BTA-6 - BTA-6
Alternativní názvy | Velký dalekohled Altazimuth |
---|---|
Část | Speciální astrofyzikální observatoř Ruské akademie věd |
Umístění | Kavkazské hory |
Souřadnice | 43 ° 38'48 ″ severní šířky 41 ° 26'26 ″ východní délky / 43,6468 ° N 41,4405 ° ESouřadnice: 43 ° 38'48 ″ severní šířky 41 ° 26'26 ″ východní délky / 43,6468 ° N 41,4405 ° E |
Nadmořská výška | 2 070 m (6 790 ft) |
Vlnová délka | 0,3, 10 μm (999, 30 THz) |
První světlo | 1975 |
Styl dalekohledu | optický dalekohled Ritchey – Chrétien dalekohled |
Průměr | 605 cm (19 ft 10 v) |
Sběratelská oblast | 26 m2 (280 čtverečních stop) |
Ohnisková vzdálenost | 24 m (78 ft 9 v) |
Montáž | Altazimuth mount |
webová stránka | w0 |
Umístění BTA-6 | |
The BTA-6 (ruština: Большой Телескоп Альт-азимутальный, romanized: Bolshoi Teleskop Alt-azimutalnyi, lit. 'Velký dalekohled Altazimuth') je clona 6 metrů (20 stop) optický dalekohled na Speciální astrofyzikální observatoř nachází se v Zelenchuksky District na severní straně Kavkazské hory na jihu Rusko.
Dosažené BTA-6 první světlo na konci roku 1975, což z něj dělá největší dalekohled na světě až do roku 1990, kdy byl částečně překonán Keck 1. Je průkopníkem techniky používání, nyní standardní ve velkých astronomických dalekohledech, použití Altazimuth mount s počítačem řízeným derotátorem.
Z různých důvodů nebyl BTA-6 nikdy schopen pracovat poblíž svých teoretických limitů. Časné problémy se špatně vyrobeným zrcadlovým sklem byly řešeny v roce 1978, což zlepšilo, ale nevyloučilo nejzávažnější problém. Ale díky své poloze po větru od mnoha velkých horských vrcholů, astronomické vidění je málokdy dobrý. Dalekohled také trpí vážnými problémy s tepelnou roztažností kvůli velké tepelné hmotě zrcadla a kupole jako celku, která je mnohem větší, než je nutné. Aktualizace proběhly v celé historii systému a probíhají dodnes.
Dějiny
Pozadí
Po mnoho let primární observatoř světové úrovně v Sovětský svaz byl Observatoř Pulkovo mimo Petrohrad, původně postavený v roce 1839. Stejně jako mnoho observatoří své doby se primárně věnoval časomíře, počasí, navigaci a podobným praktickým úkolům se sekundární rolí pro vědecký výzkum. Kolem 50. výročí byl pro pozorování v hlubokém vesmíru nainstalován nový 76 cm dalekohled, tehdy největší na světě. Další upgrady byly omezeny kvůli řadě faktorů, zatímco v příštích několika desetiletích byla po celém světě vyrobena řada mnohem větších nástrojů.
V padesátých letech Sovětská akademie věd se rozhodl postavit nový dalekohled, který by umožňoval prvotřídní pozorování v hlubokém vesmíru. Konstrukční práce byly zahájeny v Pulkově v roce 1959 pod vedením budoucnosti Leninova cena vítěz Bagrat K. Ioannisiani. S cílem postavit největší dalekohled na světě, titul dlouho držený 200 palců (5 m) Haleův dalekohled na Observatoř Palomar, tým se rozhodl pro nový design 6 m (236 palců). Jedná se o maximální velikost, kterou může mít plné zrcadlo, aniž by při naklonění trpěla velkým zkreslením.
