Названный в честь | Джордж Эллери Хейл |
---|---|
Часть | Паломарская обсерватория |
Местоположение (а) | Калифорния |
Координаты | 33 ° 21′23 ″ N 116 ° 51′54 ″ з.д. / 33.35631°N 116.86489°W Координаты: 33 ° 21′23 ″ N 116 ° 51′54 ″ з.д. / 33.35631°N 116.86489°W |
Высота | 1,713 м (5,620 футов) |
Построено | 1936–1948 |
Первый свет | 26 января 1949 г., 22:06 по тихоокеанскому времени |
Обнаруженный | Калибан , Сикоракс , Юпитер LI , Алькор Б |
Стиль телескопа | оптический телескоп отражающий телескоп |
Диаметр | 200 дюймов (5,1 м) |
Зона сбора | 31000 кв. Дюймов (20 м 2 ) |
Фокусное расстояние | 16,76 м (55 футов 0 дюймов) |
Монтаж | экваториальная гора |
Интернет сайт | www |
Связанные СМИ на Викискладе? | |
Hale телескоп является 200-дюймовый (5,1 м), е /3.3 телескоп - рефлектор в Обсерватории Palomar в Сан - Диего , штат Калифорния , США, названный в честь астронома Джорджа Эллери Хейла . При финансовой поддержке Фонда Рокфеллера в 1928 году он руководил планированием, проектированием и строительством обсерватории, но, поскольку проект занял 20 лет, он не дожил до сдачи в эксплуатацию. Hale был новаторским для своего времени, имея вдвое больший диаметр, чем второй по величине телескоп , и стал пионером многих новых технологий в креплениях телескопов.дизайн, а также дизайн и изготовление большого «сотового» зеркала Pyrex с алюминиевым покрытием и низким тепловым расширением . [1] Он был завершен в 1949 году и до сих пор активно используется.
Телескоп Хейла на протяжении более 30 лет представлял собой технологический предел в создании больших оптических телескопов. Это был самый большой телескоп в мире с момента его постройки в 1949 году до советского БТА-6, построенный в 1976 году, и второй по величине до постройки обсерватории Кека Кек 1 на Гавайях в 1993 году.
История [ править ]
Хейл руководил строительством телескопов в обсерватории Маунт-Вильсон на гранты Вашингтонского института Карнеги : 60-дюймовый (1,5 м) телескоп в 1908 году и 100-дюймовый (2,5 м) телескоп в 1917 году. Эти телескопы были очень успешными. , что привело к быстрому прогрессу в понимании масштабов Вселенной в течение 1920-х годов и продемонстрировало таким провидцам, как Хейл, потребность в еще более крупных коллекционерах.
Главным оптическим конструктором предыдущего 100-дюймового телескопа Хейла был Джордж Уиллис Ричи , который намеревался создать новый телескоп по конструкции Ричи-Кретьена . По сравнению с обычной параболической первичной обмоткой, эта конструкция обеспечила бы более четкие изображения в большем полезном поле зрения. Однако Ричи и Хейл поссорились. Поскольку проект был запоздалым и превышал бюджет, Хейл отказался принять новый дизайн с его сложными изгибами, и Ричи покинул проект. Телескоп Маунт-Паломар-Хейл оказался последним ведущим телескопом в мире с параболическим главным зеркалом . [2]
В 1928 году Хейл получил грант в размере 6 миллионов долларов от Фонда Рокфеллера на «строительство обсерватории, включая 200-дюймовый отражающий телескоп», который будет находиться в ведении Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт), одним из основателей которого был Хейл. В начале 1930-х годов Хейл выбрал место на высоте 1700 м (5600 футов) на горе Паломар в округе Сан-Диего, Калифорния , США, как лучшее место, которое с меньшей вероятностью будет затронуто растущей проблемой светового загрязнения в городских центрах, таких как Лос-Анджелес. Анхелес . В Corning Glass Worksбыла поставлена задача изготовить главное зеркало размером 200 дюймов (5,1 м). Строительство объектов обсерватории и купола началось в 1936 году, но из-за перебоев, вызванных Второй мировой войной , телескоп не был завершен до 1948 года, когда его посвятили. [3] Из-за небольших искажений изображений в телескоп в течение 1949 г. вносились поправки. Он стал доступен для исследований в 1950 г. [3]
Функционирующая модель телескопа в масштабе одной десятой была также изготовлена в Корнинге. [4]
200-дюймовый (510 см) телескоп впервые увидел свет 26 января 1949 года в 22:06 по тихоокеанскому времени [5] [6] под руководством американского астронома Эдвина Пауэлла Хаббла , нацелившись на NGC 2261 , объект, также известный как объект Хаббла. Переменная туманность. [7] [8] Сделанные тогда фотографии были опубликованы в астрономической литературе и в выпуске журнала Collier's Magazine от 7 мая 1949 года .
