Метро телескоп. Великі оптичні телескопи майбутнього

Великий телескоп азимутальний (БТА) Спеціальної астрофізичної обсерваторії (САТ) Російської академіїнаук знову веде спостереження за небесними об'єктами. У 2018 році обсерваторія замінила головний елемент телескопа – дзеркало діаметром 6 м, але воно виявилося непридатним для повноцінної роботи. На телескоп повернули дзеркало 1979 випуску.

Краще менше

БТА, розташований у селищі Нижній Архиз у горах Карачаєво-Черкесії, - один із найбільших у світі. Телескоп було запущено 1975 року.

У 1960-1970 роках для БТА на підмосковному Литкаринському заводі оптичного скла (ЛЗОС) було виготовлено два дзеркала. Скляні заготовки товщиною близько 1 м і вагою близько 70 тонн спочатку остигали протягом двох років, а потім ще сім років їх полірували алмазним порошком. Перше дзеркало пропрацювало на телескопі чотири роки. 1979 року через недосконалість поверхні його замінили.

У 1990-ті роки вчені порушили питання про нову заміну дзеркала. До того моменту воно вже неодноразово пройшло процедури переалюмінування: приблизно раз на п'ять років з дзеркала кислотами змивався шар алюмінію, що відбиває, а потім наносилося нове покриття. Кожна така процедура погіршувала поверхню дзеркала на мікрорівні. Це позначалося якості спостережень.

На початку 2000-х років РАН впритул зайнялася цим питанням. Було запропоновано два варіанти: переполірування першого дзеркала БТА та радикальне оновлення телескопа із заміною 6-метрового дзеркала на 8-метрове.

У 2004 році можна було купити в Німеччині болванку дзеркала такого розміру, виготовлену для комплексу Very Large Telescope (VLT, Дуже великий телескоп) і не знадобилася йому. 8-метрове дзеркало забезпечило б новий рівень пильності і повернуло б російський телескоп до десятки найбільших у світі.

Однак цей варіант мав і недоліки: високу вартість і високі ризики. Купівля заготівлі коштувала б €6–8 млн, приблизно стільки ж коштувала б полірування – її потрібно було робити в Німеччині, тому що в Росії немає обладнання для дзеркал такого діаметру. Потрібно було б переробляти верхню частину конструкції телескопа та переналаштовувати під нову світлосилу все наукове обладнання.

«При введенні в дію 8-метрового дзеркала фактично незайманим залишився б тільки купол телескопа, - пояснив заступник директора САТ Дмитро Кудрявцев. - А тепер уявімо собі все це в російських реаліях з перебоями фінансування наукових проектів. Ми легко могли опинитися в ситуації, коли телескоп розібраний буквально на шматки, гроші не приходять, і ми на невизначений часвзагалі втрачаємо доступ до спостережень».

Вийшло, як раніше

Вважати, скільки коштуватиме переробка конструкції телескопа, навіть не стали. "Було очевидно, що таких грошей РАН не знайде", - розповів директор САТ Валерій Власюк. У 2004 році академія ухвалила рішення про реставрацію першого дзеркала БТА, яке зберігалося в спеціальному контейнері з 1979 року.

Фото: Христина Корміліцина, Коммерсант

Завдання знову доручили ЛЗОС, який тепер входить до холдингу «Швабе» держкорпорації «Ростех». Для усунення «вроджених» дефектів із поверхні дзеркала площею 28 кв. м було зрізано 8 мм скла, через що його вага зменшилася майже на тонну. Полірування планували провести за три роки, але через перебої з фінансуванням воно розтяглося на 10 років.

«Зростання ціни пояснюється в основному фінансовими кризами, що сталися між 2004 і 2018 роками, і інфляцією, що послідувала, - пояснює заступник начальника науково-виробничого комплексу ЛЗОС Володимир Патрікеєв. - Наприклад, якщо в 2007 році ми привезли дзеркало з Кавказу в Підмосков'ї руб., то 2018 року везли назад вже за 11 млн руб.».

Відреставроване дзеркало приїхало до Нижнього Архизу у лютому 2018 року. про транспортування особливо тендітного вантажу вагою 42 т, що зайняло вісім днів.

Перед відправкою до обсерваторії відреставроване дзеркало пройшло сертифікацію на ЛЗОС. Однак після його встановлення в штатну оправу БТА було виявлено суттєві відхилення від характеристик, зазначених у технічному завданні.

Парабола пустила процес по колу

«Якість поверхні дзеркала оцінюється кількома параметрами, основні з яких – шорсткість та відповідність параболічній формі, – каже пан Кудрявцев. – ЛЗОС блискуче впорався зі зниженням шорсткості поверхні дзеркала. Якщо у другого дзеркала БТА вона становить 20 нанометрів, то відреставрований лише один нанометр. А ось із формою дзеркала виникли проблеми».