Dalekohled je teoretický úhlové rozlišení je definován jeho otvorem, což v případě 6 m BTA vede k rozlišení asi 0,021 arcseconds. Atmosférické efekty to přemáhají, takže je důležité umístit přístroje s vysokým rozlišením do vysokých nadmořských výšek, aby se zabránilo co největšímu množství atmosféry. Místo Pulkovo ve výšce 75 m nad mořem prostě nebylo vhodné pro vysoce kvalitní přístroj. Zatímco BTA byl navrhován jiný nástroj, RATAN-600 radioteleskop, byl také navržen. Bylo rozhodnuto, že oba nástroje by měly být umístěny společně, což by umožnilo vybudování jednoho místa pro umístění posádek. Za účelem výběru místa bylo vysláno šestnáct expedic do různých oblastí SSSR a konečný výběr byl v pohoří Severního Kavkazu poblíž Zelenchukskaya ve výšce 2 070 m.[1] V roce 1966 byla zřízena Speciální astrofyzikální observatoř, která hostí BTA-6 a RATAN-600.
Problémy
První pokus o výrobu primární zrcadlo byl vyroben Závod na optické sklo Lytkarino poblíž Moskvy. Ony žíhaný sklo příliš rychle, což způsobilo praskliny a bubliny, čímž se zrcadlo stalo nepoužitelným. Druhý pokus dopadl lépe a byl nainstalován v roce 1975. První snímky BTA byly získány v noci z 28. na 29. prosince 1975. Po období vloupání byla BTA prohlášena za plně funkční v lednu 1977.[1]
Bylo však jasné, že druhé zrcadlo bylo jen nepatrně lepší než to první a obsahovalo velké nedokonalosti. Posádky začaly blokovat části zrcadla pomocí velkých kusů černé látky, aby zakryly nejdrsnější oblasti.[2] Podle Ioannisianiho primární směroval pouze 61% přicházejícího světla do 0,5-arcsecond kruh a 91% do jednoho s dvojnásobným průměrem.[3]
Téměř okamžitě po jeho otevření se na Západě začaly šířit zvěsti, že s dalekohledem něco není v pořádku. Netrvalo dlouho a mnozí to odmítli jako bílý slon, a to natolik, že to bylo dokonce diskutováno v James Oberg kniha z roku 1988 Odhalování sovětských katastrof.[4]
V roce 1978 bylo instalováno třetí zrcadlo se zlepšenou postavou a bez trhlin.[2] I když to zlepšilo hlavní problémy, řada nesouvisejících otázek nadále vážně zhoršovala celkový výkon dalekohledu. Zejména je lokalita po větru od řady dalších vrcholů na Kavkaze, takže je zde astronomické vidění je zřídka lepší než jedno arcsekundové rozlišení a cokoli pod 2 arcsekundy je považováno za dobré.[3] Ve srovnání s tím většina hlavních astronomických míst průměrně vidí za jednu obloukovou sekundu.[2] Za příznivých podmínek šířka vidicího kotouče (FWHM ) je ≈1 arcsecond pro 20% pozorovacích nocí.[5] Počasí je dalším významným faktorem; v průměru se pozorování koná během méně než poloviny nocí po celý rok.[3]
Snad nejneotravnějším problémem je obrovská tepelná hmota primárního zrcadla, dalekohled jako celek a obrovská kupole. Tepelné účinky jsou v primárním prostředí tak významné, že mohou tolerovat pouze změnu o 2 ° C denně a stále si udrží použitelnou postavu. Pokud se teploty primárního a venkovního vzduchu liší dokonce o 10 stupňů, je pozorování nemožné. Velká velikost kupole sama o sobě znamená, že jsou v ní teplotní přechody, které tyto problémy zhoršují. Chlazení v kupole kompenzuje některé z těchto problémů.[3]
Přes tyto nedostatky zůstává BTA-6 významným nástrojem, schopným zobrazovat objekty tak slabé jako 26. místo velikost. Díky tomu je obzvláště užitečné pro úkoly, jako je spektroskopie a tečkovaná interferometrie, kde je výkon sběru světla důležitější než rozlišení. BTA poskytla pomocí těchto technik několik příspěvků.
