Ekstremalnie Wielki Teleskop

Ekstremalnie Wielki Teleskop
Extremely Large Telescope – ELT
ilustracja
Państwo

 Chile

Organizacja

Europejskie Obserwatorium Południowe

Lokalizacja

Cerro Armazones, Chile[1]

Wysokość n.p.m.

3046 m[1]

Zakres widma

optyczne, bliska podczerwień[1]

Rozpoczęcie budowy

2014

Ukończenie budowy

2025

Typ

zwierciadlany[1]

Średnica zwierciadła

39 m

Powierzchnia zwierciadła

978 m²

Długość ogniskowej

34,5 m

Montaż

azymutalny[1]

Kopuła

półsferyczna[1]

Położenie na mapie Chile
Mapa konturowa Chile, u góry znajduje się punkt z opisem „Ekstremalnie Wielki Teleskop”
Ziemia24°35′20″S 70°11′32″W/-24,588889 -70,192222
Strona internetowa
Porównanie wielkości i budowy zwierciadeł największych obecnych i planowanych teleskopów. Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) po prawej stronie

Ekstremalnie Wielki Teleskop (Extremely Large TelescopeELT, dawniej: European Extremely Large Telescope – E-ELT[2]) – projekt największego na świecie teleskopu optycznego i na podczerwień[3] opracowany przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).

Budowa i działanie

Zwierciadło główne teleskopu ELT o średnicy 39 m ma być wykonane z 798 sześciokątnych elementów, każdy o maksymalnej przekątnej 1,4 m i grubości 5 cm[4]. Towarzyszyć mu będą cztery lustra wtórne: część z nich będzie zmieniać kształt tysiące razy na sekundę, by skompensować drgania obrazu wywołane przejściem światła przez ziemską atmosferę. Dzięki temu ELT podejmie badania, jakich dotąd nikt na świecie nie był w stanie wykonać. Łącznie lustro zapewni badaczom aż 978 m² powierzchni zbierającej – 13 razy więcej niż obecnie największe teleskopy, 100 mln więcej niż nieuzbrojone oko[5]. Dzięki temu pozwoli na obserwowanie Wszechświata bardziej szczegółowo (16 razy)[3] niż Kosmiczny Teleskop Hubble’a, np. umożliwi badanie składu atmosfer planet pozasłonecznych. Początkowe plany zakładały budowę zwierciadła o średnicy 42 m, jednak w 2011 roku w celu redukcji kosztów i przyspieszenia oddania teleskopu do użytku zdecydowano się na zmniejszenie jego rozmiaru[6].

Na lokalizację teleskopu wybrano górę Cerro Armazones o wysokości 3060 metrów n.p.m., znajdującą się w centralnej części pustyni Atakama, około 130 km na południe od miasta Antofagasta i 20 km od obserwatorium Cerro Paranal, miejsca położenia teleskopu VLT. Po uruchomieniu będzie zintegrowany z systemem Paranal[3].

Koszt przedsięwzięcia szacuje się na około 1 miliard euro[6]. Pierwsze światło teleskopu planowane jest na rok 2025[1].

W marcu 2014 rozpoczęto budowę drogi na szczyt Cerro Armazones[7]. Ceremonia otwarcia odbyła się w Obserwatorium Paranal. Uczestniczyły w niej władze ESO, przedstawiciele państw członkowskich oraz przedstawiciele rządu chilijskiego. Całe wydarzenie było pokazywane na żywo za pośrednictwem strony internetowej ESO. W trakcie uroczystości, 19 czerwca 2014 r.[8], oficjalnie rozpoczęła się budowa – wysadzono część wierzchołka góry, na której znajdzie się teleskop[9]. Łącznie trzeba było usunąć 220 000 m³ skał, aby zrobić miejsce dla platformy teleskopu o wymiarach 150 na 300 metrów[9]. Od roku 2014 kilka prototypowych segmentów dla głównego zwierciadła ELT przechodzi testy niedaleko siedziby ESO w Garching, Niemcy[3]. 25 maja 2016 r. ESO podpisało wart 400 mln euro kontrakt na budowę 85 m kopuły i konstrukcji teleskopu[10]. W 2017 r. na szczycie Cerro Armazones rozpoczęła się budowa kopuły i głównej struktury teleskopu[11], podpisano kontrakt na zwierciadło główne teleskopu[12] oraz odlano zwierciadło wtórne[13].