Виходячи з технічного завдання, середньоквадратичне відхилення від ідеального параболоїда мало становити не більше 95 нанометрів. Насправді цей параметр виявився на рівні 1 мікрона, що в десять разів гірше за необхідне значення.

Проблеми з відреставрованим дзеркалом стали зрозумілими практично одразу після його встановлення влітку 2018 року. Вже тоді було вирішено повернути щойно замінене друге дзеркало. Але колектив обсерваторії був вимотаний попередньою заміною, до того ж проводити цю багатомісячну процедуру можна лише в теплу пору року.

БТА запустили в експлуатацію з неякісним дзеркалом, по можливості відкоригувавши наявні недоліки за допомогою механічних систем. Через нестабільне і загалом погане фокусування на ньому неможливо було вести фотометричні спостереження. Інші наукові програмина БТА виконувались, але із втратою ефективності.

Повернення колишнього дзеркала розпочали 3 червня 2019 року. У вересні велися тестові спостереження та остаточне налаштування телескопа. З жовтня БТА повернувся до повноцінної роботи. На операцію витратили 5 млн. руб.

Ми задоволені тим, як пройшло повернення старого дзеркала. Воно чудово стало в оправу, якість зображень на найкращому рівні. Поки працюватимемо так», - запевнив "Ъ" директор САТ РАН.

Хто винен і що робити

Спільна комісія САТ РАН, ЛЗОС та НУО ОПТИКА визнала відреставроване дзеркало таким, що не відповідає технічним завданням і потребує доопрацювання. Формальна причина – відсутність на заводі стаціонарної оправи та помилки комп'ютерного моделювання.

У радянський часперше дзеркало полірувалося в справжній оправі телескопа, яку потім було перевезено з ЛЗОС на Кавказ і встановлено на БТА. Для полірування другого дзеркала на заводі створено прототип оправи - її спрощена дешева копія.

Коли 2004 року РАН ухвалила рішення реставрувати перше дзеркало, проект передбачав створення нової імітації оправи. Стару 2007 року було утилізовано.

І тут виникли проблеми із фінансуванням – на створення копії оправи БТА грошей не виявилося. Тоді фахівці вирішили, що у ХХI столітті можливе полірування дзеркала не в жорсткій оправі, а за допомогою комп'ютерного моделювання.

При виконанні контрольних вимірювань дзеркало підтримувалося сталевою стрічкою. Деформація скла, що відбувалася при цьому, моделювалася, перевірялася експериментально і враховувалася при коригуванні роботи полірувального верстата. Однак неоднорідність скла виявилася набагато вищою за розрахункову. У штатній оправі відреставроване дзеркало показало відхилення від заданої форми на порядок гірше за очікуване.

Комісія визнала, що перше дзеркало необхідно дополірувати в імітації оправи БТА. Поки що воно зберігається в Нижньому Архизі. Скільки буде коштувати повторення процесу і чи буде його проведено знову, поки що невідомо. За словами представника заводу Володимира Патрікеєва, рішення про відновлення на ЛЗОС копії оправи не ухвалено.

У витрачені 250 млн руб. входило не лише переполірування дзеркала, уточнює директор обсерваторії Валерій Власюк. Комплекс робіт включав також транспортування дзеркала для реставрації та назад на БТА, модернізацію полірувального верстата та системи термоконтролю приміщення на ЛЗОС, ремонт крана БТА, за допомогою якого переставляються дзеркала, оновлення технічних приміщень телескопа та створення з нуля системи охолодження дзеркала.

«Усі ці покращення залишилися з нами і знизять вартість подальших робіт, - каже пан Власюк. - Але поки держава не має грошей на продовження робіт з дзеркала. На початку нульових САТ РАН писала листи всім сильним світуцього, всім олігархам із проханням допомогти оновити БТА. І зараз ми теж готові просити допомоги у читачів “Ъ”, щоб таки отримати дзеркало з покращеними характеристиками».

Юлія Бичкова, Нижній Архиз

Перший телескоп був побудований в 1609 італійським астрономом Галілео Галілеєм. Вчений, ґрунтуючись на чутках про винахід голландцями зорової труби, розгадав її пристрій та виготовив зразок, який уперше використав для космічних спостережень. Перший телескоп Галілея мав скромні розміри (довжина труби 1245 мм, діаметр об'єктива 53 мм, окуляр 25 діоптрій), недосконалу оптичну схему і 30-кратне збільшення. Але дозволив зробити цілу серію чудових відкриттів: виявити чотири супутники планети Юпітер, Сонце, гори на поверхні Місяця, наявність у диску Сатурна придатків у двох протилежних точках.

Минуло понад чотириста років - на землі і навіть у космосі сучасні телескопи допомагають землянам зазирнути у далекі космічні світи. Чим більший діаметр дзеркала телескопа, тим потужніша оптична установка.