Speckle interferometrické techniky dnes umožňují difrakčně omezené rozlišení 0,02 arcsekund objektů 15. velikosti za dobrých podmínek vidění (EMCCD interferometr na bázi skvrn - kamera PhotonMAX-512B - aktivní používání od roku 2007). „Na rozdíl od adaptivní optiky, která je dnes účinná hlavně v infračerveném spektru, lze k pozorování ve viditelných a blízkých UV pásmech použít skvrnitou interferometrii. Kromě toho je skvrnitá interferometrie realizovatelná za špatných atmosférických podmínek, zatímco adaptivní optika vždy potřebuje nejlépe vidět ".[6]
Vylepšení
Astronomové SAO plánovali řešit jeden z hlavních problémů novým zrcadlem vyrobeným z ultra nízké expanze sklokeramika Sitall, ale tento upgrade se nezaznamenává jako uskutečněný. S primárním zrcadlem Sitall by bylo možné snížit tloušťku od 65 do 40 cm, čímž by se snížila tepelná setrvačnost.[7]
Do roku 2007 bylo provozní zrcátko, třetí, které bylo vyrobeno, silně korodováno použitím kyseliny dusičné k neutralizaci alkalických rozpouštědel používaných k čištění skla před nanesením nové vrstvy reflexních hliník. Bylo potřeba provést zásadní opravu, aby se zrcadlo znovu vybrousilo, ale to by se snížilo na nabitý plán pozorování. Místo toho bylo vráceno druhé zrcadlo, opuštěné kvůli nedokonalostem, ale sedící po celou dobu v úložišti Lytkarino pro rekonstrukci.[2][8] V roce 2012 odstranila frézka z horní plochy 8 mm skla, přičemž zohlednila všechny optické nedostatky. Práce měly být dokončeny v roce 2013,[9] ale bylo zpožděno kvůli nedostatku finančních prostředků. Zrcadlo bylo konečně dokončeno v listopadu 2017 a jeho výměna proběhla v květnu 2018.[10]
Popis
Primární BTA je zrcadlo 605 cm f / 4. Jedná se o relativně pomalý primární nástroj ve srovnání s podobnými nástroji; Hale je 5 m f / 3,3. Optika dalekohledu je a Ritchey-Chrétien dalekohled design, i když bez tradičního zaměření na styl Cassegrain. Vzhledem k jeho velké primární, měřítko obrazu na hlavní zaměření je 8,6 obloukových sekund na milimetr,[3] přibližně stejný jako Cassegrainian zaměření 4 m dalekohledu. To eliminuje potřebu sekundárního měření a místo toho jsou pozorovací přístroje umístěny v hlavním ohnisku. U sekundárních rolí dvě Nasmythova ohniska lze použít s účinnou f / 30.
Dlouhá ohnisková vzdálenost a absence sekundárního signálu umístěného před hlavním ohniskem vede k celkovému dlouhému dalekohledu; Hlavní trubka BTA je 26 m dlouhá. To by vyžadovalo masivní rovníková montáž, takže BTA místo toho používá Altazimuth mount s ovládacími prvky počítače, aby byl pohyb oblohy stále v zorném poli. Protože to také vede k rotaci zorné pole při pohybu dalekohledu se také otáčí oblast primárního ostření obsahující nástroje, aby se tento efekt vyrovnal. S rozšířeným přijetím počítačových ovládacích prvků pro téměř všechny aspekty provozu dalekohledu se tento styl montáže, který byl průkopníkem v BTA, stal běžným.
Při práci v hlavním ohnisku, a Rossův koma korektor se používá. Zorné pole s komatem a astigmatismem korigovaným na úrovni menší než 0,5 úhlové sekundy je asi 14 úhlových minut. Přepnutí z jednoho ohniska na druhé trvá přibližně tři až čtyři minuty, což umožňuje v krátké době použít několik různých sad nástrojů.[5]
BTA-6 je uzavřen v mohutné kopuli, vysoké 53 m na vrcholu a 48 m vysoké od válcovité základny, na které sedí.[5] Kupole je mnohem větší, než je požadováno, a mezi dalekohledem a kupolí je mezera 12 m.
Srovnání
BTA-6 byl největší optický dalekohled na světě mezi jeho první světlo na konci roku 1975, kdy překročil 5 m Haleův dalekohled o téměř metr, a 1993, kdy prvních 10 m Keckův dalekohled otevřel.