Телескоп продолжает использоваться каждую ясную ночь для научных исследований астрономами из Калифорнийского технологического института и их партнеров по эксплуатации, Корнельского университета , Калифорнийского университета и Лаборатории реактивного движения . Он оснащен современными оптическими и инфракрасными матрицами формирования изображений, спектрографами и системой адаптивной оптики [9] . Он также использовал технологию Lucky Cam Imaging, которая в сочетании с адаптивной оптикой подтолкнула зеркало к его теоретическому разрешению для определенных типов просмотра. [9]
Одна из пробных стеклянных пробок Corning Labs для Хейла использовалась для 120-дюймового (300 см) главного зеркала телескопа Дональда Шейна . [10]
Собирающая площадь зеркала составляет около 31 000 квадратных дюймов (20 квадратных метров). [11]
Компоненты [ править ]
Hale был не просто большим, он был лучше: он сочетал в себе прорывные технологии, включая новое стекло с более низким расширением от Corning, недавно изобретенную ферму Serruier и осажденный из паровой фазы алюминий.
Монтаж конструкций [ править ]
В телескопе Хейла используется особый тип экваториальной монтировки, называемой «подковообразной», модифицированной стойкой, которая заменяет полярный подшипник на открытую «подковообразную» структуру, которая дает телескопу полный доступ ко всему небу, включая Полярную звезду и звезды рядом с ним. . В сборке оптических трубок (OTA) используется ферма Serrurier , недавно изобретенная Марком У. Серрурье из Калифорнийского технологического института в Пасадене в 1935 году, разработанная с возможностью изгиба таким образом, чтобы все оптические элементы оставались выровненными. [12] Теодор фон Карман разработал систему смазки, чтобы избежать потенциальных проблем с турбулентностью во время отслеживания.
200-дюймовое зеркало [ править ]
Первоначально в телескопе Хейла планировалось использовать главное зеркало из плавленого кварца, изготовленное General Electric [13], но вместо этого главное зеркало было отлито в 1934 году на заводе Corning Glass Works в штате Нью-Йорк с использованием нового материала Corning под названием Pyrex ( боросиликатное стекло). ). [14] Пирекс был выбран из-за его низких характеристик расширения, поэтому большое зеркало не искажало изображения, получаемые при изменении формы из-за колебаний температуры (проблема, которая преследовала более ранние большие телескопы).
Зеркало было отлито в форме с 36 выступающими блоками форм (по форме похожими на вафельницу ). В результате было создано сотовое зеркало, которое сократило количество необходимого пирекса с 40 коротких тонн (36 тонн) до всего 20 коротких тонн (18 тонн), создав зеркало, которое при использовании охлаждается быстрее и имеет несколько «точек крепления» на поверхности. обратно, чтобы равномерно распределить его вес (примечание - см. рисунки в статье 1934 по внешним ссылкам). [15] Форма центрального отверстия также была частью формы, поэтому свет мог проходить через готовое зеркало, когда оно использовалось в конфигурации Кассегрена (заглушка из пирекса для этого отверстия также была сделана для использования в процессе шлифовки и полировки. [16]). В то время как стекло заливалось в форму во время первой попытки отлить 200-дюймовое зеркало, из-за сильного нагрева несколько формовочных блоков вырвались наружу и всплыли наверх, разрушив зеркало. Дефектное зеркало использовалось для проверки процесса отжига. После модернизации формы было успешно отлито второе зеркало.