Багатодзеркальний телескоп

Розташований на горі Маунт-Хопкінс, на висоті 2606 метрів над рівнем моря, в штаті Арізона в США. Діаметр дзеркала цього телескопа – 6,5 метра. Цей телескоп було збудовано ще 1979 року. 2000 року він був удосконалений. Багатодзеркальним він називається, тому що складається з 6 точно підігнаних сегментів, що становлять одне велике дзеркало.

Телескопи Магеллана

Два телескопи, "Магеллан-1" та "Магеллан-2", знаходяться в обсерваторії "Лас-Кампанас" в Чилі, в горах, на висоті 2400 м, діаметр їх дзеркал 6,5 м у кожного. Телескопи почали працювати у 2002 році.

А 23 березня 2012 року розпочато будівництво ще одного потужнішого телескопа «Магеллан» - «Гігантського Магелланова Телескопа», він має вступити в дію у 2016-му. А поки що вибухом було знесено вершину однієї з гір, щоб розчистити місце для будівництва. Гігантський телескоп складатиметься з семи дзеркал по 8,4 метрикожне, що еквівалентно одному дзеркалу діаметром 24 метри, за це його вже прозвали "Семіглаз".

Розлучені близнюки телескопи «Джеміні»

Два телескопи-брати, кожен з яких розташований в іншій частині світу. Один - "Джеміні північ" стоїть на вершині згаслого вулкана Мауна-Кеа на Гаваях, на висоті 4200 м. Інший - "Джеміні південь", знаходиться на горі Серра-Пачон (Чилі) на висота 2700 м-коду.

Обидва телескопи ідентичні, діаметри їх дзеркал становлять 8,1 метра, побудовані вони у 2000 р. та належать обсерваторії «Джеміні». Телескопи розташовані на різних півкуль Землі, щоб було доступне для спостереження все зоряне небо. Системи керування телескопами пристосовані для роботи через інтернет, тому астрономам не доводиться робити подорожі до різним півкулямЗемлі. Кожне із дзеркал цих телескопів складено з 42 шестикутних фрагментів, які були спаяні та відполіровані. Ці телескопи створені за найдосконалішими технологіями, що робить обсерваторію «Джеміні» однією з передових астрономічних лабораторій на сьогоднішній день.

Північний "Джеміні" на Гаваях

Телескоп «Субару»

Цей телескоп належить Японській Національній Астрономічній Обсерваторії. А розташований на Гаваях, на висоті 4139 м-коду, по сусідству з одним з телескопів «Джеміні». Діаметр його дзеркала – 8,2 метра. "Субару" оснащений найбільшим у світі "тонким" дзеркалом.: його товщина - 20 см., його вага - 22,8 т. Це дозволяє використовувати систему приводів, кожен з яких передає своє зусилля на дзеркало, надаючи йому ідеальну поверхню в будь-якому положенні, що дозволяє досягти самого кращої якостізображення.

За допомогою цього пильного телескопа було відкрито найдальшу з відомих на сьогоднішній день галактик, розташовану на відстань 12,9 млрд. св. років, 8 нових супутників Сатурна, сфотографовані протопланетні хмари.

До речі, «субару» японською означає «Плеяди» - назва цього красивого зоряного скупчення.

Японський телескоп "Субару" на Гаваях

Телескоп Хобі-Еберлі (НІ)

Розташований у США на горі Фолкс, на висоті 2072 м, належить обсерваторії Мак-Дональд. Діаметр його дзеркала близько 10 м. Незважаючи на значні розміри, Хобі-Еберлі коштував своїм творцям лише 13,5 млн. доларів. Заощадити бюджет вдалося завдяки деяким конструктивним особливостям: дзеркало цього телескопа не параболічне, а сферичне, не цільне – складається з 91 сегмента. До того ж, дзеркало знаходиться під фіксованим кутом до горизонту (55°) і може обертатися тільки на 360° навколо своєї осі. Все це значно здешевлює конструкцію. Спеціалізується цей телескоп на спектрографії та успішно використовується для пошуку екзопланет та вимірювання швидкості обертання космічних об'єктів.

Великий південноафриканський телескоп (SALT)

Належить Південно-Африканській Астрономічній Обсерваторії і знаходиться в ПАР, на плато Кару, на висоті 1783 м-коду. Розміри його дзеркала 11х9,8 м. Воно найбільше у Південній півкулі нашої планети. А виготовлено в Росії, на «Литкаринському заводі оптичного скла». Цей телескоп став аналогом телескопа Хобі-Еберлі у США. Але було модернізовано – відкориговано сферичну аберацію дзеркала та збільшено поле зору, завдяки чому окрім роботи в режимі спектрографа, цей телескоп здатний отримувати чудові фотографії небесних об'єктів з великою роздільною здатністю.

Найбільший телескоп у світі ()

Стоїть на вершині згаслого вулкана Мучачос на одному з Канарських островів, на висоті 2396 м-коду. Діаметр головного дзеркала – 10,4 м. У створенні цього телескопа брали участь Іспанія, Мексика та США. Між іншим, цей міжнародний проект коштував 176 млн. доларів США, з яких 51% заплатила Іспанія.

