| Stort azimutteleskop | |
|---|---|
| BTA kupol | |
| Sorts | spegelteleskop _ |
| Plats | Nedre Arkhyz |
| Koordinater | |
| Höjd | 2070 m |
| Våglängder | 0,3-10 um |
| öppningsdatum | 30 december 1975 |
| Start datum | 1975 |
| Diameter | 6,05 m |
| Vinkelupplösning | 0,6" (0,02" i fläckläge ) |
| Effektivt område |
|
| Brännvidd | 24 m |
| montera | alt-azimut |
| Kupol | 53 m höjd |
| Hemsida | w0.sao.ru/hq/sekbta/ |
BTA (“large azimuthal telescope”) är ett optiskt teleskop med en monolitisk huvudspegeldiameter på 6 m , det största i Eurasien . Installerad vid Special Astrophysical Observatory nära byn Nizhny Arkhyz (Zelenchuksky-distriktet i Karachay-Cherkessia ).
Det var det största teleskopet i världen från 1975, då det överträffade 5-meters Hale-teleskopet vid Palomar-observatoriet , fram till 1993, då Keck-teleskopet med en 10-meters segmenterad spegel lanserades. Ändå förblev BTA teleskopet med världens största monolitiska spegel fram till idrifttagandet av VLT- teleskopet (diameter 8,2 m) 1998.
BTA är ett reflekterande teleskop . Huvudspegeln med en diameter på 605 cm har formen av en rotationsparaboloid . Spegelns brännvidd är 24 meter, spegelns vikt, exklusive ramen, är 42 ton. Det optiska schemat för BTA tillhandahåller drift i huvudfokus för den primära spegeln och två Nesmith-foci . I båda fallen kan en aberrationskorrigerare användas .
Teleskopet är monterat på ett alt-azimutfäste . Massan av den rörliga delen av teleskopet är cirka 650 ton. Teleskopets totala massa är cirka 850 ton [1] .
Chefsdesignern är doktor i tekniska vetenskaper Bagrat Konstantinovich Ioannisiani ( LOMO ).
Teleskopets huvudspegel har en betydande termisk tröghet, vilket leder till deformation av spegeln och förvrängning av dess arbetsyta. För att minska påverkan av temperatureffekter på bildkvaliteten var teleskoptornet initialt försett med ett kupolutrymmesventilationssystem. Kylenheter är för närvarande installerade i tornet, utformade, om nödvändigt, för att artificiellt sänka temperaturen på teleskopets huvudspegel i enlighet med den aktuella väderprognosen.
Spegelns reflekterande beläggning är gjord av oskyddad aluminium med en tjocklek på 100 nanometer [2] . Tekniken för aluminisering av teleskopets huvudspegel, utvecklad av tillverkaren, förutsåg byte av det fungerande aluminiumskiktet vart 3-5 år. Genom att förbättra komponenterna i spegelaluminiseringsvakuumenheten (VUAZ-6) ökades spegelskiktets livslängd till i genomsnitt 10 år. Förra gången aluminiumskiktet i huvudspegeln på 6-metersteleskopet ändrades i juli 2015.
Teleskopet är installerat vid Special Astrophysical Observatory (SAO) på Mount Semirodniki vid foten av Mount Pastukhov (2733 m) nära byn Nizhny Arkhyz , Zelenchuksky-distriktet i Karachay-Cherkess Republic , Ryska federationen , på en höjd av 2070 m. över havsnivå.
Byggt för Pulkovo-observatoriet 1878 och installerat 1885, blev det 76 cm långa refraktorteleskopet det största i världen vid den tiden. På grund av särdragen i Pulkovo-observatoriets uppgifter (särskilt den exakta tiden) behövde det inte stora reflektorer. 1924 fick Simeiz-observatoriet en meter (närmare bestämt 40 tum ) engelsk reflektor, på vilken G. A. Shain och V. A. Albitsky utförde observationer från 1926 fram till att nazisternas inkräktare tog bort teleskopet 1941 till Tyskland [3] .
1961 lanserades ZTSh-2.6-teleskopet med en spegeldiameter på 2,6 meter, tillverkat vid State Optical and Mechanical Plant , vid Krim Astrophysical Observatory - det största teleskopet i Sovjetunionen och Europa. Vid den tiden forskare[ vem? ] utvecklade ett 5-meters teleskop och tänkte på ett 6-meters, och radioteleskopet RATAN-600 var på väg . Man beslutade att ställa båda instrumenten sida vid sida, så det krävdes en ny plats för observatoriet.