После охлаждения в течение нескольких месяцев готовая заготовка зеркала была доставлена по железной дороге в Пасадену, штат Калифорния. [17] [18] Однажды в Пасадене зеркало было перенесено с железнодорожной платформы на специально сконструированный полуприцеп для автомобильного транспорта, где оно должно было быть отполировано. [19] В оптическом магазине в Пасадене (ныне здание синхротрона в Калифорнийском технологическом институте) использовались стандартные методы изготовления зеркал телескопа, чтобы превратить плоскую заготовку в точную вогнутую параболическую форму, хотя они должны были быть выполнены в большом масштабе. Было сконструировано специальное приспособление для зеркальной ячейки размером 240 дюймов (6,1 м) и 25000 фунтов (11 т), которое могло использовать пять различных движений, когда зеркало было отшлифовано и отполировано. [20]За 13 лет было отшлифовано и отполировано почти 10 000 фунтов (4,5 т) стекла, в результате чего вес зеркала снизился до 14,5 коротких тонн (13,2 т). Зеркало было покрыто (и до сих пор повторно покрывается каждые 18–24 месяца) отражающей алюминиевой поверхностью с использованием того же процесса вакуумного осаждения алюминия, который был изобретен в 1930 году физиком и астрономом Калифорнийского технологического института Джоном Стронгом . [21]
Зеркало Хейла 200 дюймов (510 см) было близко к технологическому пределу главного зеркала, сделанного из цельного куска жесткого стекла. [22] [23] Использование монолитного зеркала, намного большего, чем 5-метровое зеркало Хейла или 6-метровое BTA-6, непомерно дорогое из-за стоимости как самого зеркала, так и массивной конструкции, необходимой для его поддержки. Зеркало большего размера также будет немного провисать под собственным весом, поскольку телескоп поворачивается в разные положения, [24] [25] изменяя точную форму поверхности, которая должна иметь точность в пределах 2 миллионных долей дюйма (50 нм. ). Современные телескопы более 9 метров используют другую конструкцию зеркал для решения этой проблемы: либо с одним тонким гибким зеркалом, либо с группой меньших размеров.сегментированные зеркала , форма которых непрерывно регулируется управляемой компьютером активной оптической системой с помощью приводов, встроенных в опорную ячейку зеркала .
Купол [ править ]
Подвижный вес верхнего купола составляет около 1000 тонн США, он может вращаться на колесах. [26] Купольные двери весят 125 тонн каждая. [27]
Купол изготовлен из сварных стальных пластин толщиной около 10 мм. [26]
Наблюдения и исследования [ править ]
Первое наблюдение телескопа Хейла произошло 26 января 1949 года за NGC 2261 [28].