Дзеркало Великого Канарського Телескопа, складене з 36 шестикутних частин - найбільше з існуючих на сьогоднішній день у світі. Хоча це і найбільший телескоп у світі за розміром дзеркала, не можна назвати його найпотужнішим за оптичними показниками, оскільки у світі існують системи, що перевершують його за своєю пильністю.

Розташований на горі Грехем, на висоті 3,3 км, у штаті Арізона (США). Цей телескоп належить Міжнародній Обсерваторії Маунт-Грем і будувався на гроші США, Італії та Німеччини. Споруда є системою з двох дзеркал діаметром по 8,4 метра, що за світлочутливістю еквівалентно одному дзеркалу діаметром 11,8 м . Центри двох дзеркал знаходяться на відстані 14,4 метра, що робить роздільну здатність телескопа еквівалентною 22-метровому, а це майже в 10 разів більше, ніж у знаменитого космічного телескопа "Хаббла". Обидва дзеркала Великого Бінокулярного Телескопа є частиною одного оптичного приладу і разом є одним величезним біноклем – найпотужнішим оптичним приладом у світі на даний момент.

Keck I та Keck II – ще одна пара телескопів-близнюків. Розташовуються по сусідству з телескопом Субару на вершині гавайського вулкана Мауна-Кеа (висота 4139 м). Діаметр головного дзеркала кожного з Кеків становить 10 метрів - кожен із них окремо є другим за величиною у світі телескопом після Великого Канарського. Але ця система телескопів перевершує Канарський за «зоркістю». Параболічні дзеркалацих телескопів складено з 36 сегментів, кожен із яких забезпечений спеціальної опорної системою, з комп'ютерним управлінням.

Дуже великий телескоп розташований у пустелі Атакама в гірському масиві чилійських Анд, на горі Параналь, 2635 м над рівнем моря. І належить Європейській Південній Обсерваторії (ESO), що включає 9 європейських країн.

Система з чотирьох телескопів по 8,2 метра, і ще чотирьох допоміжних по 1,8 метра за світлосилою еквівалентна одному приладу з дзеркалом діаметром 16,4 метра.

Кожен із чотирьох телескопів може працювати й окремо, отримуючи фотографії, на яких видно зірки до 30-ї зіркової величини. Усі телескопи одразу працюють рідко, це надто затратно. Найчастіше кожен із великих телескопів працює у парі зі своїм 1,8 метровим помічником. Кожен із допоміжних телескопів може рухатися рейками щодо свого «великого брата», займаючи найвигідніше для спостереження даного об'єкта положення. Дуже Великий Телескоп – найпросунутіша астрономічна система у світі. На ньому було зроблено масу астрономічних відкриттів, наприклад, було отримано перше у світі пряме зображення екзопланети.

Космічний телескоп «Хаббл»

Космічний телескоп «Хаббл» – спільний проект NASA та Європейського космічного агентства, автоматична обсерваторія на земній орбіті, названа на честь американського астронома Едвіна Хаббла. Діаметр його дзеркала лише 2,4 м,що менше найбільших телескопів Землі. Але через відсутність впливу атмосфери, роздільна здатність телескопа в 7 - 10 разів більша за аналогічний телескоп, розташований на Землі. "Хаббл" належить безліч наукових відкриттів: зіткнення Юпітера з кометою, зображення рельєфу Плутона, полярні сяйва на Юпітері та Сатурні.

Телескоп "Хаббл" на земній орбіті

Привіт камради. Чогось я пощу вам в основному витрачені об'єкти, та смітники. Давайте побуємо на об'єкті, що діє, - на справжній астрофізичній обсерваторії з телескопом величезним.

Отже, ось вона, спеціальна астрофізична обсерваторія Російської академії наук, відома як об'єкт під кодом 115.
Розташована вона на Північному Кавказі біля підніжжя Пастухової гори в Зеленчукському районі Карачаєво-Черкеської Республіки Росії (п. Нижній Архиз і станиця Зеленчукська). В даний час обсерваторія є найбільшим російським астрономічним центром наземних спостережень за Всесвітом, який має великі телескопи: шестиметровий оптичний рефлектор БТА і кільцевий радіотелескоп РАТАН-600. Заснована у червні 1966 року.


Фото 2

За допомогою цього козлового крана крана будували обсерваторію.

Фото 3

Більш докладно ви можете почитати тут.


Фото 4

Обсерваторія створювалася як центр колективного користування для забезпечення роботи оптичного телескопа БТА (Великий Телескоп Азімутальний) з діаметром дзеркала 6 метрів та радіотелескопа РАТАН-600 з діаметром кільцевої антени 600 метрів, тоді найбільших у світі астрономічних інструментів. Вони були введені в дію у 1975-1977 роках та призначені для вивчення об'єктів ближнього та далекого космосу методами наземної астрономії.


