| Suuri atsimutaaliteleskooppi | |
|---|---|
| BTA kupoli | |
| Tyyppi | peilikaukoputki _ |
| Sijainti | Alempi Arkhyz |
| Koordinaatit | |
| Korkeus | 2070 m |
| Aallonpituudet | 0,3-10 µm |
| avauspäivämäärä | 30. joulukuuta 1975 |
| Aloituspäivämäärä | 1975 |
| Halkaisija | 6,05 m |
| Kulmaresoluutio | 0,6" (0,02" pilkkutilassa ) |
| Tehokas alue |
|
| Polttoväli | 24 m |
| kiinnitys | alt-atsimuutti |
| Kupoli | 53 m korkeus |
| Verkkosivusto | w0.sao.ru/hq/sekbta/ |
BTA ("suuri atsimutaalinen teleskooppi") on optinen kaukoputki , jonka monoliittisen pääpeilin halkaisija on 6 m , Euraasian suurin . Asennettu erityiseen astrofysikaaliseen observatorioon lähellä Nizhny Arkhyzin kylää (Zelenchukskyn alue Karatšai-Tšerkessissä ).
Se oli maailman suurin teleskooppi vuodesta 1975, jolloin se ohitti Palomarin observatorion 5-metrisen Hale-teleskoopin vuoteen 1993 asti, jolloin 10 metrin segmentoidulla peilillä varustettu Keck-teleskooppi laukaistiin. Siitä huolimatta BTA pysyi teleskooppina maailman suurimmalla monoliittisella peilillä VLT -teleskoopin (halkaisija 8,2 m) käyttöönottoon asti vuonna 1998.
BTA on heijastava teleskooppi . Pääpeili, jonka halkaisija on 605 cm, on pyörimisparaboloidin muotoinen . Peilin polttoväli on 24 metriä, peilin paino ilman kehystä on 42 tonnia. BTA:n optinen järjestelmä mahdollistaa toiminnan ensisijaisen peilin ja kahden Nesmithin polttopisteen pääkohdissa . Molemmissa tapauksissa voidaan käyttää poikkeaman korjaajaa .
Teleskooppi on asennettu alt-atsimuuttitelineeseen . Teleskoopin liikkuvan osan massa on noin 650 tonnia. Teleskoopin kokonaismassa on noin 850 tonnia [1] .
Pääsuunnittelija on teknisten tieteiden tohtori Bagrat Konstantinovich Ioannisiani ( LOMO ).
Teleskoopin pääpeilillä on merkittävä lämpöinertia, mikä johtaa peilin muodonmuutokseen ja sen työpinnan vääristymiseen. Lämpötilavaikutusten vaikutuksen vähentämiseksi kuvanlaatuun teleskooppitorni varustettiin alun perin kupolitilan tuuletusjärjestelmällä. Torniin on tällä hetkellä asennettu jäähdytysyksiköitä, jotka on suunniteltu tarvittaessa alentamaan keinotekoisesti kaukoputken pääpeilin lämpötilaa vallitsevan sääennusteen mukaisesti.
Peilin heijastava pinnoite on valmistettu suojaamattomasta alumiinista, jonka paksuus on 100 nanometriä [2] . Valmistajan kehittämä kaukoputken pääpeilin aluminointitekniikka edellytti toimivan alumiinikerroksen vaihtamista 3–5 vuoden välein. Peilialuminoivan tyhjiöyksikön (VUAZ-6) komponentteja parantamalla peilikerroksen käyttöikä nostettiin keskimäärin 10 vuoteen. Edellisen kerran 6-metrisen teleskoopin pääpeilin alumiinikerrosta vaihdettiin heinäkuussa 2015.
Teleskooppi on asennettu erityiseen astrofysikaaliseen observatorioon (SAO) Semirodniki-vuorelle Pastukhov-vuoren juurella (2733 m) lähellä Nizhny Arkhyzin kylää, Zelenchukskyn alueella Karatšai-Tšerkessin tasavallassa , Venäjän federaatiossa , 2070 metrin korkeudessa. merenpinnan yläpuolella.
