Kao što je Carl Sagan rekao, "Razumijevanje je ekstaza." Ali da bismo razumjeli Svemir, potrebni su nam bolji i bolji načini promatranja. A to znači jedno: veliki, ogromni, ogromni teleskopi.
U ovoj seriji pogledat ćemo šest super teleskopa koji se grade:
- Ogromni teleskop Magellan
- Ogromno veliki teleskop
- 30-metarski teleskop
- Europski ekstremno veliki teleskop
- Teleskop velikog sinoptičkog istraživanja
- James Webb svemirski teleskop
- Teleskop za široko infracrveno snimanje
Tridesetmetarski teleskop (TMT) gradi međunarodna skupina zemalja i institucija, poput mnogih Super teleskopa. U stvari, oni s ponosom ističu da međunarodni konzorcij koji stoji iza TMT-a predstavlja gotovo polovinu svjetskog stanovništva; Kina, Indija, SAD, Japan i Kanada. Projekt treba toliko partnera da apsorbiraju troškove; procjenjuje se na 1,5 milijardi USD.
Srce bilo kojeg svjetskog super teleskopa je osnovno ogledalo i TMT se ne razlikuje. Primarno ogledalo za TMT očito je promjera 30 metara. To je segmentirani dizajn koji se sastoji od 492 manja ogledala, od kojih je svako šesterokut dug 1,4 metra.
Sposobnost skupljanja svjetla TMT bit će 10 puta veća od Keck teleskopa i više od 144 puta veća od Hubble svemirskog teleskopa.
Ali TMT je više od golemog „kante svjetla.“ Također se odlikuje drugim mogućnostima koje definiraju učinkovitost super teleskopa. Jedna od njih je ono što se naziva difrakcijsko ograničeno prostorno razlučivanje (DLSR).
Kad je teleskop usmjeren prema udaljenim objektima koji se pojavljuju blizu jedan drugom, svjetlost iz oba može se dovoljno raspršiti da se dva objekta prikažu kao jedan. Prostorna rezolucija ograničena difrakcijom znači da kad 'područje promatra zvijezdu ili drugi objekt, nijedna svjetlost iz tog objekta ne raspršuje se oštećenjima teleskopa. TMT će lakše razlikovati predmete koji su bliski jedni drugima. Kada je u pitanju DLSR, TMT će premašiti valnu vrijednost za faktor 3, a Hubble će premašiti valni faktor 10 na nekim valnim duljinama.
Ključno za funkciju velikih, segmentiranih zrcala poput TMT-a, je aktivna optika. Kontroliranjem oblika i položaja svakog segmenta aktivna optika omogućava primarnom ogledalu da nadoknadi promjene vjetra, temperature ili mehaničkog naprezanja na teleskopu. Bez aktivne optike i njene sestrinske adaptivne optike koja nadoknađuje atmosferske smetnje, bilo koji teleskop veći od oko 8 metara ne bi radio pravilno.
TMT će raditi u skoro ultraljubičastoj, vidljivoj i blizu infracrvenoj valnoj duljini. Bit će manji od europskog ekstremno velikog teleskopa (E-ELT), koji će imati primarno ogledalo od 39 metara. E-ELT će raditi u optičkim i infracrvenim valnim duljinama.
Svjetski super teleskopi su behemoti. Ne samo u veličini njihovih zrcala, već i u njihovoj masi. Pomična masa TMT-a iznosit će otprilike 1.420 tona. Brzo pomicanje TMT-a dio je dizajna TMT-a, jer mora brzo reagirati kada se opazi nešto poput supernove. Detaljan znanstveni slučaj zahtijeva da TMT postigne novi cilj u roku od 5 do 10 minuta.
To zahtijeva složeni računalni sustav za koordinaciju znanstvenih instrumenata, ogledala, aktivne optike i prilagodljive optike. To je bio jedan od početnih izazova TMT projekta. Omogućit će TMT-u da reagira na privremene pojave poput supernova kada ih primijete drugi teleskopi poput Velikog sinoptičkog istraživačkog teleskopa.
TMT će istražiti većinu važnih pitanja iz astronomije i kosmologije danas. Evo pregleda glavnih tema kojima će se TMT baviti:
- Priroda tamne materije
- Fizika ekstremnih objekata poput neutronskih zvijezda
- Rane galaksije i kozmička reonizacija
- Formiranje galaksije
- Super masivne crne rupe
- Istraživanje Mliječnog puta i obližnje galaksije
- Rođenje i rani životi zvijezda i planeta
- Znanost o vremenskoj domeni: pragovi supernova i gama Ray
- Egzo-planeta
- Naš Sunčev sustav
Ovo je opsežan popis tema, budite sigurni. Ostavlja vrlo malo vani, a svjedoči o snazi i učinkovitosti TMT-a.