A. N. Kosygin tillkännagav officiellt Sovjetunionens regerings beslut att skapa ett 6-meters teleskop i landet i sitt tal vid International Astronomical Unions 10:e generalförsamling , som hölls 1958 i Moskva.
Den 25 mars 1960 antog Sovjetunionens ministerråd en resolution om skapandet av ett reflekterande teleskop med en spegel på 6 meter i diameter. Huvudarbetet anförtroddes Leningrads optiska och mekaniska anläggning, Lytkarinsky Optical Glass Plant (LZOS) , Statens optiska institut. S. I. Vavilov (GOI) , liksom ett antal andra företag.
Lytkarinos optiska glasanläggning godkändes som huvudutförande för utvecklingen av en teknisk process för gjutning av ett spegelämne med en diameter på 6 m och för tillverkning av ett spegelämne. Det var nödvändigt att gjuta ett glasämne som vägde 70 ton, glödga det och utföra komplex bearbetning av alla ytor med tillverkning av ett centralt genomgående hål och mer än 60 blinda landningshål på baksidan.
Inom tre år designades och byggdes en specialbyggnad av pilotproduktionsverkstaden för tillverkning av BTA-ämnen, vars uppgift inkluderade installation och felsökning av utrustning, utveckling av en industriell teknisk process och tillverkning av ett spegelämne. Verkstadens huvudutrustning var unik och oöverträffad.
LZOS- och GOI-specialister genomförde forskning och utvecklade en glaskomposition som uppfyllde de specificerade kraven. Som ett resultat av det utförda arbetet utvecklades en teknisk process, överenskommen med GOI, enligt vilken en provproduktion och experimentell gjutning av ett arbetsstycke med en diameter på 6200 mm gjordes. På detta experimentella ämne utarbetades alla arbetssätt och metoder, såväl som ebbens organisation. En teknisk process utarbetades för gjutning av ett vanligt ämne.
I november 1964 gjuts det första ämnet av huvudspegeln, som glödgades, det vill säga långsamt kyldes vid en given regim, i mer än 2 år. För att bearbeta detta ämne var det nödvändigt att ta bort cirka 25 ton glas. Den befintliga erfarenheten av att bearbeta stora arbetsstycken visade sig vara olämplig, det beslutades att använda diamantutrustning, en uppsättning arbeten för att skapa optimala bearbetningslägen gjorde det möjligt att utveckla och implementera en teknik för tillverkning av ett industriellt arbetsstycke av huvudspegeln . Bearbetningen av arbetsstycket utfördes i nästan ett och ett halvt år på en speciell karusellmaskin som skapats vid Kolomna Heavy Machine Tool Factory . För att få ett arbetsstycke med en given geometrisk form designades ett komplex av diamantverktyg, där över 12 000 karat naturliga diamanter användes i pulverform. För att ta bort tillägget på 28 ton, slipning och polering av sidoytan, användes 7000 karat diamanter. Markeringen och bearbetningen av 66 blinda hål för att rymma mekanismerna för att lossa spegeln var svår. Ämnets massa, beräknad enligt de faktiska måtten, var cirka 42 ton. Ämnet accepterades för vidare bearbetning av framsidan i september 1968.
Exakt bearbetning av spegeln utfördes av LOMO-specialister i ett speciellt temperaturstyrt hölje på en unik slipmaskin tillverkad av Kolomna-fabriken. I januari 1969 polerades spegeln för att få en sfärisk yta, i juni 1974 var poleringen äntligen klar och spegeln förbereddes för certifiering.
Skapandet av denna unika spegel varade i nästan 10 år.
1968 levererade Glavmosavtotrans stora delar av teleskopet till observatoriet. 1969 levererades en unik vakuumanläggning för aluminisering av primärspegeln.
I juni 1974 påbörjades transporten av spegeln. Efter tillverkningen bevarades den med en speciell skyddsfilm och installerades i en speciell fraktbehållare. Med tanke på dess exceptionella värde vidtogs extraordinära försiktighetsåtgärder vid transporten. Det beslutades att genomföra en provtransport av spegelsimulatorn längs hela rutten, som genomfördes från 12 maj till 5 juni 1974. Baserat på resultaten utvecklades tekniska förutsättningar för transport av spegeln. Släpvagnar med en container och en ram installerades på en pråm, säkrade och med hjälp av en kraftfull bogserbåt levererad genom Moskva-Volga-kanalen, längs Volga och Volga-Don-kanalen till Rostov-on-Don. Sedan levererade släpvagnarna honom längs vägarna i norra Kaukasus till byn Zelenchukskaya till Special Astrophysical Observatory (SAO).