Pulkovon observatorioon vuonna 1878 rakennetusta ja vuonna 1885 asennetusta 76 cm:n refraktoriteleskoopista tuli tuolloin maailman suurin. Pulkovon observatorion tehtävien erityispiirteiden (erityisesti tarkan ajan) vuoksi se ei tarvinnut suuria heijastimia. Vuonna 1924 Simeizin observatorio sai metrin (tarkemmin 40 tuuman ) englantilaisen heijastimen, jolla G. A. Shain ja V. A. Albitsky suorittivat havaintoja vuodesta 1926 aina kaukoputken siirtämiseen Saksaan vuonna 1941 natsien hyökkääjien toimesta [3] .
Vuonna 1961 valtion optisessa ja mekaanisessa tehtaassa valmistettu ZTSh-2.6-teleskooppi, jonka peilin halkaisija on 2,6 metriä, lanseerattiin Krimin astrofysikaalisessa observatoriossa - Neuvostoliiton ja Euroopan suurimmassa kaukoputkessa. Siihen mennessä tiedemiehet[ kuka? ] kehitti 5 metrin teleskoopin ja ajatteli 6 metrin kaukoputkea, ja RATAN-600 radioteleskooppi oli matkalla . Molemmat instrumentit päätettiin laittaa vierekkäin, joten observatoriolle tarvittiin uusi paikka.
A. N. Kosygin ilmoitti virallisesti Neuvostoliiton hallituksen päätöksestä perustaa maahan 6 metrin teleskooppi puheessaan Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton 10. yleiskokouksessa , joka pidettiin Moskovassa vuonna 1958.
Neuvostoliiton ministerineuvosto hyväksyi 25. maaliskuuta 1960 päätöslauselman heijastavan teleskoopin perustamisesta, jonka peili on halkaisijaltaan 6 metriä. Päätyö uskottiin Leningradin optiselle ja mekaaniselle tehtaalle, Lytkarinskyn optiselle lasitehtaalle (LZOS) , valtion optiselle instituutille. S. I. Vavilov (GOI) sekä joukko muita yrityksiä.
Lytkarinon optinen lasitehdas hyväksyttiin päätoteuttajaksi halkaisijaltaan 6 m:n peiliaihion valun teknologisen prosessin kehittämiseen ja peiliaihion valmistukseen. Oli tarpeen valaa 70 tonnia painava lasiaihio, hehkuttaa se ja suorittaa kaikkien pintojen monimutkainen prosessointi valmistamalla keskiläpireikä ja yli 60 laskeutuvaa sokeaa reikää takapuolelle.
Kolmen vuoden aikana suunniteltiin ja rakennettiin BTA-aihioiden valmistukseen pilottituotantopajan erityinen rakennus, jonka tehtävänä oli laitteiden asennus ja virheenkorjaus, teollisen teknisen prosessin kehittäminen ja peiliaihion valmistus. Työpajan päävarusteet olivat ainutlaatuisia ja vertaansa vailla.
LZOS- ja GOI-asiantuntijat suorittivat tutkimusta ja kehittivät lasikoostumuksen, joka täytti määritellyt vaatimukset. Suoritetun työn tuloksena kehitettiin Intian hallituksen kanssa sovittu teknologinen prosessi, jonka mukaan tehtiin halkaisijaltaan 6200 mm:n työkappaleen koetuotanto ja koevalu. Tällä kokeellisella aihiolla kehitettiin kaikki toimintatavat ja -menetelmät sekä aallonjärjestys. Tavallisen aihion valua varten laadittiin tekninen prosessi.