Sirova snaga TMT-a nije u pitanju. Jednom u funkciji unaprijedit će naše razumijevanje Svemira na više frontova. Ali stvarna lokacija TMT-a još uvijek bi mogla biti dovedena u pitanje.
Izvorno mjesto za TMT bila je Mauna Kea, vrh na 4200 metara na Havajima. Mauna Kea je izvrsna lokacija i dom je nekoliko teleskopa, od kojih su najpoznatiji opservatorij Keck, teleskop Blizanci, teleskop Subaru, teleskop Kanada-Francuska-Havaji i teleskop James Clerk Maxwell. Mauna Kea je također mjesto najzapadnije antene od veoma duge osnovne linije.
Spor između nekih Havajaca i TMT-a dobro je dokumentiran negdje drugdje, ali osnovni prigovor TMT-a je da je vrh Mauna Kea sveta zemlja, a oni bi željeli da se TMT gradi negdje drugdje.
Organizacije koje stoje iza TMT-a još uvijek bi voljele da se ona izgradi u Mauna Kea, a oko spora se odvija pravni postupak. Tijekom tog procesa identificirali su nekoliko mogućih zamjenskih mjesta za teleskop, uključujući La Palmu na Kanarskim otocima. Space Magazine kontaktirao je znanstvenika s opservatorija TMT-a Christopheja Dumasa, doktora znanosti, o mogućem premještanju TMT-a na drugo mjesto.
Doktor Dumas rekao nam je da je Mauna Kea i dalje preferirano mjesto za TMT zbog svojih vrhunskih uvjeta promatranja i zbog sinergije s ostalim objektima TMT-a koji su već prisutni na planini. Njegova vrlo visoka nadmorska visina od gotovo 14 000 stopa čini je vrhunskim astronomskim nalazištem na sjevernoj hemisferi. Nebo iznad Mauna Kea vrlo je stabilno, što omogućava dobivanje vrlo oštrih slika. Također ima izvrsnu prozirnost, slabo svjetlosno zagađenje i stabilne hladne temperature koje poboljšavaju osjetljivost na opažanja u infracrvenom.
Preferirano sekundarno mjesto u La Palmi dom je preko 10 drugih teleskopa, no hoće li premještanje na Kanarske otoke utjecati na znanost koju radi TMT? Dr. Dumas kaže da je mjesto Kanarskih otoka također izvrsno, sa sličnim atmosferskim karakteristikama kao Mauna Kea, uključujući stabilnost, prozirnost, tamu i djelić bistre noći.
Kao što objašnjava dr. Dumas, "La Palma je na nižem mjestu nadmorske visine i prosječno je toplija od Mauna Kea. Ova dva faktora smanjit će osjetljivost TMT na nekim valnim duljinama u infracrvenom području spektra. "
Dr. Dumas rekao je za Space Magazine da se ova smanjena osjetljivost na infracrveno stanje može donekle prevladati zakazivanjem različitih zadataka promatranja. "Ovaj se specifični problem može djelomično ublažiti primjenom adaptivnog rasporeda TMT opažanja, kako bi se izjednačilo izvršavanje najzahtjevnijih infracrvenih programa s najboljim atmosferskim uvjetima iznad La Palme."
Dana 3. ožujka, 44 dana sudskog ročišta za TMT završile su. U to vrijeme 71 osoba je svjedočila za i protiv TMT-a koji je izgrađen na Mauna Kea. Oni koji govore protiv teleskopa kažu da je to mjesto sveta zemlja i da na njemu ne bi trebalo imati nikakvu više konstrukciju teleskopa. Oni za TMT govorili su u korist znanosti koja će TMT pružiti svima, te obrazovnih mogućnosti koje će pružiti Havajcima.
Iako je gradnja kasnila i ljudi su krenuli na sud kako bi projekt zaustavio, čini se da će se TMT definitivno izgraditi - negdje. Finansiranje je u tijeku, dizajn je dovršen, a proizvodnja komponenti je u tijeku. Kašnjenja znače da je prvo svjetlo TMT-a još uvijek neizvjesno, ali kad stignemo tamo, TMT će biti još jedan izmjenjivač igara, baš kao i drugi svjetski Super teleskopi.
