| Telescop mare azimutal | |
|---|---|
| Dom BTA | |
| Tip de | telescop oglindă |
| Locație | Arhizul inferior |
| Coordonatele | |
| Înălţime | 2070 m |
| lungimi de undă | 0,3-10 um |
| data deschiderii | 30 decembrie 1975 |
| Data de început | 1975 |
| Diametru | 6,05 m |
| Rezoluție unghiulară | 0,6" (0,02" în modul speckle ) |
| Zona eficientă |
|
| Distanta focala | 24 m |
| montură | alt-azimut |
| Dom | 53 m inaltime |
| Site-ul web | w0.sao.ru/hq/sekbta/ |
BTA („telescop mare azimutal”) este un telescop optic cu un diametru principal al oglinzii monolitice de 6 m , cel mai mare din Eurasia . Instalat la Observatorul Special de Astrofizic din apropierea satului Nijni Arkhyz (districtul Zelenchuksky din Karachay-Cherkessia ).
A fost cel mai mare telescop din lume din 1975, când a depășit telescopul Hale de 5 metri al Observatorului Palomar , până în 1993, când a fost lansat telescopul Keck cu oglindă segmentată de 10 metri. Cu toate acestea, BTA a rămas telescopul cu cea mai mare oglindă monolitică din lume până la punerea în funcțiune a telescopului VLT (diametru 8,2 m) în 1998.
BTA este un telescop reflectorizant . Oglinda principală cu diametrul de 605 cm are forma unui paraboloid de revoluție. Distanța focală a oglinzii este de 24 de metri, greutatea oglinzii, excluzând cadrul, este de 42 de tone. Schema optică a BTA prevede funcționarea în focarul principal al oglinzii primare și două focare Nesmith . În ambele cazuri, se poate aplica un corector de aberații .
Telescopul este montat pe o montură alt-azimutală . Masa părții mobile a telescopului este de aproximativ 650 de tone. Masa totală a telescopului este de aproximativ 850 de tone [1] .
Proiectantul șef este doctorul în științe tehnice Bagrat Konstantinovich Ioannisiani ( LOMO ).
Oglinda principală a telescopului are o inerție termică semnificativă, ceea ce duce la deformarea oglinzii și la deformarea suprafeței sale de lucru. Pentru a reduce influența efectelor temperaturii asupra calității imaginii, turnul telescopului a fost echipat inițial cu un sistem de ventilație a spațiului cu dom. În prezent, în turn sunt instalate unități de răcire, proiectate, dacă este necesar, pentru a scădea artificial temperatura oglinzii principale a telescopului în conformitate cu prognoza meteo actuală.
Învelișul reflectorizant al oglinzii este realizat din aluminiu neprotejat cu o grosime de 100 nanometri [2] . Tehnologia de aluminizare a oglinzii principale a telescopului, dezvoltată de producător, prevedea înlocuirea stratului de aluminiu de lucru la fiecare 3-5 ani. Prin îmbunătățirea componentelor unității de vid de aluminiu al oglinzii (VUAZ-6), durata de viață a stratului de oglindă a fost mărită la o medie de 10 ani. Ultima dată, stratul de aluminiu al oglinzii principale a telescopului de 6 m a fost schimbat în iulie 2015.
Telescopul este instalat la Observatorul Special de Astrofizic (SAO) de pe Muntele Semirodniki, la poalele Muntelui Pastuhov (2733 m), lângă satul Nijni Arhiz , districtul Zelenchuksky al Republicii Karachay-Cerkess , Federația Rusă , la o altitudine de 2070 m. deasupra nivelului mării.
Construit pentru Observatorul Pulkovo în 1878 și instalat în 1885, telescopul refractor de 76 cm a devenit cel mai mare din lume la acea vreme. Datorită particularităților sarcinilor observatorului Pulkovo (în special, ora exactă), nu a avut nevoie de reflectoare mari. În 1924, observatorul Simeiz a primit un reflector englezesc de un metru (mai precis, 40 de inci ), pe care G. A. Shain și V. A. Albitsky au efectuat observații din 1926 până la îndepărtarea telescopului în 1941 în Germania de către invadatorii naziști [3] .
În 1961, telescopul ZTSh-2.6 cu un diametru oglindă de 2,6 metri, fabricat la Uzina de Stat Optică și Mecanică , a fost lansat la Observatorul Astrofizic din Crimeea - cel mai mare telescop din URSS și din Europa. Până atunci, oamenii de știință[ cine? ] a dezvoltat un telescop de 5 metri și s-a gândit la unul de 6 metri, iar radiotelescopul RATAN-600 era pe drum . S-a decis să se pună ambele instrumente una lângă alta, așa că a fost necesar un nou loc pentru observator.