Od 2025 roku ELT ma stawić czoło największym wyzwaniom naukowym naszych czasów. Znalezienie planet pozasłonecznych z warunkami sprzyjającymi życiu to jeden z głównych celów współczesnej astronomii obserwacyjnej. Teleskop będzie służył także „gwiezdnej archeologii” poprzez badania starych gwiazd i populacji gwiazdowych w sąsiednich galaktykach[3].

Dzięki udziałowi Polski w ESO, polscy astronomowie będą mieli dostęp do teleskopu i udział w jego odkryciach[14], a polskie firmy uczestniczą w jego konstrukcji.

Wizualizacja

Zobacz też


Przypisy

  1. a b c d e f g ESO's Extremely Large Telescope. Europejskie Obserwatorium Południowe. [dostęp 2019-08-22]. (ang.).
  2. ESO, Renaming the E-ELT - Statement from ESO’s Director General, www.eso.org [dostęp 2017-09-06] (pol.).
  3. a b c d e Praca zbiorowa: Osiąganie nowych granic w astronomii. ESO, 2014-październik. s. 22-23. [dostęp 2015-10-29]. (pol.).
  4. The E-ELT in numbers. [dostęp 2010-04-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-08-07)]. (ang.).
  5. Weronika Śliwa. W obserwatorium. Po prostu brak słów.. „Wiedza i Życie”. 8 (956), s. 78, 2014-sierpień. Prószyński Media Sp. z o.o.. ISSN 0137-8929. (pol.). 
  6. a b Govert Schilling: Europe Downscales Monster Telescope to Save Money. ScienceInsider, 2011-06-14. [dostęp 2011-08-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-05-17)]. (ang.).
  7. Rozpoczęto budowę drogi na Armazones. [w:] ann14019-pl — Ogłoszenie [on-line]. Europejskie Obserwatorium Południowe, 2014-03-14. [dostęp 2014-06-20]. (ang.).
  8. Agnieszka Ryś: Kosmos. Eksplozja na Cerro Armazones. T. 102. Poznań: Amermedia Sp. z o.o., 2014, s. 3. ISBN 978-83-252-2318-2.
  9. a b Przełomowa chwila dla E-ELT. [w:] eso1419pl — Komunikat organizacji [on-line]. Europejskie Obserwatorium Południowe, 2014-06-19. [dostęp 2014-06-20]. (pol.).
  10. Alessandra Onorati: ESO podpisało największy w historii astronomii naziemnej kontrakt na kopułę i główną strukturę teleskopu E-ELT. ESO, 25 maja 2016. [dostęp 2016-06-05]. (pol.).
  11. ESO, Uroczystość z okazji wmurowania kamienia węgielnego pod budowę Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT) - Rozpoczęcie budowy kopuły i teleskopu ELT, www.eso.org [dostęp 2017-09-06] (pol.).
  12. ESO, ESO podpisało kontrakty na gigantyczne lustro główne teleskopu ELT, www.eso.org [dostęp 2017-09-06] (pol.).
  13. ESO, Odlano zwierciadło wtórne dla ELT - Największe wyprodukowane zwierciadło wypukłe, www.eso.org [dostęp 2017-09-06] (pol.).
  14. Przemek Berg. Potrójne widzenie.. „Wiedza i Życie”. 8 (968), s. 22-27, sierpień 2015. Prószyński Media Sp z o.o.. ISSN 0137-8929. (pol.). 

Media użyte na tej stronie

Chile location map.svg
Autor: NordNordWest, Licencja: CC BY-SA 3.0
Location map of Chile
Gnome globe current event.svg
Autor: David Vignoni (globe, clock face/ring), Anomie (clock hands), David Göthberg (making the clock red, shadows). Anomie and David G (putting all the parts together)., Licencja: LGPL
Globe with clock to represent a "current event"
Flag of Chile.svg
Łatwo można dodać ramkę naokoło tej grafiki
The European Extremely Large Telescope.jpg
Autor: ESO, Licencja: CC BY 4.0
The European Extremely Large Telescope (E-ELT), with a main mirror 39 metres in diameter, will be the world’s biggest eye on the sky when it becomes operational early in the next decade. The E-ELT will tackle the biggest scientific challenges of our time, and aim for a number of notable firsts, including tracking down Earth-like planets around other stars in the “habitable zones” where life could exist — one of the Holy Grails of modern observational astronomy.

