Телескоп Уильяма Гершеля - William Herschel Telescope
 Здание телескопа Уильяма Гершеля
| |
| Альтернативные названия | Телескоп Уильяма Гершеля ， WHT 
|
|---|---|
| Названный в честь |
Уильям Гершель
|
| Часть |
Обсерватория Роке-де-лос-Мучачос
|
| Местоположение (а) | Провинция Санта-Крус-де-Тенерифе , Канарские острова , Испания |
| Координаты |
28 ° 45′38 ″ N 17 ° 52′54 ″ з.д. / 28,760472222222 ° с.ш. 17,881611111111 ° з.д. Координаты: 28 ° 45′38 ″ N 17 ° 52′54 ″ з.д. / 28,760472222222 ° с.ш. 17,881611111111 ° з.д.
|
| Организация |
Группа телескопов Исаака Ньютона
|
| Высота | 2344 м (7690 футов)
|
| Построено | 1983–1987 гг.
|
| Первый свет | 1 июня 1987 г.
|
| Стиль телескопа |
отражающий телескоп
|
| Диаметр | 4,2 м (13 футов 9 дюймов)
|
| Вторичный диаметр | 1,0 м (3 фута 3 дюйма)
|
| Зона сбора | 13,8 м 2 (149 квадратных футов)
|
| Монтаж |
альтазимутальное крепление
|
| Вложение |
луковый купол
|
| Веб-сайт |
www
|
  Расположение телескопа Уильяма Гершеля | |
 Связанные СМИ на Викискладе?
| |
William Herschel Telescope ( WHT ) является 4,20-метровый (165 в) оптический / ближней инфракрасной области телескоп - рефлектор , расположенный на Observatorio - дель - Роке - де - лос - Muchachos на острове Ла - Пальма на Канарских островах , Испания. Телескоп, названный в честь Уильяма Гершеля , входит в группу телескопов Исаака Ньютона . Он финансируется исследовательскими советами Великобритании, Нидерландов и Испании.
На момент постройки в 1987 году WHT был третьим по величине одиночным оптическим телескопом в мире . В настоящее время это второй по величине телескоп в Европе и последний телескоп, построенный Граббом Парсонсом за его 150-летнюю историю.
WHT оснащен широким набором приборов, работающих в оптическом и ближнем инфракрасном режимах. Они используются профессиональными астрономами для проведения широкого спектра астрономических исследований. Астрономы с помощью телескопа обнаружили первые свидетельства существования сверхмассивной черной дыры ( Sgr A * ) в центре Млечного Пути и сделали первое оптическое наблюдение гамма-всплеска . Телескоп имеет 75% ясные ночи, со средним зрением 0.7 " .
История
WHT был впервые задуман в конце 1960-х годов, когда проектировался англо-австралийский телескоп (AAT) длиной 3,9 м (150 дюймов). Британское астрономическое сообщество увидело потребность в телескопах сопоставимой мощности в северном полушарии . В частности, возникла необходимость в оптическом наблюдении за интересными источниками в радиообсерваториях , проводимых в обсерваториях Джодрелл Бэнк и Маллард (обе расположены в Великобритании ), что невозможно было сделать из местоположения AAT в южном полушарии.
AAT был завершен в 1974 году, после чего Британский совет по научным и инженерным исследованиям приступил к планированию группы из трех телескопов, расположенных в северном полушарии (теперь известной как Группа телескопов Исаака Ньютона , ING). Телескопы должны были быть 1,0 м (39 дюймов) (который стал телескопом Якоба Каптейна ), 2,5-метровым (98 дюймов) телескопом Исаака Ньютона, который должен был быть перемещен с его существующей площадки в замке Херстмонсо , и телескоп класса 4 м. изначально планировалось как 4,5 м (180 дюймов). Новое место было выбрано на высоте 2344 м (7690 футов) на острове Ла-Пальма на Канарских островах , сейчас это обсерватория дель Роке-де-лос-Мучачос . Проектом руководила Гринвичская Королевская обсерватория (RGO), которая также управляла телескопами, пока управление не перешло к независимой ING, когда RGO закрылось в 1998 году.
