Segmentované zrcadlo - Segmented mirror
A segmentované zrcadlo je řada menších zrcadel navržených tak, aby fungovaly jako segmenty jednoho velkého zakřivené zrcadlo. Segmenty mohou být buď sférický nebo asymetrické (pokud jsou součástí většího parabolický reflektor[1]). Používají se jako cíle pro velké odrážející dalekohledy. Aby všechny zrcadlové segmenty fungovaly, musí být vyleštěny do přesného tvaru a aktivně vyrovnány počítačem aktivní optika systém využívající akční členy zabudované do zrcadlová podpůrná buňka. Koncept a nezbytné technologie byly původně vyvinuty pod vedením Dr. Jerry Nelson na Lawrence Berkeley National Laboratory a University of California během 80. let a od té doby se rozšířily po celém světě do té míry, že v podstatě všechny budoucí velké optické dalekohledy plánují používat segmentovaná zrcadla.
aplikace
Existuje primární omezení pro primární zrcadla vyrobená z jednoho pevného kusu skla. Takové nesegmentované, nebo monolitická zrcadla nemůže být konstruován větší než asi osm metrů v průměru. Největší používané monolitické zrcadlo jsou v současné době dvě primární zrcadla Velký binokulární dalekohled, každý o průměru 8,4 metrů. Použití segmentovaných zrcátek je proto klíčovou součástí velké clony dalekohledy.[2][3] Používání monolitického zrcadla mnohem většího než 5 metrů je neúnosně nákladné vzhledem k ceně zrcadla i mohutné konstrukci potřebné k jeho podpoře. Zrcadlo nad tuto velikost by také mírně pokleslo pod svou vlastní hmotností, protože se dalekohled otočil do různých poloh,[4][5] změna přesného tvaru povrchu. Segmenty lze také snáze vyrobit, přepravit, nainstalovat a udržovat na velmi velkých monolitických zrcadlech.
Segmentovaná zrcadla mají tu nevýhodu, že každý segment může vyžadovat určitý přesný asymetrický tvar a spoléhají na komplikovaný počítačově řízený montážní systém. Všechny segmenty také způsobují difrakce efekty v konečném obrazu.
Dalekohledy využívající segmentovaná zrcadla
Některé z největší optické dalekohledy ve světě používají segmentovaná primární zrcadla. Patří mezi ně mimo jiné následující dalekohledy:
- Dvojité dalekohledy jsou nejvýznamnější z nich Hvězdárny Mauna Kea v nadmořské výšce 4 145 metrů (13 600 ft) poblíž vrcholu Mauna Kea v Havaj, Spojené státy. Oba dalekohledy jsou vybaveny 10 m (33 ft) primárními zrcátky.
- HET je 9,2 metrový dalekohled umístěný na McDonaldova observatoř, Západní Texas v nadmořské výšce 2026 m (6 647 ft). Jeho primární zrcadlo je vyrobeno z 91 šestihranných segmentů. Hlavní zrcadlo dalekohledu je upevněno v úhlu 55 stupňů a může se otáčet kolem své základny. Cíl je sledován pohybem nástrojů v ohnisku dalekohledu; to umožňuje přístup k asi 70–81% oblohy v jejím místě a jediný cíl lze sledovat až dvě hodiny.
- SALT je 10metrový dalekohled věnovaný spektroskopii po většinu času pozorování. Sdílí podobnosti s Hobby-Eberlyovým dalekohledem a skládá se také z 91 šestihranných zrcadlových segmentů, každý o průměru 1 metr, což má za následek celkové šestihranné zrcadlo 11,1 m krát 9,8 m.[6] Nachází se poblíž města Sutherland v polopouštní oblasti Karoo, Jižní Afrika. Je to zařízení Jihoafrická astronomická observatoř, národní optická observatoř v Jižní Africe.
- Také známý jako GranTeCan, Kanárské ostrovy Velký dalekohled používá celkem 36 segmentovaných zrcátek.[7][8] S primárním zrcadlem 10,4 m (34 ft) je v současné době největší na světě optický dalekohled, umístěný na Hvězdárna Roque de los Muchachos na ostrově La Palma, v Kanárské ostrovy ve Španělsku.