Фото 5

Фото 6

Фото 7

Фото 8

Фото 9

Фото 10

Фото 11.

Дивлячись на ці футуристичні двері так і хочеться зайти всередину і відчути всю міць.


Фото 12.

Фото 13.

Ось ми всередині.


Фото 14.

Фото 15

Перед нами стара панель керування. Зважаючи на все, вона не працює.


Фото 16

Фото 17

Фото 18.

Фото 19

Фото 20

Фото 21.

Фото 22.

Фото 23.

А ось і найцікавіше. БТА – «великий телескоп азимутальний». Це диво є найбільшим телескопом у світі з 1975 року, коли він перевершив 5-метровий телескоп Хейла Паломарської обсерваторії, і до 1993 року, коли заробив телескоп Кека з 10-метровим сегментованим дзеркалом.

Фото 24.

Так,

цього Кека.

БТА є телескоп-рефлектор. Головне дзеркало діаметром 605 см має форму параболоїда обертання. Фокусна відстань дзеркала 24 метри, вага дзеркала без урахування оправи – 42 тонни. Оптична схема БТА передбачає роботу у головному фокусі головного дзеркала та двох фокусах Несміта. В обох випадках можна застосовувати коректор аберації.

Телескоп встановлений на альт-азимутальному монтуванні. Маса рухомої частини телескопа – близько 650 тонн. Загальна масателескопа – близько 850 тонн.

Фото 25.

Головний конструктор- д. т. н. Баграт Костянтинович Іоаннісіані (ЛОМО).

Фото 26.

Оптична система телескопа виготовлялася на Ленінградському оптико-механічному об'єднанні ім. В.І. Леніна (ЛОМО), Литкаринському заводі оптичного скла (ЛЗОС), Державному оптичному інституті ім. С. І. Вавілова (ГОІ).
Для його виготовлення будувалися навіть окремі цехи, які не мали аналогів.
Чи знаєте ви, що?
- Заготівля для дзеркала, відлита 1964 року, остигала понад два роки.
- Для обробки заготівлі використовувалося 12 000 карат натуральних алмазів у вигляді порошку, обробка шліфувальним верстатом, виготовленим на Коломенському заводі важкого верстатобудування, велася протягом 1,5 років.
- Маса заготівлі для дзеркала становила 42 тонни.
– Загалом створення унікального дзеркала тривало протягом 10 років.

Фото 27.

Фото 28.

Головне дзеркало телескопа піддається температурній деформації, як і в усіх великих телескопів подібного типу. Якщо температура дзеркала змінюється швидше, ніж на 2° на добу, роздільна здатність телескопа падає в півтора рази. Тому всередині встановлені спеціальні кондиціонери, які підтримують оптимальний температурний режим. Заборонено відкривати купол телескопа при різниці температур зовні і всередині башти більше 10°, оскільки такі перепади температури можуть призвести до руйнування дзеркала.


Фото 29.

Фото 30

Виска

Фото 31.

На жаль, Північний Кавказ не саме найкраще місцедля подібного мегадевайсу. Справа в тому, що в горах, відкритих всім вітрам, дуже висока турбулентність атмосфери, що значно погіршує видимість і не дозволяє використовувати всю міць даного телескопа.


Фото 32.

Фото 33.

11 травня 2007 року розпочато перевезення першого головного дзеркала БТА на Литкаринський завод оптичного скла (ЛЗОС), що виготовив його з метою глибокої модернізації. Наразі на телескопі встановлено друге головне дзеркало. Після обробки в Литкаріно - видалення з поверхні 8 міліметрів скла та переполірування телескоп має увійти до десятки найточніших у світі. Модернізацію завершено у листопаді 2017 року. Встановлення та початок досліджень заплановано на 2018 рік.


Фото 34.

Фото 35.

Фото 36.

Фото 37.

Сподіваюся, вам сподобалася прогулянка. Ідемо на вихід.

Фото 38.

Фото 39.

Фото 40.

Оформлено за допомогою «

У вівторок ми розпочали випробування нового приладу на нашому телескопі "Цейсс-1000". Другий за розміром оптичний телескоп нашої обсерваторії (у просторіччі - "метровик") значно менш відомий, ніж 6-метровий БТА і губиться на тлі його вежі. Але незважаючи на відносно скромний діаметр, це досить затребуваний інструмент, який активно використовується як нашими астрономами, так і зовнішніми заявниками. Багато часу на ньому приділяється моніторингу - відстеженню змін яскравості та виду спектра змінних об'єктів: активних галактичних ядер, джерел гамма-сплесків, подвійних систем з білими карликами, нейтронними зірками, чорними дірками, та іншими об'єктами, що спалахують. З недавнього часу до списку додалися ще й транзити позасонячних планет.
У давні часи, коли ми ще не спостерігали дистанційно, приходячи до ночі вранці в кімнату на вежі БТА, іноді робив традиційний "втомлений знімок з БТА" - світанок над акуратною вежею "Цейсс-1000". Якось так, коли хмари лежать унизу до горизонту і зливаються зі снігом, якщо справа взимку:

Працювати на метрівці самому доводилося до цього лише кілька разів і дуже давно, зокрема на ньому отримав дані для своєї першої публікації (фотометрія запиленої галатики NGC972).