Приближение кометы Галлея (1P) к Солнцу в 1986 году было впервые обнаружено астрономами Дэвидом К. Джевиттом и Дж. Эдвардом Дэниелсоном 16 октября 1982 года с помощью 200-дюймового телескопа Хейла, оснащенного камерой ПЗС . [29]
В сентябре 1997 года были открыты две луны планеты Уран , в результате чего общее количество известных спутников планеты на тот момент достигло 17. [30] Одним из них был Калибан (S / 1997 U 1), который был открыт 6 сентября 1997 года Бреттом Дж. Гладманом , Филипом Д. Николсоном , Джозефом А. Бернсом и Джоном Дж. Кавелаарсом с помощью 200-дюймового телескопа Хейла . [31] Другой спутник Урана, открытый тогда, - Сикоракс (первоначальное обозначение S / 1997 U 2), также был обнаружен с помощью 200-дюймового телескопа Хейла. [31]
В 1999 году астрономы использовали камеру ближнего инфракрасного диапазона и адаптивную оптику, чтобы сделать одни из лучших на тот момент снимков земной поверхности планеты Нептун. [32] Изображения были достаточно резкими, чтобы идентифицировать облака в атмосфере ледяного гиганта. [32]
В обзоре по спектроскопии астероидов в среднем инфракрасном диапазоне (MIDAS) в Корнелле использовался телескоп Хейла со спектрографом для изучения спектров 29 астероидов. [33] Примером результатов этого исследования является то, что астероид 3 Юнона был определен со средним радиусом 135,7 ± 11 км с использованием инфракрасных данных. [34]
В 2009 году с помощью коронографа телескоп Хейла был использован для открытия звезды Алькор B , которая является спутником Алькора в знаменитом созвездии Большой Медведицы . [35]
В 2010 году был обнаружен новый спутник планеты Юпитер с 200-дюймовым спутником Хейла, названный S / 2010 J 1 и позже названный Юпитер LI . [36]
В октябре 2017 года телескоп Хейла смог зарегистрировать спектр первого распознанного межзвездного объекта, 1I / 2017 U1 («Оумуамуа»); Хотя никакого конкретного минерала выявлено не было, это показало, что посетитель имел красноватый цвет поверхности. [37] [38]
Прямое изображение экзопланет [ править ]
Вплоть до 2010 года телескопы могли напрямую получать изображения экзопланет только в исключительных случаях. В частности, легче получить изображения, когда планета особенно велика (значительно больше Юпитера ), широко отделена от своей родительской звезды и горячая, так что она излучает интенсивное инфракрасное излучение. Тем не менее, в 2010 году команда из НАСА «s Лаборатории реактивного движения показали , что вихревые Коронограф может позволить небольшие областей непосредственно изображения планет. [39] Они сделали это, визуализировав ранее изображения планет HR 8799, используя только 1,5-метровую часть телескопа Хейла.
Сравнение [ править ]
На момент ввода в эксплуатацию в 1949 году Хейл имел в четыре раза большую площадь сбора света, чем второй по величине телескоп. Другими современными телескопами были телескоп Хукера в обсерватории Маунт-Вильсон и телескоп Отто Струве в обсерватории Макдональда.
# | Название / Обсерватория | Изображение | Диафрагма | Высота | Первый свет | Специальный адвокат (ы) |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | Телескоп Хейла Palomar Obs. | 200 дюймов 508 см | 1713 м (5620 футов) | 1949 г. | Джордж Эллери Хейл Джон Д. Рокфеллер Эдвин Хаббл | |
2 | Телескоп Хукера [40] Mount Wilson Obs. | 100 дюймов 254 см | 1742 м (5715 футов) | 1917 г. | Джордж Эллери Хейл Эндрю Карнеги | |
3 | Макдональд Обс. 82-дюймовая [41] обсерватория Макдональда (т.е. телескоп Отто Струве) | 82 дюйма 210 см | 2070 м (6791 футов) | 1939 г. | Отто Струве |
См. Также [ править ]
- Список крупнейших оптических телескопов исторически
- Список крупнейших оптических телескопов 20 века
Ссылки [ править ]
- ^ "200-дюймовый телескоп Хейла" . www.astro.caltech.edu .
- ^ Zirker, JB (2005). Акр стекла: история и прогноз телескопа . Johns Hopkins Univ Press., п. 317.
- ^ a b Кемпфферт, Вальдемар (26 декабря 1948 г.). "Обзор науки: исследования в области астрономии и рака. Ведущий год научных разработок" . Нью-Йорк Таймс (изд. Позднего города). п. 87. ISSN 0362-4331 .
- ^ Schmadel, Lutz (2003-08-05). Словарь названий малых планет . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-00238-3.
- ↑ Эдисон, Ходж (май 1949 г.). «200-дюймовый телескоп делает свои первые снимки» (PDF) . Ежемесячный журнал «Инженерия и наука» . 12 (8).
- ^ "200-дюймовый (5,1-метровый) телескоп Хейла" . Паломарская обсерватория . 5 марта 2016 г.
- ↑ 26 января: 60 лет телескопу Хейла "Первый свет" . 365daysofastronomy.org (26 января 2009 г.). Проверено 1 июля 2011.