К 1979 году 4 м был на грани списания из-за бюджета на раздувание, в то время как апертура была уменьшена до 4,2 м (170 дюймов). Группа, известная как Команда Тигра, была созвана, чтобы снизить затраты; редизайн снизил цену на 45%. Экономия была в основном достигнута за счет уменьшения фокусного расстояния телескопа, что позволило использовать купол меньшего размера, и перемещения несущественных функций за пределы купола в более простую (и, следовательно, более дешевую) прямоугольную пристройку. В том же году телескоп Исаака Ньютона был перемещен в обсерваторию Роке-де-лос-Мучачос , став первым телескопом из группы телескопов Исаака Ньютона . В 1981 году Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (Нидерландская организация научных исследований, NWO) выкупила 20% акций проекта, что позволило WHT получить добро. В этом году был 200 - летием открытия Урана по Уильяму Гершелем , и было решен назвать телескоп в его честь.
Телескоп сконструировал Грабб Парсонс , последний телескоп, который компания произвела за свою 150-летнюю историю. Работа началась в их мастерской в Ньюкасл-апон-Тайн в 1983 году, а телескоп был отправлен на Ла-Пальму в 1985 году (два других телескопа группы Исаака Ньютона начали работать в 1984 году). WHT увидел первый свет 1 июня 1987 года; в то время это был третий по величине оптический телескоп в мире. Общая стоимость телескопа, включая купол и полный первоначальный набор инструментов, составила 15 миллионов фунтов стерлингов (в 1984 году, что эквивалентно 49 миллионам фунтов стерлингов в 2019 году); в рамках бюджета с учетом инфляции.
Дизайн
Оптика
Телескоп состоит из главного зеркала 4,20 м (165 дюймов ) с диафрагмой f / 2,5, сделанного Оуэнс-Иллинойс из Сервита , стеклокерамического материала нулевого расширения и заточенного Граббом Парсонсом . Зеркало пустое был произведен в 1969 году в качестве одного из множества четырех, наряду с теми , для АИТ , CFHT и Бланко телескопов, и был куплен для WHT в 1979 году, через десять лет после того, как это было сделано. Первичный элемент является прочным и не тонким, поэтому не требуется никакой активной оптической системы, несмотря на его вес 16,5 тонны (16,2 длинных тонны). Опора зеркала клетки имеют основное зеркало на набор из 60 пневматических цилиндров . Даже при самой экстремальной нагрузке (когда телескоп направлен на горизонт, так что зеркало находится вертикально) форма зеркала изменяется всего на 50 нанометров (2,0 × 10 -6 дюймов ); при нормальной эксплуатации деформация намного меньше.
В своей наиболее обычной конфигурации гиперболическое вторичное зеркало 1,00 м (39 дюймов ), сделанное из Zerodur , используется для формирования системы Кассегрена Ritchey Chretien f / 11 с полем зрения 15 угловых минут . Дополнительное плоское складывающееся зеркало позволяет использовать любую из двух платформ Нэсмита или двух складываемых станций Кассегрена , каждая с полем обзора 5 угловых минут. Телескоп иногда работает в конфигурации с широким полем основного фокуса , и в этом случае вторичный элемент удаляется и вставляется трехэлементная корректирующая линза , которая обеспечивает эффективную фокусировку f / 2,8 с полем зрения 60 угловых минут (40 угловых минут без виньетирования ). . Переключение между фокусами Кассегрена и Нэсмита занимает считанные секунды и может производиться ночью; переключение на основной фокус и обратно требует замены вторичного зеркала на узел основного фокуса в дневное время (оба устанавливаются вплотную друг к другу), что занимает около 30 минут.
Куда фокус был задуман как позже того, чтобы накормить оптический интерферометр с другим телескопом, но это никогда не было построено. Разделочные е / 35 вторичного зеркала было запланированы на инфракрасные наблюдения, но были помещены на удержании экономного редизайн и не было реализованы.
