Ocena brak

Największe teleskopy świata

Autor /Albinos Dodano /05.06.2013

Astronom w porównaniu z przedstawicielami innych dyscyplin ma bardzo ograniczone możliwości badawcze. O ile bowiem fizyk może studiować materię w zaplanowanych z góry warunkach, przeprowadzać doświadczenia w dogodnym dla siebie czasie i powtarzać je nieograniczoną ilość razy, to astronom jest całkowicie uzależniony od aktualnego stanu w przyrodzie. Nie może przecież w dowolnej chwili obserwować zaćmienia Słońca lub innego zjawiska na niebie ani go powtarzać. Musi się po prostu zadowolić tym, co mu w danej chwili zaofiaruje sama natura.

Lecz największą przeszkodą w pracy astronomów jest to, że muszą badać obiekty kosmiczne z ogromnych odległości. Wyjątek stanowią spadłe na Ziemię meteoryty i przywożone obecnie z Księżyca próbki gruntu, które poddawane są analizie w ziemskich laboratoriach. W niedalekiej zapewne przyszłości w podobny sposób będzie się poznawać właściwości materii pobranej z powierzchni Marsa i innych planet, ale takie obiekty, jak Słońce, gwiazdy i galaktyki, nadal będą badane z odległości. Podstawowym więc źródłem informacji o nich ciągle będzie ich promieniowanie i dlatego astronomowie tak wielką wagę przywiązują do rozmiarów teleskopów. Im bowiem większy teleskop, tym więcej promieniowania może uchwycić i tym słabsze obiekty pozwala obserwować.

Wyścig w budowie coraz większych i doskonalszych teleskopów zaczął się już w ubiegłym stuleciu. W roku 1885 obserwatorium w Pułkowie pod Petersburgiem (dzisiejszym Leningradem) wyposażono w refraktor o średnicy 76 cm. Jeszcze większy refraktor, bo o średnicy 90 cm, zainstalowano w 1888 roku w amerykańskim obserwatorium Licka w Kalifornii. Rekord ten został pobity w roku 1897, kiedy to w obserwatorium Yerkesa w Kalifornii ustawiono refraktor o średnicy 102 cm i ogniskowej 19 m.

Refraktor ten do dziś jest największą lunetą soczewkową świata. Budowa większych przyrządów tego typu nie dałaby już żadnej korzyści, ponieważ wielkie obiektywy soczewkowe musiałyby mieć grubość kilkunastu centymetrów i skutkiem tego pochłaniałyby bardzo dużo światła. Ponadto obiektywy takie mimo znacznej grubości uginałyby się pod własnym ciężarem, co powodowałoby deformację dawanych przez nie obrazów.

Wad tych nie wykazują teleskopy zwierciadlane, gdyż można je podpierać w wielu punktach i w ten sposób zabezpieczyć przed uginaniem. Straty zaś światła przy odbiciu od zwierciadła zwykle nie przekraczają paru procent i są zupełnie niezależne od jego wielkości. Toteż teleskop o średnicy większej od 1 m może być tylko teleskopem zwierciadlanym.

Wspaniały rozwój współczesnej astronomii nie byłby zresztą możliwy bez wielkich teleskopów zwierciadlanych, które zaczęły powstawać już na początku naszego stulecia. Szczególnie duże w tym zasługi ma teleskop czynny od 1918 roku w amerykańskim obserwatorium na Mount Wilson w Kalifornii.

Obserwacje wykonane nim pozwoliły rozwiązać wiele fundamentalnych problemów astronomicznych, czego nie dałoby się osiągnąć mniejszymi przyrządami.

Główne zwierciadło tego teleskopu, o 254 cm średnicy, umożliwiło astronomom wniknąć daleko w głąb Wszechświata.

Teleskop na Mount Wilson przez 30 lat byl największym na świecie. Skupia on w ognisku około 200 tysięcy razy więcej światła niż ludzkie oko i pozwala na kliszy fotograficznej uchwycić 1,5 miliarda gwiazd, podczas gdy gołym okiem widzimy ich na niebie około 3 tysięcy. Ukazał astronomom nie znane dotąd systemy gwiezdne, znajdujące się daleko za granicami Drogi Mlecznej, umożliwił przeniknięcie do obszarów Wszechświata, o istnieniu których człowiek nie miał nawet pojęcia. Najsłabsze bowiem galaktyki, jakie jeszcze potrafi uchwycić klisza fotograficzna w ognisku teleskopu na Mount Wilson, oddalone są od nas o 500 milionów lat świetlnych.