Marraskuussa 1964 valettiin pääpeilin ensimmäinen aihio, jota hehkutettiin, eli jäähdytettiin hitaasti tietyllä järjestelmällä yli 2 vuoden ajan. Tämän aihion käsittelemiseksi oli tarpeen poistaa noin 25 tonnia lasia. Nykyinen kokemus suurikokoisten työkappaleiden käsittelystä osoittautui sopimattomaksi, päätettiin käyttää timanttilaitteita, optimaalisten työstömuotojen luomiseen tarkoitettu työsarja mahdollisti teknologian kehittämisen ja toteuttamisen pääpeilin teollisen työkappaleen valmistamiseksi. . Työkappaleen työstö tehtiin lähes puolitoista vuotta Kolomnan raskaan työstökonetehtaan erikoiskarusellikoneella . Tietyn geometrisen muodon omaavan työkappaleen saamiseksi suunniteltiin timanttityökalujen kompleksi, jossa käytettiin yli 12 000 karaattia luonnontimantteja jauhemuodossa. 28 tonnin lisäyksen poistamiseen hiomalla ja kiillottamalla sivupinta käytettiin 7000 karaattia timantteja. 66 umpireiän merkitseminen ja käsittely peilin purkamismekanismien sovittamiseksi oli vaikeaa. Aihion massa todellisten mittojen mukaan laskettuna oli noin 42 tonnia. Aihio hyväksyttiin etupuolen jatkokäsittelyyn syyskuussa 1968.
Peilin tarkan käsittelyn suorittivat LOMO:n asiantuntijat erityisessä lämpötilasäädetyssä kotelossa ainutlaatuisella, Kolomnan tehtaan valmistamalla hiomakoneella. Tammikuussa 1969 peili kiillotettiin pallomaisen pinnan saamiseksi, kesäkuuhun 1974 mennessä kiillotus saatiin vihdoin valmiiksi ja peili valmistettiin sertifiointia varten.
Tämän ainutlaatuisen peilin luominen kesti lähes 10 vuotta.
Vuonna 1968 Glavmosavtotrans toimitti suuret osat kaukoputkesta observatorioon. Vuonna 1969 toimitettiin ainutlaatuinen tyhjiölaitos pääpeilin aluminoimiseksi.
Kesäkuussa 1974 peilin kuljetus aloitettiin. Valmistuksen jälkeen se säilytettiin erityisellä suojakalvolla ja asennettiin erityiseen kuljetuskonttiin. Sen poikkeuksellisen arvon vuoksi sen kuljetuksessa on ryhdytty poikkeuksellisiin varotoimiin. Koko reitin varrella päätettiin suorittaa peilisimulaattorin koekuljetus, joka suoritettiin 12.5.-5.6.1974. Tulosten perusteella kehitettiin tekniset olosuhteet peilin kuljetukselle. Perävaunut, joissa oli kontti ja runko, asennettiin proomulle, kiinnitettiin ja tehokkaan hinaajan avulla toimitettiin Moskovan–Volgan kanavan kautta Volgaa ja Volga–Don-kanavaa pitkin Rostov-on-Donille. Sitten perävaunut toimittivat hänet Pohjois-Kaukasuksen teitä pitkin Zelenchukskayan kylään Special Astrophysical Observatorioon (SAO).
Se lähetettiin kesäkuun lopussa, toimitettiin observatorioon elokuussa 1974 ja asennettiin runkoon syys-lokakuussa. Talven 1974/75 ja kevään 1975 koekäytön, käyttöhenkilöstön koulutuksen ja muun työn jälkeen 30.12.1975 hyväksyttiin osastonvälisen toimikunnan laki suuren atsimuutaaliteleskoopin hyväksymisestä, ja teleskooppi otettiin käyttöön.
Myöhemmin valmistettiin ja toimitettiin toinen peili elokuussa 1978, vuonna 1979 se aluminoitiin ja asennettiin teleskooppiin.