- ^ Caltech Астрономия: Palomar Observatory Астрономические изображения - Хаббла Переменная туманность NGC 2261 архивации 2008-10-11 в Wayback Machine . Astro.caltech.edu (1949-01-26). Проверено 1 июля 2011.
- ^ a b Файнберг, Рик (2007-09-14). «Заточка на 200 дюймов» . Небо и телескоп . Проверено 6 сентября 2016 .
- ^ 120-дюймовый отражатель Шейна . Ucolick.org. Проверено 1 июля 2011.
- ^ "Часто задаваемые вопросы о Паломаре: Как далеко может видеть телескоп Хейла?" . Архивировано из оригинала на 11 июля 2011 года.
- ↑ Энциклопедия астрономии и физики , «Отражающие телескопы», Пол Мердин и Патрик Мур
- ^ Hearst Magazines (июль 1931). « » Замороженный глаз « чтобы принести новые миры в viewPopular механики» . Популярная механика . Журналы Hearst. п. 97.
- ^ "200-дюймовый телескоп Хейла, Паломарская обсерватория" . Пятерка лучших телескопов всех времен . Space.com . Архивировано из оригинального 19 августа 2009 года . Проверено 20 декабря 2013 года .
- ^ Спенсер Джонс, Х. (1941). «200-дюймовый телескоп». Обсерватория . 64 : 129–135. Bibcode : 1941Obs .... 64..129S .
- ^ "1948PASP ... 60..221A Стр. 222". Bibcode : 1948PASP ... 60..221A . Cite journal requires
|journal=
(help) - ^ Хейла телескоп - рефлектор Корнинг Музей стекла
- ^ Caltech Астрономия: История: 1908-1949 архивации 2008-05-11 в Wayback Machine . Astro.caltech.edu (1947-11-12). Проверено 1 июля 2011.
- ^ Hearst Magazines (январь 1941). «Популярная механика» . Популярная механика . Журналы Hearst. п. 84.
- ^ Журналы Hearst (апрель 1936 г.). «Шлифовальный станок с человеческим прикосновением к полировке глаза для телескопа» . Популярная механика . Журналы Hearst. п. 566.
- ^ «Зеркало, зеркало: поддержание оптической резкости телескопа Хейла» Джима Дестефани, Products Finishing Magazine , 2008
- ^ Никерсон, Колин (2007-11-05). «Давно не виделись» . Boston.com . Бостон Глоуб . Проверено 11 ноября 2009 .
- ^ "Информационный бюллетень по научному комплекту телескопа Кека, Часть 1" . SCI Space Craft International. 2009 . Проверено 11 ноября 2009 .
- ^ Бобра, Моника Godha (сентябрь 2005). «Бесконечная мантра: инновации в обсерватории Кека» (PDF) . Массачусетский технологический институт . Архивировано из оригинального (PDF) 05.06.2011 . Проверено 11 ноября 2009 . Cite journal requires
|journal=
(help) - ^ Яррис, Линн (зима 1992). «Революция в дизайне телескопов начинается в Кеке после рождения здесь» . Science @ Berkeley Lab . Лаборатория Лоуренса Беркли . Проверено 11 ноября 2009 .
- ^ a b «Служба национальных парков: астрономия и астрофизика (200-дюймовый рефлектор Паломарской обсерватории)» . www.nps.gov . Проверено 30 октября 2019 .
- ^ "Служба национальных парков: астрономия и астрофизика (200-дюймовый рефлектор Паломарской обсерватории)" .
- ^ Макнил, Джессика. «Телескоп Хейла делает первые фотографии, 26 января 1949 года» . EDN . Проверено 30 октября 2019 .
- ^ "Комета Галлея восстановлена" . Европейское космическое агентство. 2006 . Проверено 16 января 2010 года .
- ^ "Астрономы находят два спутника Урана" . AP NEWS . Проверено 30 октября 2019 .
- ^ а б Глэдман Николсон и др. 1998 .
- ^ a b «Некоторые из лучших изображений далекой планеты Нептун, привязанных к Земле, сделанные камерой, созданной Корнеллом на телескопе Palomar» . Корнельские хроники . Проверено 30 октября 2019 .