Doskonałe wyniki uzyskane za jego pomocą zachęciły astronomów amerykańskich do budowy teleskopu ze zwierciadłem o średnicy 508 cm. Można nim jeszcze dokładniej badać gwiazdy i galaktyki, lepiej poznawać ich budowę oraz procesy w nich zachodzące. Jednym słowem - pięciometrowy teleskop nie zawiódł pokładanych w nim nadziei.

Nie żałowano zresztą trudu i pieniędzy, by teleskop ten został jak najlepiej wykonany. W roku 1934 odlano pod Nowym Jorkiem potężny blok szklany, który następnie przez rok stygł w temperaturze powoli się obniżającej. Było to konieczne ze względu na zapewnienie jednorodności szkła i uniknięcie w nim napięć wewnętrznych.

Gotowy blok szklany o wadze 16 t przewieziono na specjalnej platformie kolejowej do Pasadeny w Kalifornii, gdzie został poddany dalszej obróbce.

Szlifowanie tak wielkiego zwierciadła, i to z dokładnością do 0,0001 mm, trwało aż 5 lat. Budowę teleskopu ukończono dopiero po drugiej wojnie światowej, a w roku 1948 przekazano go astronomom. Został ustawiony na Mount Palomar w Kalifornii, około 150 km od Pasadeny i obserwatorium na Mount Wilson.

Teleskop ten jest prawdziwym arcydziełem sztuki technicznej. Jego ażurowy tubus, który bez zwierciadła waży 88 t, ma prawie 7 m średnicy i 18 m długości. Cały teleskop waży około 500 t, lecz mimo tak ogromnego ciężaru oraz skomplikowanej konstrukcji - manewrowanie nim jest niezmiernie łatwe. Specjalny mechanizm prowadzi go za ruchem obserwowanego ciała niebieskiego z dokładnością zegarka.

Można nim obserwować obiekty kosmiczne tak odległe, że światło na przebycie tej odległości musi zużyć 2 miliardy lat.

Pod względem wyposażenia technicznego obserwatoria europejskie długo ustępowały amerykańskim. Poprawa nastąpiła dopiero po ostatniej wojnie, kiedy w kilku obserwatoriach astronomicznych naszego kontynentu zainstalowano duże teleskopy zwierciadlane, a w roku 1961 znane obserwatorium astrofizyczne na Krymie otrzymało teleskop ze zwierciadłem o średnicy 260 cm. Do niedawna był to największy teleskop na kontynencie europejskim, lecz nie mógł konkurować z kolosem na Mount Palomar, zwanym przez ćwierć wieku „astronomicznym okiem świata”.

Pięciometrowe zwierciadło, skupiające około 700 tysięcy razy więcej światła od ludzkiego oka, ukazuje gwiazdy do 22 wielkości gwiazdowej.

Dziś rolę tę spełnia jeszcze większy i bardziej nowoczesny teleskop, zainstalowany w 1971 roku na Górze Pastuchowa w górach północnego Kaukazu.

W roku 1976 rozpoczął normalną pracę w służbie astronomii, na co świat naukowy z niecierpliwością oczekiwał.

Z tym gigantycznym teleskopem, ważącym ogółem 840 t, astronomowie wiążą wiele nadziei.

Umożliwi on zapewne wydarcie niebu niejednej tajemnicy, odkrycie wielu nieznanych światów.

6-metrowe zwierciadło, które skupia milion razy więcej światła od ludzkiego oka, sięgnie w głębię kosmiczną półtora raza dalej niż 5-metrowy teleskop na Mount Palomar. Będzie więc można o wiele dokładniej prześledzić procesy fizyczne, jakie nieustannie zachodzą w gwiazdach i dalekich systemach gwiezdnych.

Przyczyni się to niewątpliwie do rozwiązania trudnych problemów pochodzenia i budowy Wszechświata.

A przecież technika nie powiedziała ostatniego słowa. Zaawansowane są już prace nad teleskopami nowej generacji, które będą miały znacznie większe powierzchnie odbierające i dużo wyższe zdolności rozdzielcze.

Na przykład w Stanath Zjednoczonych prowadzi się studia nad 15-metrowym teleskopem wie-lozwierciadłowym, mającym składać się z 6 zwierciadeł o średnicy 5-7 m każde (ma to być powiększony model działającego już teleskopu wielozwierciadłówego w obserwatorium na Mount Hopkins w Arizonie), natomiast uczeni Związku Radzieckiego planują budowę teleskopu mozaikowego o średnicy 25 m. Zwierciadło tego optycznego giganta też nie będzie wykonane z litej bryły szklanej, ale składać się ma aż z 500 sześciobocznych elementów. Jego prototyp o średnicy 120 cm pracuje już w Krymskim Obserwatorium Astrofizycznym.

Podobne prace

Do góry