Kuten muissakin suurissa kaukoputkissa, pääpeilin lämpömuodonmuutos on suuri ongelma. BTA:ssa tämä ongelma on erityisen selvä johtuen peilin ja kupolin suuresta massasta ja lämpöinertiasta sekä adaptiivisen optiikan puutteesta , jota käytetään kaikissa suurissa teleskoopeissa ja joka mahdollistaa ilmakehän vääristymien tasaamisen havainnoinnin aikana korjaamalla kaukoputken muotoa. peili joka sekunti ja luo " keinotekoisen tähden ". Jos BTA-peilin lämpötila muuttuu nopeammin kuin 2 °C vuorokaudessa, kaukoputken resoluutio putoaa puolitoista kertaa. Tarkkailuajan pituuden pidentämiseksi kaukoputken huoneen lämpötilaa ohjataan ilmastointijärjestelmällä ja tuodaan yöilman odotettuun lämpötilaan jo ennen visiirin avaamista. Teleskoopin kupolin avaaminen on kiellettyä, kun tornin ulko- ja sisälämpötilaero on yli 10 °C, koska tällaiset lämpötilan muutokset voivat johtaa peilin tuhoutumiseen. Monet näistä ongelmista olisi ratkaistu, jos kaukoputkessa olisi moderni lasikeraaminen peili [4] - siihen ei kuitenkaan ollut rahaa. Sen sijaan päätimme tehdä nykyisen peilin uudelleen (katso alla).
Toinen ongelma on ilmasto-olosuhteet Pohjois-Kaukasiassa. Koska kaukoputken sijainti sijaitsee myötätuulessa Kaukasuksen alueen suurista huipuista, ilmakehän turbulenssi huonontaa merkittävästi näkyvyysolosuhteita (etenkin verrattuna suotuisammissa paikoissa oleviin teleskooppeihin) eikä mahdollista peilin kulmaresoluution koko potentiaalin hyödyntämistä. teleskooppi.
BTA:n havaintojaksolla 1.1.1994-31.12.2010 kuvia, joiden resoluutio on parempi kuin 1 kaarisekunti , oli 4 % (51 yötä) ja kuvia, joiden resoluutio on parempi kuin 1,5 kaarisekunti - 38 % (501). yöt) ja kuvat, joiden resoluutio on parempi kuin 2 kaarisekuntia - 67 % (881 yötä) [5] .
Puutteistaan huolimatta BTA oli ja on edelleen tärkeä tieteellinen instrumentti, joka pystyy näkemään tähdet magnitudiin 26 asti . Tehtävissä, kuten spektroskopiassa [6] ja pilkkuinterferometriassa , joissa keräysteho on tärkeämpi kuin resoluutio, BTA antaa hyviä tuloksia.
Ensimmäisen BTA-pääpeilin kuljetus sen valmistaneelle Lytkarinskyn optiselle lasitehtaalle (LZOS) aloitettiin 11.5.2007 syvällistä modernisointia varten. Tänä aikana teleskooppiin asennettiin toinen pääpeili. Lytkarino-käsittelyn - 7 millimetrin lasin pinnasta poistamisen ja uudelleenkiillotuksen - jälkeen kaukoputken piti päästä maailman tarkimman kymmenen parhaan joukkoon [7] .
Modernisointi valmistui marraskuussa 2017 [8] . Uuden peilin asennus valmistui 31.7.2018 [9] . Päivitetyn tähtitieteellisen optiikan piti kasvattaa havaintoetäisyyttä puolitoista kertaa [10] .
Marraskuussa 2018 ilmoitettiin testihavaintojen alkamisesta, jotka keskeytettiin aiemmin päivitetyn peilin asennustöiden vuoksi [11] .
Kesäkuun 2019 alussa Special Astrophysical Observatoryn johto päätti poistaa päivitetyn peilin. Sen sijaan suunnitellaan palauttaa vanha lähes 40 vuotta käytössä ollut peili, johon levitetään uusi heijastava kerros [12] [13] .
Pääobservatorio (suuri atsimuuttiteleskooppi)
Pääobservatorio sisällä
pääpeili
pääpeili
BTA torninosturi