрочем, про удаленность следует говорить с определенной осторожностью. Чем больше расстояние, тем дольше идет свет, и расстояние в световой год по определению означает то, что с такого расстояния мы видим лишь события годовалой давности. То, что можно увидеть в супертелескопы на расстоянии в 10 млрд световых лет, — это не просто далекие квазары и галактики. Это Вселенная 10 млрд лет назад, так что телескопы превращаются в машины времени.


Наблюдения за самыми далекими галактиками позволят выяснить то, каким образом эволюционировали первые звезды. Как во Вселенной, где практически не было атомов чего-то тяжелее гелия, возникли все остальные элементы таблицы Менделеева и когда именно стали возможны первые планеты привычного нам типа? Могут ли быть где-то обитаемые миры, на которых эволюция идет не 4 млрд лет, как у нас, а все десять? Или же спустя 3 млрд лет после Большого взрыва планеты земного типа были принципиально невозможны? А как образовались сверхмассивные черные дыры с массой в миллиарды раз больше Солнца? Как движутся звезды относительно центра галактик и не выдадут ли они своим движением еще каких-нибудь тайн, подобных секрету темной материи, найденной именно благодаря влиянию на движение светил? Все эти вопросы перечислены на сайте 30-метрового телескопа, но любой астрономический мегапроект в конечном итоге призван разрешить их же.


Взгляд с высоты


У всех наземных телескопов есть один принципиальный недостаток — необходимость мириться с атмосферой. Адаптивная оптика существенно расширила их возможности, но для инфракрасного излучения даже чистейший воздух в чилийских горах немногим лучше кирпичного свода, а специалистам по рентгеновской астрономии с тем же успехом можно вести наблюдения в метро. Инфракрасные, ультрафиолетовые и рентгеновские телескопы размещают исключительно в космосе, а конкуренция со стороны «больших наземных братьев» им не грозит.


Преемник «Хаббла» телескоп «Джеймс Вебб» будет работать как в оптике, так и в ИК-диапазоне, а разместят его во второй точке Лагранжа, то есть в полутора миллионах километров от Земли на линии, продолжающей отрезок Земля—Солнце. На таком расстоянии ни о каком регулярном техобслуживании с участием космонавтов говорить не приходится, так что инструмент будет полностью автономен. Окажется ли он эффективнее наземных сверхтелескопов, покажет время: году к 2025-му мы сможем уверенно сказать, что лучше — большое зеркало на Земле или поменьше, но в небе.