Den skickades i slutet av juni, levererades till observatoriet i augusti 1974 och installerades i en ram i september-oktober. Efter provdrift under vintern 1974/75 och våren 1975, utbildning av driftpersonal och annat arbete, godkändes den 30 december 1975 lagen från statens interdepartementala kommissionen för mottagande av det stora azimutteleskopet och teleskopet. togs i drift.
Senare tillverkades en andra spegel och levererades i augusti 1978, 1979 aluminiserades den och installerades på teleskopet.
Som med andra stora teleskop är termisk deformation av huvudspegeln ett stort problem. I BTA är detta problem särskilt uttalat på grund av den stora massan och termiska trögheten hos spegeln och kupolen, såväl som avsaknaden av adaptiv optik , som används på alla stora teleskop, och som tillåter utjämning av atmosfäriska distorsioner under observation genom att korrigera formen på spegeln varje sekund och skapar en " konstgjord stjärna ". Om temperaturen på BTA-spegeln ändras snabbare än med 2 °C per dag, sjunker teleskopets upplösning en och en halv gånger. För att öka observationstidens varaktighet styrs teleskoprummets temperatur av luftkonditioneringssystemet och bringas till den förväntade temperaturen för nattluften redan innan visiret öppnas. Det är förbjudet att öppna teleskopets kupol när temperaturskillnaden mellan utsidan och insidan av tornet är mer än 10 °C, eftersom sådana temperaturförändringar kan leda till att spegeln förstörs. Många av dessa problem skulle ha lösts om teleskopet hade en modern glaskeramisk spegel [4] - men det fanns inga pengar till det. Istället bestämde vi oss för att göra om den befintliga spegeln (se nedan).
Det andra problemet är de atmosfäriska förhållandena i norra Kaukasus. Eftersom platsen för teleskopet är beläget medvind från de stora topparna i Kaukasusområdet, försämrar atmosfärisk turbulens avsevärt siktförhållandena (särskilt jämfört med teleskop på mer gynnsamma platser) och tillåter inte att utnyttja den fulla potentialen av spegelns vinkelupplösning teleskop.
Under observationsperioden på BTA från 1 januari 1994 till 31 december 2010 står bilder med en upplösning bättre än 1 bågsekund för 4 % (51 nätter), bilder med en upplösning bättre än 1,5 bågsekunder - 38 % (501) nätter), och bilder med en upplösning som är bättre än 2 bågsekunder - 67 % (881 nätter) [5] .
Trots sina brister var och förblir BTA ett viktigt vetenskapligt instrument som kan se stjärnor upp till magnituden 26 . I uppgifter som spektroskopi [6] och fläckinterferometri , där uppsamlingskraften är viktigare än upplösning, ger BTA bra resultat.
Den 11 maj 2007 påbörjades transporten av den första BTA-primära spegeln till Lytkarinsky Optical Glass Plant (LZOS), som tillverkade den, i syfte att djupmodernisera. Under denna period installerades en andra huvudspegel på teleskopet. Efter bearbetning i Lytkarino - avlägsnande av 7 millimeter glas från ytan och ompolering - var det meningen att teleskopet skulle komma in bland de tio mest exakta i världen [7] .
Moderniseringen slutfördes i november 2017 [8] . Installationen av den nya spegeln slutfördes den 31 juli 2018 [9] . Den uppdaterade astronomiska optiken var tänkt att öka observationsområdet med en och en halv gånger [10] .
I november 2018 tillkännagavs starten av testobservationer, som ställdes in tidigare på grund av arbete med att installera en uppdaterad spegel [11] .
I början av juni 2019 beslutade ledningen för Special Astrophysical Observatory att ta bort den uppdaterade spegeln. Istället planerar man att lämna tillbaka den gamla spegeln, som använts i nästan 40 år, på vilken ett nytt reflekterande lager ska läggas [12] [13] .
Huvudobservatoriet (Large Azimuth Telescope)
Huvudobservatoriet inuti
huvudspegel
huvudspegel
BTA tornkran