устанавливать
Оптическая система весит 79 513 кг (78 257 длинных тонн) и маневрирует на альт-азимутальной установке с общей подвижной массой 186 250 кг (183.31 длинных тонны) (плюс инструменты). БТ-6 и зеркало телескоп Мульти продемонстрировали в 1970 - й значительный вес (и , следовательно , стоимость) экономия , которая может быть достигнута с помощью альт-азимутальной конструкций по сравнению с традиционной монтировкой для больших телескопов. Однако альт-азимутальная конструкция требует непрерывного компьютерного управления, компенсации вращения поля в каждом фокусе и приводит к слепой зоне с радиусом 0,2 градуса в зените, где приводные двигатели не могут успевать за звездным движением (приводы имеют максимальную скорость равную единице. градусов в секунду по каждой оси). Крепление настолько гладкое и точно сбалансировано, что до установки приводных двигателей можно было вручную перемещать узел длиной 160 тонн (160 000 кг). В ходе замкнутого контура направляющих , крепление может абсолютной точностью наведения 0,03 угловых секунд .
Купол
Телескоп размещен в стальном куполе в форме луковицы с внутренним диаметром 21 м (69 футов), изготовленном компанией Brittain Steel . Крепление телескопа расположено на цилиндрической бетонной опоре, так что центр вращения находится на высоте 13,4 м (44 фута) над уровнем земли, что позволяет поднимать телескоп над турбулентностью воздуха в приземном слое для лучшего обзора . Обычная створка шириной 6 м с ветрозащитной заслонкой, несколько больших вентиляционных отверстий с вытяжными вентиляторами для терморегулирования и кран грузоподъемностью 35 тонн (34 длинных тонны ) (используемый для перемещения главного зеркала, например, для алюминирования ). все включено. Размер и форма заслонки позволяют вести наблюдения под углом до 12 ° над горизонтом , что соответствует воздушной массе 4,8. Общая подвижная масса купола составляет 320 тонн (310 длинных тонн), он установлен на вершине трехэтажного цилиндрического здания. Купол был спроектирован таким образом, чтобы минимизировать нагрузку от ветра и может снова выдерживать вес собственного веса во льду в ненастную погоду. Купол и телескоп опираются на отдельные наборы фундаментов (погруженных на глубину 20 метров (66 футов) в вулканический базальт), чтобы предотвратить вибрации, вызванные вращением купола или ветровыми нагрузками на здание, влияющими на наведение телескопа.
К куполу пристроено трехэтажное прямоугольное здание, в котором находится диспетчерская телескопа, компьютерный зал, кухня и т. Д. Внутри купола почти не требуется присутствие человека, что означает, что условия окружающей среды могут быть очень стабильными. В результате WHT получает идеальное изображение купола . В этом же здании находится лаборатория детекторов и завод по переработке алюминия . Поскольку WHT имеет самое большое одиночное зеркало в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос , в его установке для обработки света есть вакуумный сосуд, достаточно большой, чтобы вместить зеркала любого другого телескопа на горе. В результате все другие телескопы в обсерватории заключили контракт на использование установки WHT для их обработки (за исключением Gran Telescopio Canarias , у которой есть собственная установка).
Операции
WHT управляется группой телескопов Исаака Ньютона (ING) вместе с 2,5- метровым телескопом Исаака Ньютона и 1,0- метровым телескопом Якобуса Каптейна . Офисы и администрация расположены в часе езды в Санта-Крус-де-Ла-Пальма , столице острова. Финансирование обеспечивается Советом по науке и технологиям Великобритании (STFC, 65%), Нидерландской Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO, 25%) и испанским Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, 10%) (значения 2008 г.). Время телескопа распределяется пропорционально этому финансированию, хотя Испания получает дополнительные 20% ассигнований в обмен на использование участка обсерватории. Пять процентов времени наблюдений зарезервировано для астрономов других национальностей. Как конкурентный исследовательский телескоп, WHT имеет значительно большую подписку, и обычно принимает заявки на получение в три-четыре раза больше времени наблюдений, чем фактически доступно.
