Mint Carl Sagan mondta: „A megértés eksztázis.” De ahhoz, hogy megértsük az univerzumot, jobb és jobb módszerekre van szükségünk annak megfigyelésére. És ez egy dolgot jelent: nagy, hatalmas, hatalmas távcsövek.
Ebben a sorozatban hat építendő szuper távcsövet vizsgálunk meg:
- Az Óriás Magellan távcső
- A túlságosan nagy távcső
- 30 méter távcső
- Az európai rendkívül nagy távcső
- Nagy Synoptic Survey távcső
- James Webb Űrtávcső
- A széles látószögű infravörös távmérő
A Thirty Meter Teleszkópot (TMT) országok és intézmények egy nemzetközi csoportja építi, mint sok szuper teleszkóp. Valójában büszkék vannak rámutatva, hogy a TMT mögött álló nemzetközi konzorcium a világ lakosságának csaknem felét képviseli; Kína, India, az Egyesült Államok, Japán és Kanada. A projektnek sok partnernek szüksége van a költségek fedezésére; becsült 1,5 milliárd dollár.
A világ bármelyik szuper távcsövének szíve az elsődleges tükör, és a TMT nem különbözik egymástól. A TMT elsődleges tükörje nyilvánvalóan 30 méter átmérőjű. Ez egy szegmentált forma, amely 492 kisebb tükröt tartalmaz, amelyek mindegyike egy 1,4 méteres hatszög.
A TMT fénygyűjtő képessége tízszeresére lesz a Keck-távcsőé, és több mint 144-szerese a Hubble-űrtávcső fényképességének.
A TMT azonban nem csupán egy hatalmas „könnyű vödör”, hanem más képességekkel, amelyek meghatározzák a szuper-távcső hatékonyságát. Ezek egyike az úgynevezett diffrakciós korlátozott térbeli felbontás (DLSR).
Ha a távcsövet olyan távoli tárgyakra mutatják, amelyek egymáshoz közel helyezkednek el, akkor mindkettőből származó fény szétszóródhat ahhoz, hogy a két objektum egyként jelenjen meg. A diffrakcióval korlátozott térbeli felbontás azt jelenti, hogy amikor a 'hatókör csillagot vagy más tárgyat figyel meg, akkor az adott objektum egyik fényét sem szétszórja a távcső hibái. A TMT könnyebben megkülönbözteti az egymáshoz közeli objektumokat. A DLSR esetében a TMT 3-szorosával haladja meg a Keck-et, és egyes hullámhosszon 10-szeresével haladja meg a Hubble-t.
A nagy, szegmentált tükrök, például a TMT funkciójának szempontjából döntő jelentőségű az aktív optika. Az egyes szegmensek alakjának és helyzetének szabályozásával az aktív optika lehetővé teszi az elsődleges tükör számára, hogy ellensúlyozza a szél, a hőmérséklet vagy a távcső mechanikai stresszének változásait. Aktív optika és a légkör zavarát ellensúlyozó testvér-technológia adaptív optika nélkül minden, körülbelül 8 méternél nagyobb távcső nem működne megfelelően.
A TMT közel ultraibolya, látható és közel infravörös hullámhosszon fog működni. Kisebb lesz, mint az Európai Rendkívül Nagy Teleszkóp (E-ELT), amelynek 39 méteres elsődleges tükör lesz. Az E-ELT optikai és infravörös hullámhosszon fog működni.
A világ szuper távcsövei behemótok. Nem csak a tükrök méretében, hanem a tömegükben is. A TMT mozgó tömege körülbelül 1420 tonna lesz. A TMT gyors mozgatása a TMT tervezésének része, mert gyorsan reagálnia kell, amikor valami szupernóva észlelhető. A részletes tudományos eset arra szólítja fel a TMT-t, hogy 5-10 percen belül új célt szerezzen.
Ehhez összetett számítógépes rendszerre van szükség a tudományos műszerek, a tükrök, az aktív optika és az adaptív optika koordinálásához. Ez volt a TMT projekt egyik kihívása. Ez lehetővé teszi a TMT számára, hogy reagáljon olyan átmeneti jelenségekre, mint a szupernóvák, amikor más távcsövek, például a nagy szinoptikus felmérésű teleszkóp észlelik.