Невелика фоторозповідь на місця, де не часто бувають екскурсанти.

Телескоп у рідкісній конфігурації - фокус Кассегрена вільний від апаратури:

Користуюсь нагодою зробити фото свого відображення у вторинному дзеркалі:

Виходжу на майданчик навколо купола та фоткаю телескоп через відкрите забрало. Зверніть увагу на дерев'яну обшивку бані. Телескоп постачався з НДР у комплекті з будівлею:

З іншого боку на даху стоять all-sky камери, картинка з яких транслюється в мережу. Внизу – долина річки Великий Зеленчук:

Правіше – купол нашого третього телескопа, найменшого – "Цейсс-600". Місяць сходить поряд з Ельбрусом.

Обидва крупним планом:

Панорама комплексу вежі БТА з мегакраном, сонце заходить десь над

Мені у коментарях одразу ж нагадали, що потрібно обов'язково написати і про БТА-6. Виконую побажання:-)

Протягом багатьох років найбільший у світі телескоп БТА (Великий Телескоп Азімутальний) належав саме нашій країні, причому сконструйований і побудований він був повністю з використанням вітчизняних технологій, продемонструвавши лідерство країни у сфері створення оптичних інструментів. На початку 60-х радянські вчені отримали від уряду "особливе завдання" - створити телескоп більше ніж у американців (телескоп Хейла - 5 м). Вважали, що на метр більше буде достатньо, оскільки американці взагалі вважали безглуздим створення цілісних дзеркал розміром понад 5 метрів через деформацію під власною вагою.

Яка ж історія створення цього унікального наукового об'єкту?

Зараз ми дізнаємось…

До речі, перше фото дуже, подивіться його обов'язково теж.

Фото 3

М. В. Келдиш, Л. А. Арцимович, І. М. Копилов та інші на будмайданчику БТА. 1966 р.

Історія Великого азимутального телескопа (БТА, Карачаєво-Черкесія) почалася 25 березня 1960 року, коли за пропозицією АН СРСР і Державного комітетуз оборонної техніки Рада міністрів СРСР прийняла ухвалу про створення комплексу з телескопом-рефлектором, що має головне дзеркало діаметром 6 метрів.

Його призначення – «дослідження структури, фізичної природита еволюції позагалактичних об'єктів, детальне вивчення фізичних характеристикі хімічного складунестаціонарних та магнітних зірок». Головним виконавцем було призначено Державний оптико-механічний завод ім. ОГПУ (ГОМЗ), на базі якого невдовзі було утворено ЛОМО, а головним конструктором – Баграт Костянтинович Іоаннісіані. БТА був новітньою для свого часу астрономічною технікою, що містила в собі багато воістину революційних рішень. З того часу монтування всіх великих телескопів світу здійснюється за альт-азимутальною схемою, що блискуче виправдала себе, вперше у світовій практиці застосованої нашими вченими в БТА. Над його створенням працювали фахівці найвищого класу, що забезпечило висока якістьгігантського приладу. Ось уже понад 30 років БТА несе свою зіркову вахту. Цей телескоп здатний розрізняти астрономічні об'єкти 27-ої величини. Уявіть, що земля пласка; і тоді, якби Японії хтось прикурював би сигарету, з допомогою телескопа це можна було б ясно побачити.

Фото 4

Очищення дна котловану. Лютий 1966 р

Після аналізу всіх даних, майданчиком для телескопа БТА стало місце на висоті 2100 метрів біля гори Пастухова, неподалік станиці Зеленчукська, яка розташована в Карачаєво-Черкесії — Нижній Архиз.

За проектом було обрано азимутальний тип монтування телескопа. Повний зовнішній діаметр дзеркала становив 6,05 метра при товщині 65 см, рівномірної по всій площі.

Складання конструкції телескопа проводилося в приміщенні ЛОМО. Спеціально для цього було збудовано корпус висотою понад 50 метрів. Усередині корпусу було встановлено підйомні крани вантажопідйомністю 150 і 30 тонн. Перед початком збирання було виготовлено спеціальний фундамент. Сама збірка почалася в січні 1966 року і тривала понад півтора року, до вересня 1967 року.

Фото 5

Будівництво фундаментів телескопа та вежі. Квітень 1966

На момент виготовлення заготівлі дзеркала діаметром 6 м накопичений досвід обробки великогабаритних оптичних заготовок був невеликий. Для обробки виливки 6-метрового діаметру, коли потрібно було зняти з заготівлі близько 25 т скла, досвід виявився непридатним, як через низьку продуктивність праці, так і через наявність реальної небезпеки виходу заготовки з ладу. Тому при обробці заготовки діаметром 6 м було ухвалено рішення про застосування алмазного інструменту.