The telescope design itself is revolutionary and is based on a novel five-mirror scheme that results in exceptional image quality. The primary mirror consists of almost 800 segments, each 1.4 metres wide, but only 50 mm thick. The optical design calls for an immense secondary mirror 4.2 metres in diameter, bigger than the primary mirrors of any of ESO's telescopes at La Silla.

Adaptive mirrors are incorporated into the optics of the telescope to compensate for the fuzziness in the stellar images introduced by atmospheric turbulence. One of these mirrors is supported by more than 6000 actuators that can distort its shape a thousand times per second.

The telescope will have several science instruments. It will be possible to switch from one instrument to another within minutes. The telescope and dome will also be able to change positions on the sky and start a new observation in a very short time.

The very detailed design for the E-ELT shown here is preliminary.
Comparison optical telescope primary mirrors.svg
Autor: Cmglee; data on holes in mirrors provided by an anonymous user from IP 71.41.210.146, Licencja: CC BY-SA 3.0
Comparison of nominal sizes of primary mirrors of notable optical reflecting telescopes, and a few other objects. Dotted lines show mirrors with equivalent light-gathering ability.

The telescopes shown in this comparison are listed below, ordered in each sub-section by (effective) mirror/lens area , low to high, and then by actual/planned first light date, old to new. The "present-day" status is given as of July 2020. See also List of largest optical reflecting telescopes.

Largest refractors (for comparison):

1) Yerkes Observatory's 40-inch (1.02 m) refractor, 1893 (largest refractor consistently used for scientific observations)
2) Great Paris Exhibition Telescope, 49-inch (1.24 m), 1900 (largest refractor ever built; had practically no scientific usage)

Ground-based reflectors:

3) Hooker Telescope, 100-inch (2.5 m), 1917; world's largest telescope from 1917 to 1949
4) Multiple Mirror Telescope, 186-inch (4.72 m) effective, 1979–1998; 6.5 m, from 1998
5) LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope), 4.9 m effective at best, 2009
6) Hale Telescope, 200-inch (5.1 m), 1949; world's largest telescope from 1949 to 1975
7) BTA-6, 6 m, 1975; world's largest telescope from 1975 to 1990 (when it was surpassed by the partially-completed Keck I telescope)
8) Large Zenith Telescope, 6 m, 2003; largest liquid-mirror telescope ever built; decommissioned in 2019
9) Magellan Telescopes, two 6.5‑m individual telescopes, 2000 and 2002;
10) Vera C. Rubin Observatory (formerly Large Synoptic Survey Telescope), 6.68 m effective (8.4‑m mirror, but with a big hole in the middle), planned 2022
11) Gemini Observatory, 8.1 m, 1999 and 2001
12) Subaru Telescope, 8.2 m, 1999; largest monolithic (i.e. non-segmented) mirror in an optical telescope from 1999 to 2005
13) Southern African Large Telescope, 9.2 m effective, 2005 (largest optical telescope in the southern hemisphere)
14) Hobby–Eberly Telescope, 10 m effective, 1996
15) Gran Telescopio Canarias, 10.4 m, 2007 (world's largest single-aperture optical telescope)
16) Large Binocular Telescope, 11.8 m effective (two 8.4‑m telescopes on a common mount), 2005 and 2006; each individual telescope has the largest monolithic (i.e. non-segmented) mirror in an optical telescope, while the combined effective light collecting area is the largest for any optical telescope in non-interferometric mode
17) Keck Telescopes, 14 m effective (two 10‑m individual telescopes), 1993 and 1996; similarly to VLT, the two telescopes were combined only for interferometric observations rather than to simply achieve larger light collecting area; furthermore, this mode has been discontinued
18) Very Large Telescope, 16.4 m effective (four 8.2 m individual telescopes), 1998, 1999, 2000, and 2000; total effective light collecting area would have been world's largest for any present-day optical telescope, but the instrumentation required to obtain a combined incoherent focus was not built
19) Giant Magellan Telescope, 22.0 m effective, planned 2029
20) Thirty Meter Telescope, 30 m effective, planned 2027
21) Extremely Large Telescope, 39.3 m effective, planned 2025
22) Overwhelmingly Large Telescope, 100 m, cancelled