A TMT ma a csillagászat és a kozmológia fontos kérdéseit fogja megvizsgálni. Itt található a TMT által tárgyalt főbb témák áttekintése:
- A sötét anyag jellege
- A szélsőséges tárgyak, például a neutroncsillagok fizikája
- Korai galaxisok és kozmikus újjáéledés
- Galaxis kialakulása
- Szupermasszív fekete lyukak
- A Tejút és a közeli galaxisok feltárása
- A csillagok és bolygók születése és korai élete
- Időtartomány tudomány: szupernóvák és gamma sugarak
- Exo-bolygó
- Naprendszerünk
Ez természetesen egy átfogó témakör. Nagyon kevés marad, és igazolja a TMT erejét és hatékonyságát.
A TMT nyers ereje nem kérdéses. A működés után elősegíti a Világegyetem megértését több fronton. De a TMT tényleges elhelyezkedése továbbra is kérdéses lehet.
A TMT eredeti helye Mauna Kea volt, a Hawaii-i 4200 méteres csúcstalálkozó. A Mauna Kea kiváló helyen található, és számos teleszkóp otthona, nevezetesen a Keck Observatory, a Gemini távcső, a Subaru távcső, a Kanada-Franciaország-Hawaii távcső és a James Clerk Maxwell távcső. A Mauna Kea a nagyon hosszú alapvonal tömb legnyugatibb antennája.
A hawaii emberek és a TMT közötti vita másutt jól dokumentálva van, de a TMT-vel kapcsolatos alapvető panasz az, hogy Mauna Kea teteje szent föld, és szeretnék, ha a TMT-t másutt építenék.
A TMT mögött álló szervezetek továbbra is szeretnék, ha azt Mauna Kea-ban építik fel, és a vita körül jogi folyamat zajlik. E folyamat során számos lehetséges alternatív helyet azonosítottak a távcső számára, ideértve a La Palma-t a Kanári-szigeteken. A Space Magazine felvette a kapcsolatot a TMT Obszervatórium tudósával, Christophe Dumas, PhD-vel, a TMT lehetséges egy másik helyre történő áthelyezéséről.
Dr. Dumas elmondta nekünk, hogy „Mauna Kea továbbra is a TMT preferált helyszíne, kiváló megfigyelési körülményei miatt, valamint a hegyben már jelenlévő más TMT partner létesítményekkel való szinergia miatt. Nagyon magas, közel 14 000 láb magassága miatt az északi féltekén a legfontosabb csillagászati hely. Az ég a Mauna Kea felett nagyon stabil, ami lehetővé teszi nagyon éles képek készítését. Kiváló átláthatósággal, alacsony fényszennyezettséggel és stabil hideg hőmérsékleten is javítja az infravörös megfigyelések érzékenységét.
A La Palma által preferált másodlagos telephelyen több mint tíz másik távcső található, de a Kanári-szigetekre történő áthelyezés befolyásolná-e a TMT által végzett tudományt? Dr. Dumas szerint a Kanári-szigetek területe is kiváló, hasonló légköri jellemzőkkel rendelkezik, mint a Mauna Kea, beleértve a stabilitást, az átlátszóságot, a sötétséget és a tiszta éjszakák arányát.
Ahogyan Dr. Dumas elmagyarázza, „La Palma alacsonyabb magassági helyen és átlagosan melegebb, mint Mauna Kea. Ez a két tényező csökkenti a TMT érzékenységet bizonyos hullámhosszon a spektrum infravörös régiójában. "
Dr. Dumas elmondta a Space Magazine-nak, hogy ezt az infravörös érzékenység csökkentését valamilyen módon meg lehet oldani, ha különféle megfigyelési feladatokat ütemezünk. "Ez a speciális probléma részben enyhíthető a TMT megfigyelések adaptív ütemezésének végrehajtásával, annak érdekében, hogy a legigényesebb infravörös programokat végre lehessen hajtani a legjobb légköri körülmények között La Palma felett."
Március 3-án 44 napos bírósági tárgyalás folyt a TMT-be. Abban az időben 71 ember tett vallomást a Mauna Kea-n építendő TMT mellett és ellen. A távcsövön ellenfelek azt mondják, hogy a hely szent föld, ezért nem kellett volna több távcsövet építeni rajta. A TMT képviselői azt a tudományt támogatták, amelyet a TMT mindenki számára eljuttat, és az oktatási lehetőségeket, amelyeket ez nyújt a hawaiiak számára.
Bár az építkezés késik, és az emberek bírósághoz fordultak, hogy a projektet leállítsák, úgy tűnik, hogy a TMT-t minden bizonnyal megépítik - valahol. A finanszírozás a helyén van, a tervezés lezárult, és az alkatrészek gyártása folyamatban van. A késedelem azt jelenti, hogy a TMT első fénye még mindig bizonytalan, ám ha egyszer odaértünk, a TMT új játékváltó lesz, akárcsak a világ többi szuper távcsöveje.