Багато вузлів телескопа є унікальними для свого часу, такі як головний спектрограф телескопа, що має діаметр 2 метри, система гідрування, що включає телескоп-гід і комплексну фото і телевізійну систему, а також спеціалізовану ЕОМ для управління роботою системи

Фото 6

Літо 1968 р. Доставка деталей телескопа

БТА є телескопом світового класу. Велика світлозбиральна здатність телескопа дає можливість проводити дослідження структури, фізичної природи та еволюції позагалактичних об'єктів, детальне вивчення фізичних характеристик та хімічного складу пекулярних, нестаціонарних та магнітних зірок, дослідження процесів зіркоутворення та еволюції зірок, вивчення поверхонь та хімічного складу атмосфер планет, траєкторні небесних тілна великих відстанях від Землі та багато іншого.

З його допомогою було проведено численні унікальні дослідження космічного простору: вивчено найдальші з галактик, що спостерігалися колись із Землі, оцінено масу місцевого об'єму Всесвіту, розгадано безліч інших загадок космосу. Петербурзький вчений Дмитро Вишелович за допомогою БТА шукав відповідь на запитання, чи фундаментальні постійні у Всесвіті дрейфують. За підсумками спостережень він зробив найважливіші відкриття. Астрономи з усього світу записуються в чергу, щоби провести спостереження за допомогою знаменитого російського телескопа. Вітчизняні телескопобудівники та вчені нагромадили завдяки БТА величезний досвід, що дозволив відкрити шляхи до нових технологій вивчення Всесвіту.

Фото 7

Монтаж металоконструкцій бані. 1968 р

Роздільна здатність телескопа в 2000 разів більшої здатності людського ока, а його радіус «зору» в 1,5 рази перевищує аналогічний показник найбільшого на той момент телескопа США в Маунт-Паломарі (8-9 млрд. світлових років проти 5-6 відповідно ). Невипадково БТА називають «Оком планети». Його розміри вражають уяву: висота – 42 метри, вага – 850 тонн. Завдяки спеціальній конструкції гідравлічних опор телескоп як би «плаває» на тонкій масляній подушці товщиною 0,1 мм, і людина може повернути його навколо своєї осі без застосування техніки і додаткових інструментів.

Постановою Уряду від 25 березня 1960 р. Литкаринський завод оптичного скла був затверджений головним виконавцем з розробки технологічного процесу на виливок зі скла заготовки дзеркала діаметром 6 м та виготовлення заготовки дзеркала. Спеціально для цього проекту було збудовано два нові виробничі корпуси. Треба було відлити заготівлю скла масою 70 т, відпалити її та зробити складну обробку всіх поверхонь з виготовленням 60 посадкових глухих отворів на тильній стороні, центрального отвору та ін. Через три роки з моменту виходу Постанови Уряду було створено дослідно-виробничий цех. У завдання цеху входило монтаж та налагодження обладнання, відпрацювання промислового техпроцесу та виготовлення заготівлі дзеркала.

Фото 8

Проведений фахівцями ЛЗОС комплекс пошукових робіт із створення оптимальних режимів обробки дозволив розробити та реалізувати технологію виготовлення промислової заготівлі головного дзеркала. Обробка заготівлі велася майже півтора року. Для обробки дзеркала Коломенським заводом важкого верстатобудування у 1963 р. було створено спеціальний карусельний верстат КУ-158. Паралельно проводилася велика науково-дослідна робота з технології та контролю цього унікального дзеркала. У червні 1974 року дзеркало було готове для проведення атестації, яка була успішно виконана. У червні 1974 р. розпочався відповідальний етап транспортування дзеркала до обсерваторії. 30 грудня 1975 р. затверджено акт Державної міжвідомчої комісії із приймання в експлуатацію Великого азимутального телескопа.

Фото 9.

1989 р. Складання 1-метрового телескопа Цейс-1000

Фото 10

Транспортування верхньої частини труби БТА. Серпень 1970

Сьогодні існують нові, ефективніші астрономічні системи з більшими, зокрема сегментними, дзеркалами. Але за своїми параметрами наш телескоп досі вважається одним із найкращих у світі, тому він досі користується підвищеним попитом у вітчизняних та зарубіжних учених. За минулі роки він проходив неодноразову модернізацію, удосконалювалася передусім система управління. Сьогодні здійснювати спостереження можна за допомогою оптоволоконного з'єднання прямо з розташованого в долині містечка астрономів.

Фото 11.

Радянська оптична промисловість тих часів не була розрахована на вирішення таких завдань, тому для створення 6-метрового дзеркала був спеціально збудований завод у підмосковному Литкарині на базі невеликого цеху з виготовлення дзеркальних відбивачів.