# | Název / Observatoř | obraz | Clona | M1 Plocha | Nadmořská výška | První Světlo | Zvláštní advokát |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1. | BTA-6 (Special Astrophysical Obs ) | 238 palců 605 cm | 26 m2 | 2 070 m (6 790 ft) | 1975 | Mstislav Keldysh | |
2. | Dalekohled Hale (Observatoř Palomar) | 200 palců 508 cm | 20 m2 | 1713 m (5620 ft) | 1949 | George Ellery Hale | |
3. | Mayallův dalekohled (Kitt Peak National Obs. ) | 158 palců 401 cm | 10 m2 | 2120 m (6960 ft) | 1973 | Nicholas Mayall | |
4. | Dalekohled Víctor M. Blanco (Observatoř CTIO ) | 158 palců 401 cm | 10 m2 | 2200 m (7200 ft) | 1976 | Nicholas Mayall | |
5. | Anglo-australský dalekohled (Observatoř vlečky Spring ) | 153 palců 389 cm | 12 m2 | 1742 m (5 715 ft) | 1974 | Princ Charles | |
6. | Dalekohled ESO 3,6 m (Observatoř La Silla ) | 140 palců 357 cm | 8,8 m2 | 2 400 m (7 900 ft) | 1976 | Adriaan Blaauw | |
7. | Shaneův dalekohled (Lick Observatory ) | 120 palců 305 cm | ~ 7 m2 | 1283 m (4209 ft) | 1959 | Nicholas Mayall |
- Grafický
Viz také
- Seznam největších optických odrážejících dalekohledů
- Seznam největších optických dalekohledů v historii
Reference
- ^ A b Největší astronomický dalekohled na světě, Cherkessk 1978
- ^ A b C d Kelly Beatty, „Nové oko pro obří ruský dalekohled“, Obloha a dalekohled, 23. dubna 2012
- ^ A b C d E William Keel, „Galaxie skrz rudého obra“, Obloha a dalekohled, 1992
- ^ Odhalení sovětských katastrof: Zkoumání hranic glasnosti James Oberg, ISBN 0-7090-3725-2
- ^ A b C "6metrový dalekohled". Instituce Ruské akademie věd, speciální astrofyzikální observatoř. 28. října 2010.
- ^ Maksimov AF; Balega YuYu; Dyachenko VV; Malogolovets EV; Rastegaev DA & Semernikov EA (2009). „Speckle interferometr založený na EMCCD dalekohledu BTA 6 m: popis a první výsledky“. Astrofyzikální bulletin. 64 (3): 296–307. arXiv:0909.1119. Bibcode:2009AstBu..64..296M. doi:10.1134 / S1990341309030092. ISSN 1990-3413. S2CID 118435912. / Astrofizicheskij Byulleten (v Rusku). 64 (3): 308–321. 2009. Chybějící nebo prázdný
| název =
(Pomoc) - ^ Snezhko LI. Проект БТА: исследование, состояние и перспективы [BTA project: research, status and prospects] (v ruštině). Instituce Ruské akademie věd, speciální astrofyzikální observatoř. Citováno 14. prosince 2010.
- ^ „Recenze provozu dalekohledu 6-M“
- ^ [1]
- ^ https://www.sao.ru/Doc-en/Events/2018/MirrorChronicle/index.html
Další čtení
- Ioannisiani BK, Neplokhov EM, Kopylov IM, Rylov VS, Snezhko LI (1982). „Dalekohled Zelenchuk 6M (BTA) Akademie věd SSSR“. ASSL sv. 92: IAU Colloq. 67. Knihovna astrofyziky a vesmíru. 92: 3–10. Bibcode:1982ASSL ... 92 .... 3I. doi:10.1007/978-94-009-7787-7_1. ISBN 978-94-009-7789-1.
externí odkazy
- Speciální astrofyzikální observatoř (SAO).
- Kontrolní informace a webové kamery BTA. (Webové kamery, zaměřování dalekohledu, venkovní / indome / teplota hlavního zrcadla atd.). Vyvolány 13 December 2010.
- BTA dome z Zeiss-1000 webová kamera. Vyvolány 14 December 2010.
- 6m dalekohled a další dalekohledy SAO. (Přístrojové vybavení, plány pozorování, podání žádosti, zprávy o pozorování atd.). Vyvolány 14 December 2010.
- Místní web BTA (v Rusku). (Zaměstnanci, vybavení, klimatické parametry atd.). Vyvolány 14 December 2010.
- BTA "indome" počítač hlavního serveru. (Manuály, dokumentace k softwaru). Vyvolány 13 December 2010.