БТА-6

БТА-6

Альтернативные названия	Большой альтазимутальный телескоп
Часть	Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук
Местоположение (а)	Кавказские горы
Координаты	43 ° 38′48 ″ с.ш., 41 ° 26′26 ″ в.д. / 43,6468 ° с.ш. 41,4405 ° в. / 43,6468; 41,4405 Координаты: 43 ° 38′48 ″ с.ш., 41 ° 26′26 ″ в.д.  / 43,6468 ° с.ш. 41,4405 ° в. / 43,6468; 41,4405
Высота	2070 м (6790 футов)
Длина волны	0,3, 10 мкм (999, 30 ТГц)
Первый свет	1975 г.
Стиль телескопа	оптический телескоп Телескоп Ричи – Кретьена
Диаметр	605 см (19 футов 10 дюймов)
Место сбора	26 м 2 (280 квадратных футов)
Фокусное расстояние	24 м (78 футов 9 дюймов)
Монтаж	альтазимутальное крепление
Интернет сайт	w0 .sao .ru / Doc-en / Telescopes / bta / descrip .html
Расположение БТА-6
[ редактировать в Викиданных ]

БТА-6 ( Русский : Большой Телескоп Альт-азимутальный , латинизируется :  Большой Teleskop Alt-azimutalnyi , лит  « Большой азимутальной телескоп ») представляет собой 6-метровый (20 футов) апертуры оптического телескопа в Специальной астрофизической обсерватории находится в Зеленчукском Район на северной стороне Кавказских гор на юге России .

BTA-6 получил первый свет в конце 1975 года, что сделало его самым большим телескопом в мире до 1990 года, когда его превзошел частично сконструированный телескоп Keck 1 . Он впервые применил технику, ставшую теперь стандартной для больших астрономических телескопов, с использованием альтазимутальной монтировки с деротатором с компьютерным управлением.

По ряду причин БТА-6 никогда не мог работать на пределе своих теоретических возможностей. Первые проблемы с плохо изготовленным зеркальным стеклом были решены в 1978 году, но не устранили наиболее серьезную проблему. Но из-за его расположения с подветренной стороны от многочисленных больших горных вершин астрономические наблюдения редко бывают хорошими. Телескоп также страдает серьезными проблемами теплового расширения из-за большой тепловой массы зеркала и купола в целом, который намного больше, чем необходимо. Обновления происходили на протяжении всей истории системы и продолжаются по сей день.

История [ править ]

Фон [ править ]

В течение многих лет основной обсерваторией мирового класса в Советском Союзе была Пулковская обсерватория за пределами Санкт-Петербурга , первоначально построенная в 1839 году. Как и многие обсерватории того времени, она в первую очередь предназначалась для хронометража, погоды, навигации и аналогичных практических задач. второстепенная роль научных исследований. К 50-летнему юбилею был установлен новый 76-сантиметровый телескоп, на тот момент крупнейший в мире, для наблюдения за дальним космосом. Дальнейшие обновления были ограничены из-за множества факторов, в то время как в течение следующих нескольких десятилетий по всему миру был построен ряд гораздо более крупных инструментов.

В 1950-х годах Советская Академия наук решила построить новый телескоп, который позволил бы первоклассные наблюдения за дальним космосом. Проектные работы начались в Пулкове в 1959 г. под руководством будущего лауреата Ленинского победитель Баграт К. Иоаннисиани . С целью создания самого большого телескопа в мире, долгое время принадлежавшего 200-дюймовому (5-метровому) телескопу Хейла в Паломарской обсерватории , команда остановилась на новом дизайне 6-метрового (236 дюймов) телескопа . Это максимальный размер, который может иметь сплошное зеркало без значительных искажений при наклоне.

Теоретическое угловое разрешение телескопа определяется его апертурой, которая в случае 6 м БТА дает разрешение около 0,021 угловой секунды. Атмосферные эффекты подавляют это, поэтому становится важным размещать инструменты с высоким разрешением на больших высотах, чтобы избежать как можно большей части атмосферы. Площадка в Пулкове на высоте 75 м над уровнем моря просто не подходила для качественного инструмента. В то время как БТ разрабатывается еще один инструмент, то РАТАН-600 радиотелескоп, также был разработан. Было решено, что два инструмента должны быть расположены вместе, что позволит построить единую площадку для размещения бригад. Для выбора места было отправлено шестнадцать экспедиций в разные регионы СССР, и окончательный отбор был сделан в горах Северного Кавказа у Зеленчукской на высоте 2070 м. ^[1] В 1966 году для размещения БТА-6 и РАТАН-600 была создана Специальная астрофизическая обсерватория.