Space telescopes:

23) Gaia, 1.45 m × 0.5 m (area equivalent to a 0.96‑m round mirror), 2013
24) Kepler, 1.4 m, 2009
25) Hubble Space Telescope, 2.4 m, 1990 (largest space optical telescope to date)
26) James Webb Space Telescope, 6.5 m effective, planned 2022

Radio telescopes for comparison:

27) Arecibo Observatory's 307‑m dish; largest fully-filled single-aperture telescope from 1963 to 2016 (the largest-aperture telescope of any kind is the very-sparsely-filled RATAN-600 radio telescope)
28) Five-hundred-meter Aperture Spherical [radio] Telescope, 500‑m dish (effective aperture of ≈300 m), 2016; world's largest fully-filled single-aperture telescope (since 2016)

Other objects for comparison:

29) Human height, 1.77 m on average
30) Tennis court, 78 × 36 ft (23.77 × 10.97 m)
31) Basketball court, 94 × 50 ft (28.7 × 15.2 m)
Eelt night5krerender potw.jpg
Autor: Swinburne Astronomy Productions/ESO, Licencja: CC BY 4.0
This architectural concept drawing of ESO’s planned European Extremely Large Telescope (E-ELT) shows the world’s largest planned optical telescope gazing heavenwards. Slated to begin operations in 2018, the E-ELT will tackle the biggest scientific challenges of our time. A chief goal will be to track down Earth-like planets around other stars in the “habitable zones” where life could exist — one of the Holy Grails of modern observational astronomy. The E-ELT will also make fundamental contributions to cosmology by measuring the properties of the first stars and galaxies and probing the nature of dark matter and dark energy. On top of this, astronomers are also planning for the unexpected — new and unforeseeable questions will surely arise from the discoveries made with the E-ELT. With a primary mirror measuring an astounding 42 metres across, the E-ELT will collect 25 times more light than one 8.2-metre telescope at ESO’s Very Large Telescope observatory in Chile, which is currently a world leader in terms of astronomical observational capacity.
The E-ELT.jpg
Autor: Swinburne Astronomy Productions/ESO, Licencja: CC BY 4.0
The E-ELT
The E-ELT Enclosure Inside.jpg
Autor: Swinburne Astronomy Productions/ESO, Licencja: CC BY 4.0
A three-dimensional model of the gigantic and intricate structure inside the enclosure of the European Extremely Large Telescope. The revolutionary design of the telescope consists of five mirrors. The main mirror, with a diameter of 42 metres, is visible in the lower part of the image, and the secondary mirror can be seen in the top part; with a diameter of 6 metres, the secondary mirror has almost the same size as the primary mirrors in the biggest telescopes currently in operation. A third mirror, with a diameter of 4 metres, lies below the main mirror, and two additional, smaller mirrors are contained in the little, white structure visible in the centre of the image: they will be used to correct the images from the blurring effect introduced by atmospheric turbulence, in order to achieve the sharpest images ever obtained from a telescope on the ground.
ELT vlt.jpg
Autor: It is a corporate image used by the government funded European Southern Observatory, Licencja: CC BY 4.0
The image compares the European Extremely Large Telescope with one of the four existing "unit telescopes" of the Very Large Telsecope at La Silla (Chile). As of March 2009, there was no siting decision on the E-ELT, though.
Latest Rendering of the E-ELT.jpg
Autor: Swinburne Astronomy Productions/ESO, Licencja: CC BY 4.0
A new architectural concept drawing of ESO’s planned European Extremely Large Telescope (E-ELT) shows the telescope at work, with its dome open and its record-setting 42-metre primary mirror pointed to the sky. In this illustration, clouds float over the valley overlooked by the E-ELT’s summit. The comparatively tiny pickup truck parked at the base of the E-ELT helps to give a sense of the scale of this massive telescope. The E-ELT dome will be similar in size to a football stadium, with a diameter at its base of over 100 m and a height of over 80 m. Scheduled to begin operations in 2018, the E-ELT will help track down Earth-like planets around other stars in the “habitable zones” where life could exist — one of the Holy Grails of modern observational astronomy. The E-ELT will also make fundamental contributions to cosmology by measuring the properties of the first stars and galaxies and probing the nature of dark matter and dark energy.