- The Víceobjektový vláknový spektroskopický dalekohled o velké obloze je průzkumný dalekohled umístěný v Provincie Che-pej Číny. Skládá se ze dvou obdélníkových zrcadel, složených z 24, respektive 37 segmentů. Každý šestihranný segment má velikost 1,1 metru.
- 18 zrcadlových segmentů JSWT bylo většinou vyrobeno v roce 2011.[9] Zatímco jeho odhadované celkové náklady již několik let rostou, byl kritizován jako dalekohled, který jedl astronomii, kvůli stále se zvyšujícímu podílu astrofyzikálního rozpočtu NASA, který spotřeboval. Od roku 2013[Aktualizace] odhadované náklady dosáhly 8,8 miliardy USD[10] The vesmírný dalekohled je naplánováno na spuštění Ariane 5 z Guyanské vesmírné středisko v březnu 2021.[11][12]
Dalekohledy nové generace
Tři extrémně velké dalekohledy bude příští generací segmentovaných zrcadlových dalekohledů a uvedení do provozu se plánuje v letech 2021 až 2024 Obří Magellanov dalekohled, používá velmi velké segmenty a je buď seskupen se segmentovanými zrcadlovými dalekohledy, nebo do své vlastní kategorie. Plánováno na dokončení v roce 2021.[13][14] The Třicetimetrový dalekohled se staví na observatořích Mauna Kea na Havaji (odhad prvního světla do roku 2022).[15] The Evropský extrémně velký dalekohled bude největší ze všech tří a použije jako primární zrcadlo celkem 798 segmentů. Jeho první světlo se očekává v roce 2024.[16]
Viz také
Reference
- ^ W. Patrick McCray - Obří dalekohledy - Strana 107
- ^ Nickerson, Colin (5. listopadu 2007). "Dlouho jsme se neviděli". Boston Globe. Citováno 11. listopadu 2009.
- ^ "Informační list vědecké soupravy dalekohledu Keck, část 1". SCI Space Craft International. 2009. Citováno 11. listopadu 2009.
- ^ Bobra, Monica Godha (září 2005). „The endless mantra: Innovation at the Keck Observatory“ (PDF). MIT. Archivovány od originál (PDF) dne 5. června 2011. Citováno 11. listopadu 2009. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc) - ^ Yarris, Lynn (zima 1992). „Revoluce v designu dalekohledu debutuje v Kecku po narození zde“. Science @ Berkeley Lab. Laboratoř Lawrence Berkeley. Citováno 11. listopadu 2009.
- ^ „Zrcadlové segmenty“. Web jihoafrického velkého dalekohledu. SOAA. Citováno 10. května 2013.
- ^ Zkoušky začínají na dalekohledu Canaries BBC 14. července 2007
- ^ Obří dalekohled začal prohledávat vesmír 14. července 2007
- ^ „Šest segmentů zrcadlení JWST pro zahájení kryogenních testů“ news.softpedia.com 14. dubna 2011
- ^ http://www.nature.com Lee Billings, Dalekohled, který pojídal astronomii, 27. října 2010
- ^ https://www.washingtonpost.com/gdpr-consent/?destination=%2fnational%2fhealth-science%2fnasas-next-great-space-telescope-is-stuck-on-earth-after-screwy-errors%2f2018% 2f07% 2f24% 2f742f17d4-8e93-11e8-8322-b5482bf5e0f5_story.html% 3f
- ^ „Vesmírný dalekohled Jamese Webba z NASA bude spuštěn na jaře 2019“. NASA. 28. září 2017.
- ^ Joe Palca (14. ledna 2012), „Mega Mirror To Power Massive New Telescope“, Konec konců, NPR
- ^ http://sen.com, Elizabeth Howell, Obrovský dalekohled získává podporu ve výši 20 mil. $, Jak se design utváří, 29. prosince 2014
- ^ http://westhawaiitoday.com/news/local-news/tmt-begin-construction
- ^ http://www.eso.org/ eso1419 - vydání organizace, Průkopnický pro E-ELT, 19. června 2014
externí odkazy
- Nelson, Jerry (2005). "Segmentované zrcadlové dalekohledy". In Foy, Renaud; Foy, François-Claude (eds.). Optika v astrofyzice. Springer Science + Business Media. 61–72. ISBN 978-1-4020-3437-4.