Проблемы [ править ]

Первую попытку изготовления главного зеркала предпринял Лыткаринский завод оптического стекла под Москвой. Они слишком быстро отожгли стекло, в результате чего образовались трещины и пузыри, что сделало зеркало бесполезным. Вторая попытка оказалась лучше и была установлена ​​в 1975 году. Первые изображения БТА были получены в ночь с 28 на 29 декабря 1975 года. После периода взлома БТА был объявлен полностью работоспособным в январе 1977 года ^[1].

Однако было ясно, что второе зеркало лишь ненамного лучше первого и имеет серьезные недостатки. Экипажам приходилось закрывать части зеркала большими кусками черной ткани, чтобы покрыть самые грубые участки. ^[2] Согласно Иоаннисиани, первичная обмотка направляла только 61% падающего света в круг 0,5 угловой секунды и 91% - в круг с вдвое большим диаметром. ^[3]

Практически сразу после открытия на Западе пошли слухи, что с телескопом что-то серьезно не так. Вскоре многие отвергли его как белого слона , настолько, что это даже обсуждалось в книге Джеймса Оберга 1988 года « Раскрывая советские катастрофы» . ^[4]

Третье зеркало с улучшенной формой и отсутствием трещин было установлено в 1978 году. ^[2] Хотя это позволило решить основные проблемы, ряд не связанных между собой проблем продолжал серьезно ухудшать общие характеристики телескопа. В частности, это место находится с подветренной стороны от ряда других пиков на Кавказе, поэтому астрономическая видимость редко бывает лучше, чем разрешение в одну угловую секунду, а все, что меньше 2 угловых секунд, считается хорошим. ^[3] Для сравнения, большинство крупных астрономических мест в среднем видят меньше одной угловой секунды. ^[2] При благоприятных условиях ширина видящего диска ( FWHM ) составляет ≈1 угловую секунду для 20% наблюдательных ночей. ^[5]Погода - еще один важный фактор; в среднем наблюдения проводятся менее чем в половине ночей в течение года. ^[3]

Возможно, самая досадная проблема - это огромная тепловая масса главного зеркала, телескопа в целом и огромного купола. Тепловые эффекты в первичной обмотке настолько значительны, что она может выдерживать изменение температуры только на 2 ° C в день и при этом сохранять приемлемый показатель. Если температура первичного и наружного воздуха отличается даже на 10 градусов, наблюдения становятся невозможными. Большой размер самого купола означает, что внутри него есть градиенты температуры, которые усугубляют эти проблемы. Некоторые из этих проблем устраняет охлаждение под куполом. ^[3]

Несмотря на эти недостатки, БТА-6 остается важным инструментом, способным отображать объекты даже до 26-й величины . Это делает его особенно полезным для таких задач, как спектроскопия и спекл-интерферометрия , где светосила более важна, чем разрешение. БТА внес несколько вкладов, используя эти методы.

Спекл метода интерферометрии сегодня позволяет дифракционному ограниченное разрешение 0,02 угловых секунд объектов пятнадцатого величины при хорошей видимости условий ( EMCCD -А спеклом интерферометра - PhotonMAX-512B камера - в активном использовании с 2007 года). «В отличие от адаптивной оптики, которая сегодня эффективна в основном в инфракрасном диапазоне, спекл-интерферометрия может использоваться для наблюдений в видимом и ближнем УФ-диапазонах. Кроме того, спекл-интерферометрия реализуется в плохих атмосферных условиях, в то время как адаптивная оптика всегда требует лучший вид ". ^[6]

Улучшения [ править ]

Астрономы SAO планировали решить одну из основных проблем с помощью нового зеркала, сделанного из стеклокерамики со сверхнизким расширением Sitall , но это обновление не зарегистрировано как имевшее место. С помощью главного зеркала Sitall можно было бы уменьшить толщину с 65 до 40 см, уменьшив тепловую инерцию. ^[7]

К 2007 году рабочее зеркало, третье из произведенных, сильно корродировало из-за использования азотной кислоты для нейтрализации щелочных растворителей, используемых для очистки стекла перед нанесением нового слоя отражающего алюминия . Требовался капитальный ремонт для повторной шлифовки зеркала, но это сократило бы плотный график наблюдений. Вместо этого второе зеркало, заброшенное из-за недостатков, но лежавшее на складе, было возвращено в Лыткарино для ремонта. ^{[2] [8]} В 2012 году фрезерный станок удалил 8 мм стекла с верхней поверхности, забрав все оптические дефекты. Работы предполагалось завершить в 2013 г. ^[9]но был отложен из-за нехватки финансирования. Окончательно зеркало было завершено в ноябре 2017 года, а замена зеркала состоялась в мае 2018 года ^[10].