Заготівля для такого дзеркала важить 70 тонн, перші дещо були «запороти» через поспіху, бо щоб не тріснути мали остигати дуже довго. «Вдала» заготівля остигала 2 роки та 19 днів. Потім при її шліфуванні було вироблено 15000 карат алмазного інструменту та «стерто» майже 30 тонн скла. Повністю готове дзеркало почало важити 42 тонни.

Доставка дзеркала на Кавказ коштує окремої згадки.. Спочатку до місця призначення було відправлено муляж такого ж розміру та ваги, в маршрут були внесені деякі корективи – побудовано 2 нових річкових порти, 4 нових мости та укріплено та розширено 6 вже існуючих, прокладено кілька сотень кілометрів нових доріг із ідеальним покриттям.

Механічні деталі телескопа було створено на Ленінградському Оптико-Механічному заводі. Загальна маса телескопа становила – 850 тонн.

Фото 12.

Але, незважаючи на всі зусилля, «переплюнути» за якістю (тобто за дозволом) американський телескоп Хейла БТА-6 не вдалося. Частково через дефекти головного дзеркала (перший млинець все-таки комом), частково через гірші кліматичних умову місці його розташування.

Фото 13.

Установка у 1978 році нового, вже третього за рахунком дзеркала, помітно покращила ситуацію, але погодні умови залишилися незмінними. До того ж, ускладнює роботу занадто велика чутливість цільного дзеркала до незначних температурних коливань. «Не бачить» - це, звичайно, голосно сказано, до 1993 року БТА-6 залишався найбільшим у світі телескопом, а найбільшим у Євразії він є і донині. З новим дзеркалом вдалося досягти роздільної здатності практично, як у «Хейла», а «проникна сила», тобто здатність бачити слабкі об'єкти у БТА-6 навіть більше (все-таки на цілий метр більший за діаметр).

Фото 14.

Фото 15

Фото 16

Фото 17

Фото 18.

За 30-річний період експлуатації телескопа його дзеркало кілька разів перепокривалося, що призвело до суттєвого пошкодження поверхневого шару, його корозії, і, внаслідок чого було втрачено до 70% дзеркала, що відбиває здатність. І все-таки, БТА був і залишається унікальним інструментом вчених-астрономів, як російських, так і зарубіжних. Але для збереження його працездатності та підвищення ефективності виникла потреба у реконструкції та оновленні головного дзеркала. В даний час технологія формоутворення та розвантаження дзеркала, якою володіють фахівці ВАТ ЛЗОС, дозволяє втричі покращити його оптичні характеристики, у тому числі і за кутовим дозволом.

Фото 19


Сьогодні технологічний процес формоутворення поверхонь астрономічних оптичних деталей на Литкаринському заводі оптичного скла виведено на новий рівень, досягнута якість відхилень форми поверхонь від теоретичної підвищилася на порядок за рахунок автоматизації та модернізації виробництва та комп'ютерного управління. Істотно покращилася і механічна база, і технологія полегшення та розвантаження дзеркал із використанням сучасного комп'ютерного обладнання. Верстати для фрезерування, шліфування та полірування 6-метрового дзеркала також модернізовані відповідно до сучасними вимогами. Істотно покращено та засоби контролю оптики.

Головне дзеркало доставлено на Литкаринський завод оптичного скла. Наразі завершено етап фрезерування. З робочої поверхні видалено верхній шарзавтовшки близько 8 мм. Дзеркало транспортується в термостабілізований корпус та встановлено на автоматизований верстат для шліфування та полірування робочої поверхні. За словами технічного директора – головного інженера підприємства С.П.Білоусова, це буде найскладніший та найвідповідальніший етап обробки дзеркала, – необхідно отримати форму поверхні з набагато меншими відхиленнями від ідеального параболоїда, ніж це було досягнуто у сімдесятих роках. Після цього дзеркало телескопа з покращеними на порядок здатністю і проникною силою зможе прослужити російській і світовій науці ще не менше 30 років.

Фото 20

Серед фахівців, які брали участь у виготовленні дзеркала – механік Жихарєв А.Г., оптик Каверін М.С., слюсар Панов В.Г., фрезерувальник Писаренко Н.І. – вони працюють і досі, передають багатий досвід великогабаритного оптичного приладобудування молоді. Нещодавно пішли на заслужений відпочинок оптик Бочманов Ю.К., фрезерувальник Єгоров Є.В. (він виконував повторне фрезерування дзеркала минулого і цього року).

Подібну роботу у Росії більше ніхто виконати не зможе. У світі, крім ЛЗОС, є лише дві фірми, які виготовляють великогабаритні дзеркала. Це Оптична лабораторія обсерваторії Стюарда (Арізона, США) та фірма SAGEM-REOSC (Франція) (діаметром 8 м), але й там вежі для контролю дзеркал коротші, ніж потрібно, оскільки радіус дзеркала БТА 48 метрів.