A. N. Kosygin a anunțat oficial decizia guvernului URSS de a crea un telescop de 6 metri în țară în discursul său la a 10-a Adunare Generală a Uniunii Astronomice Internaționale , ținută în 1958 la Moscova.
La 25 martie 1960, Consiliul de Miniștri al URSS a adoptat o rezoluție privind crearea unui telescop reflectorizant cu o oglindă de 6 metri în diametru. Lucrarea principală a fost încredințată Uzinei optice și mecanice din Leningrad, Uzinei de sticlă optică Lytkarinsky (LZOS) , Institutului optic de stat. S. I. Vavilov (GOI) , precum și o serie de alte întreprinderi.
Uzina de sticlă optică Lytkarino a fost aprobată ca executor principal pentru dezvoltarea unui proces tehnologic de turnare a unui semifabricat de oglindă cu diametrul de 6 m și pentru fabricarea unui semifabricat de oglindă. A fost necesar să turnați un semifabricat de sticlă cu o greutate de 70 de tone, să-l recoaceți și să efectuați o prelucrare complexă a tuturor suprafețelor cu fabricarea unei găuri centrale de trecere și a mai mult de 60 de găuri oarbe de aterizare pe partea din spate.
În trei ani, a fost proiectată și construită o clădire specială a atelierului de producție pilot pentru fabricarea semifabricatelor BTA, a cărei sarcină a inclus instalarea și depanarea echipamentelor, dezvoltarea unui proces tehnic industrial și fabricarea unui semifabricat oglindă. Echipamentul principal al atelierului era unic și de neegalat.
Specialiștii LZOS și GOI au efectuat cercetări și au dezvoltat o compoziție de sticlă care a îndeplinit cerințele specificate. În urma lucrărilor efectuate, a fost elaborat un proces tehnologic, convenit cu GI, conform căruia s-a realizat o producție de probă și turnare experimentală a unei piese de prelucrat cu diametrul de 6200 mm. Pe acest blanc experimental, au fost elaborate toate modurile și metodele de operare, precum și organizarea refluxului. A fost elaborat un proces tehnologic pentru turnarea unei țagle obișnuite.
În noiembrie 1964, a fost turnată prima țagle a oglinzii principale, care a fost recoaptă, adică răcită lent la un regim dat, timp de mai bine de 2 ani. Pentru a procesa acest semifabricat, a fost necesar să îndepărtați aproximativ 25 de tone de sticlă. Experiența existentă în prelucrarea pieselor de dimensiuni mari s-a dovedit a fi nepotrivită, s-a decis utilizarea echipamentului cu diamant, un set de lucrări pentru a crea moduri optime de procesare a făcut posibilă dezvoltarea și implementarea unei tehnologii pentru fabricarea unei piese de prelucrat industriale a oglinzii principale. . Prelucrarea piesei de prelucrat a fost efectuată timp de aproape un an și jumătate pe o mașină specială carusel creată la Uzina de mașini-unelte grele Kolomna . Pentru a obține o piesă de prelucrat cu o formă geometrică dată, a fost proiectat un complex de unelte diamantate, unde au fost folosite peste 12.000 de carate de diamante naturale sub formă de pulbere. Pentru a elimina alocația de 28 de tone, șlefuirea și lustruirea suprafeței laterale, s-au folosit 7000 de carate de diamante. Marcarea și prelucrarea a 66 de găuri oarbe pentru a găzdui mecanismele de descărcare a oglinzii a fost dificilă. Masa semifabricatului, calculată în funcție de dimensiunile reale, a fost de aproximativ 42 de tone. Blank a fost acceptat pentru prelucrare ulterioară a părții frontale în septembrie 1968.
Prelucrarea precisă a oglinzii a fost efectuată de specialiștii LOMO într-o carcasă specială cu temperatură controlată pe o mașină de șlefuit unică fabricată de Uzina Kolomna. În ianuarie 1969, oglinda a fost lustruită pentru a obține o suprafață sferică, până în iunie 1974 lustruirea a fost finalizată, iar oglinda a fost pregătită pentru certificare.
Crearea acestei oglinzi unice a durat aproape 10 ani.
În 1968, Glavmosavtotrans a livrat observatorului mari părți ale telescopului. În 1969, a fost livrată o instalație unică de vid pentru aluminizarea oglinzii primare.
În iunie 1974, a început transportul oglinzii. După fabricație, a fost păstrat cu o folie de protecție specială și instalat într-un container special de transport. Având în vedere valoarea sa excepțională, s-au luat măsuri de precauție extraordinare în transportul acestuia. S-a decis efectuarea unui transport de probă a simulatorului de oglindă de-a lungul întregului traseu, care a fost efectuat în perioada 12 mai - 5 iunie 1974. Pe baza rezultatelor au fost elaborate condițiile tehnice pentru transportul oglinzii. Remorcile cu container și cadru au fost instalate pe un șlep, securizate și cu ajutorul unui remorcher puternic livrat prin canalul Moscova-Volga, de-a lungul Volga și canalul Volga-Don până la Rostov-pe-Don. Apoi, remorcile l-au transportat de-a lungul drumurilor din Caucazul de Nord până în satul Zelenchukskaya la Observatorul Special de Astrofizică (SAO).