- ^ Лим, L; МакКонночи, Т; Belliii, J; Хейворд, Т. (2005). "Тепловые инфракрасные (8? 13 мкм) спектры 29 астероидов: Обзор Корнеллской средне-инфракрасной спектроскопии астероидов (MIDAS)" (PDF) . Икар . 173 (2): 385. Bibcode : 2005Icar..173..385L . DOI : 10.1016 / j.icarus.2004.08.005 .
- ^ Лим, L; МакКонночи, Т; Belliii, J; Хейворд, Т. (2005). "Тепловые инфракрасные (8? 13 мкм) спектры 29 астероидов: Обзор Корнеллской средне-инфракрасной спектроскопии астероидов (MIDAS)" (PDF) . Икар . 173 (2): 385. Bibcode : 2005Icar..173..385L . DOI : 10.1016 / j.icarus.2004.08.005 .
- ^ Наука, SPACE com Staff 2009-12-10T02: 16: 00Z; Астрономия. «Новая звезда найдена в Большой Медведице» . Space.com . Проверено 30 октября 2019 .
- ^ "Самая маленькая луна Юпитера" . Журнал астробиологии . 2012-06-08 . Проверено 3 ноября 2019 .
- ^ «Обновление Оумуамуа, нашего первого межзвездного объекта» . Небо и телескоп . 2017-11-10 . Проверено 30 октября 2019 .
- ^ Masiero, Джозеф (2017-10-26). "Паломарный оптический спектр гиперболического объекта, сближающегося с Землей A / 2017 U1". arXiv : 1710.09977 [ astro-ph.EP ].
- ^ Томпсон, Андреа. (2010-04-14) Новый метод позволяет получать изображения планет земного типа . NBC News. Проверено 1 июля 2011.
- ^ "Просмотр через 100-дюймовый телескоп Хукера" . Обсерватория Маунт-Вильсон. 2016-06-29 . Проверено 24 января 2018 года .
- ^ "Телескоп Отто Струве" . Обсерватор Макдональда . Проверено 24 января 2018 года .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Хейл, Джордж Эллери (13 мая 1898 г.). «Функция больших телескопов» . Наука . 7 (176): 650–662. DOI : 10.1126 / science.7.176.650 . PMID 17794011 .
- Хейл, Джордж Эллери (апрель 1928 г.). «Возможности больших телескопов» . Журнал Harper's . (требуется подписка)
- Хейл, Джордж Эллери (ноябрь 1929 г.). «Строительство 200-дюймового телескопа» . Журнал Harper's . (требуется подписка)
- Bonnier Corporation (июнь 1934 г.). «Новый гигантский телескоп» . Популярная наука . Bonnier Corporation. п. 13.
- Хаббл, Эдвин (август 1947 г.). «200-дюймовый телескоп Хейла и некоторые проблемы, которые он может решить» . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 59 (349): 153–167. DOI : 10.1086 / 125931 . JSTOR 40671816 .
- Ричардсон, RS (август 1948 г.). «Посвящение телескопа Хейла» . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 60 (355): 215–219. Bibcode : 1948PASP ... 60..215R . DOI : 10.1086 / 126041 . JSTOR 40671980 .
- Боуэн, ИС (март 1965 г.). «Исследования с телескопом Хейла» . Астрономическое общество тихоокеанских листовок . 9 (429): 225. Bibcode : 1965ASPL .... 9..225B .
- Престон, Ричард (1987). Первый свет: поиски края Вселенной . Атлантическая ежемесячная пресса. ISBN 978-0-87113-200-0.
- Флоренс, Рональд (4 августа 1995 г.). Идеальная машина: создание телескопа Паломар . HarperCollins. ISBN 978-0-06-092670-0.
Внешние ссылки [ править ]
- 200-дюймовый (5100 мм) телескоп Хейла
- Palomar Skies: Паломарское историческое фото недели
- Путешествие на Паломар, PBS, ноябрь 2008 г.
Викискладе есть медиафайлы по теме телескопа Хейла . |