Описание [ править ]

Основная часть BTA - зеркало 605 см f / 4. Это относительно медленный первичный процесс по сравнению с аналогичными инструментами; Хейл - 5 мс / 3,3. Оптика телескопа представляет собой дизайн телескопа Ричи-Кретьена , хотя и без традиционного фокуса Кассегрена. Из-за большой первичной обмотки масштаб изображения в главном фокусе составляет 8,6 угловых секунды на миллиметр ^{[3], что} примерно соответствует кассегреновскому фокусу 4-метрового телескопа. Это устраняет необходимость во вторичном, и вместо этого инструменты наблюдения помещаются в главный фокус. Для второстепенных ролей можно использовать два фокуса Нэсмита с эффективным f / 30.

Большое фокусное расстояние и отсутствие вторичной обмотки перед первичным фокусом делают телескоп в целом длинным; Длина основной трубы БТА составляет 26 метров. Для этого потребовалась бы массивная экваториальная монтировка , поэтому БТА вместо этого использует альтазимутальную монтировку с компьютерным управлением, чтобы небо оставалось в поле зрения. Поскольку это также приводит к повороту поля зрения при движении телескопа, основная область фокусировки, содержащая инструменты, также поворачивается, чтобы компенсировать этот эффект. С повсеместным внедрением компьютерных средств управления почти для всех аспектов работы телескопов, этот способ монтажа, впервые примененный на БТА, с тех пор стал обычным явлением.

При работе в прямом фокусе используется корректор комы Росса . Поле зрения с коррекцией комы и астигматизма на уровне менее 0,5 угловой секунды составляет около 14 угловых минут. Для переключения с одного фокуса на другой требуется от трех до четырех минут, что позволяет использовать несколько разных наборов инструментов за короткий период времени. ^[5]

БТА-6 заключен в массивный купол, высотой 53 м на вершине и 48 м от цилиндрического основания, на котором он стоит. ^[5] Купол намного больше, чем требуется, а расстояние между телескопом и куполом составляет 12 м.

Сравнение [ править ]

BTA-6 был самым большим оптическим телескопом в мире между первым светом в конце 1975 года, когда он превысил 5-метровый телескоп Хейла почти на метр, и 1993 годом, когда открылся первый 10-метровый телескоп Кека .

Графический

См. Также [ править ]

• Список крупнейших оптических отражающих телескопов
• Список крупнейших оптических телескопов исторически

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• Иоаннисиани Б.К., Неплохов Е.М., Копылов И.М., Рылов В.С., Снежко Л.И. (1982). «Зеленчук-6М телескоп (БТА) Академии наук СССР». ASSL Vol. 92: IAU Colloq. 67 . Библиотека астрофизики и космических наук. 92 : 3–10. Bibcode : 1982ASSL ... 92 .... 3I . DOI : 10.1007 / 978-94-009-7787-7_1 . ISBN 978-94-009-7789-1.

Внешние ссылки [ править ]

• Специальная астрофизическая обсерватория (САО) .
• BTA контрольная информация и веб-камеры . ( Веб-камеры, наведение телескопа, температура наружного / внутреннего / главного зеркала и т . Д. ). Проверено 13 декабря 2010 года.
• Купол БТА от веб - камеры Zeiss-1000 . Проверено 14 декабря 2010 года.
• 6-метровый телескоп и другие телескопы САО. ( Приборы, графики наблюдений, отправка запросов, отчеты наблюдений и т . Д. ). Проверено 14 декабря 2010 года.
• Местный сайт ВТА (на русском языке). ( Персонал, оборудование, климатические параметры и др. ). Проверено 14 декабря 2010 года.
• Главный серверный компьютер БТА "indome" . ( Инструкции, программная документация ). Проверено 13 декабря 2010 года.