A fost trimis la sfârșitul lunii iunie, livrat la observator în august 1974 și instalat într-un cadru în septembrie-octombrie. După exploatarea de probă din iarna 1974/75 și primăvara lui 1975, pregătirea personalului de operare și alte lucrări, la 30 decembrie 1975 a fost aprobat actul Comisiei Interdepartamentale de Stat pentru Acceptarea Telescopului Azimutal Mare, iar telescopul a fost pusă în funcțiune.
Ulterior, o a doua oglindă a fost fabricată și livrată în august 1978; în 1979 a fost aluminizată și instalată pe telescop.
Ca și în cazul altor telescoape mari, deformarea termică a oglinzii principale este o mare problemă. În BTA, această problemă este deosebit de pronunțată din cauza masei mari și a inerției termice a oglinzii și a domului, precum și a lipsei de optică adaptivă , utilizată la toate telescoapele mari și care permite nivelarea distorsiunilor atmosferice în timpul observării prin corectarea formei oglinda în fiecare secundă și creând o „ stea artificială ”. Dacă temperatura oglinzii BTA se schimbă mai repede decât cu 2 °C pe zi, rezoluția telescopului scade de o dată și jumătate. Pentru a mări durata timpului de observare, temperatura camerei telescopului este controlată de sistemul de aer condiționat și adusă la temperatura așteptată a aerului de noapte chiar înainte de deschiderea vizierului. Este interzisă deschiderea cupolei telescopului când diferența de temperatură dintre exterior și interiorul turnului este mai mare de 10 °C, deoarece astfel de schimbări de temperatură pot duce la distrugerea oglinzii. Multe dintre aceste probleme ar fi fost rezolvate dacă telescopul ar fi avut o oglindă modernă din sticlă ceramică [4] - cu toate acestea, nu erau bani pentru asta. În schimb, am decis să refacem oglinda existentă (vezi mai jos).
A doua problemă o reprezintă condițiile atmosferice din Caucazul de Nord. Deoarece locația telescopului este situată în aval de vânt față de vârfurile mari ale intervalului Caucaz, turbulențele atmosferice înrăutățesc semnificativ condițiile de vizibilitate (în special în comparație cu telescoapele din locuri mai favorabile) și nu permite utilizarea întregului potențial al rezoluției unghiulare a oglinzii. telescop.
În perioada de observare pe BTA de la 1 ianuarie 1994 până la 31 decembrie 2010, imaginile cu o rezoluție mai bună de 1 secundă de arc reprezintă 4% (51 de nopți), imagini cu o rezoluție mai bună de 1,5 secunde de arc - 38% (501 de nopți). nopți), și imagini cu o rezoluție mai bună de 2 secunde arc - 67% (881 nopți) [5] .
În ciuda deficiențelor sale, BTA a fost și rămâne un instrument științific important, capabil să vadă stelele până la magnitudinea 26 . În sarcini precum spectroscopia [6] și interferometria speckle , unde puterea de colectare este mai importantă decât rezoluția, BTA dă rezultate bune.
La 11 mai 2007, transportul primei oglinzi primare BTA la Uzina de sticlă optică Lytkarinsky (LZOS), care a produs-o, a început în scopul modernizării profunde. În această perioadă, pe telescop a fost instalată o a doua oglindă principală. După prelucrare în Lytkarino - îndepărtarea a 7 milimetri de sticlă de la suprafață și relustruire - telescopul trebuia să intre în topul celor mai precise zece din lume [7] .
Modernizarea a fost finalizată în noiembrie 2017 [8] . Montarea noii oglinzi a fost finalizată la 31 iulie 2018 [9] . Optica astronomică actualizată trebuia să mărească intervalul de observare de o dată și jumătate [10] .
În noiembrie 2018 a fost anunțată începerea observațiilor de testare, care au fost suspendate anterior din cauza lucrărilor de instalare a unei oglinzi actualizate [11] .
La începutul lunii iunie 2019, conducerea Observatorului Special de Astrofizică a decis să elimine oglinda actualizată. În schimb, se plănuiește returnarea oglinzii vechi, care a fost folosită aproape 40 de ani, pe care se va aplica un nou strat reflectorizant [12] [13] .
Observatorul principal (telescop mare azimut)
Observatorul principal din interior
oglinda principală
oglinda principală
Macara turn BTA