Подавляющее большинство наблюдений проводится в режиме посетителя, то есть с физическим присутствием исследующего астронома у телескопа. Переход в служебный режим (выполняемый персоналом обсерватории от имени астрономов, которые не ходят к телескопу) был рассмотрен и отклонен по научным и эксплуатационным причинам.
Инструменты
WHT оснащен широким спектром научных инструментов, что дает астрономам возможность проводить широкий спектр научных исследований. По состоянию на 2018 год текущие инструменты для обычных пользователей:
- ACAM
- CAMera с дополнительным портом - оптический формирователь изображения / спектрограф с широкополосной и узкополосной визуализацией в поле 8 ' и спектроскопией с низким разрешением (R <900). Постоянно установлен в одном из очагов сломанного Кассегрена.
- ИГИЛ
- Спектрограф и система формирования изображений с промежуточной дисперсией - двухлучевой оптический спектрограф среднего разрешения (R = 1,800-20,000) с длинной щелью. Установлен в фокусе Кассегрена. ISIS был одним из первых приборов WHT первого поколения.
- ЛИРИС
- Инфракрасный спектрограф среднего разрешения с длинной щелью - формирователь изображения / спектрограф в ближнем инфракрасном диапазоне с отображением в поле 4 ', спектральным разрешением R = 700–2500, спектрополяриметрией , а также масками щелей с длинной щелью и множеством объектов. Установлен в фокусе Кассегрена.
Ожидается, что в 2019 году будет установлен новый многообъектный оптический спектрограф WEAVE.
Кроме того, WHT - популярный телескоп для одноцелевых инструментов для посетителей , которые в последние годы включают PAUCam, GHαFaS , PNS, INTEGRAL, PLANETPOL , SAURON, FASTCAM и ULTRACAM. Инструменты посетителя могут использовать либо фокус Кассегрена, либо один из фокусов Нэсмита.
Обычный набор калибровочных ламп (гелиевые и неоновые дуговые лампы и вольфрамовая лампа с плоским полем) постоянно устанавливается в одном из фокусов сломанного Кассегрена и может использоваться для любого из других инструментов.
ISIS и LIRIS - это рабочие лошадки WHT, и примерно две трети всего времени присуждено этим двум инструментам.
Научное исследование
Астрономы используют WHT для проведения научных исследований в большинстве областей наблюдательной астрономии , включая науку о солнечной системе , галактическую астрономию , внегалактическую астрономию и космологию . Большинство инструментов предназначены для использования в различных исследованиях.
WHT был использован, чтобы сделать много значительных новых открытий. Некоторые из наиболее заметных включают первое доказательство сверхмассивной черной дыры ( Sgr A * ) в центре на Млечном Пути (в 1995 году) и первое оптическое наблюдение за гамма-всплеска ( GRB 970228 ) (в 1997 году).
С середины 1990-х годов WHT столкнулся с возрастающей конкуренцией со стороны новых телескопов 8-10 м (310-390 дюймов). Тем не менее, с помощью телескопа продолжается широкий спектр исследований. В последние годы (по состоянию на 2010 г.) это включало:
- Проект САУРОН, интегральный полевой спектрограф, обзор ближайших эллиптических и линзовидных галактик (2001–2010 гг.)
- Первый спектр астероида, который впоследствии упал на Землю, 2008 TC 3 (2009)
- Первый спектр " Воорверпена" Ханни (2009)
- Открытие того факта, что диффузные межзвездные полосы не возникают в околозвездных оболочках (2008 г.)
- Подтверждение того, что WASP-3b - внесолнечная планета (2008 г.)
- Высокое разрешение спектров первого известного двойного сверхновой , SN 2006jc (2007)
Будущие разработки
Следующее поколение сверхбольших телескопов (ELT) потребует сложной адаптивной оптики , чтобы использовать их в полной мере. Поскольку на WHT уже работает усовершенствованная система адаптивной оптики, ей уделяют внимание различные программы ELT. Европейская Южная обсерватория «s европейского ELT проекта (E-ELT) начала программу , чтобы использовать БЕЛ в качестве тест-кровать для адаптивной оптической системы, и получит несколько ночей в год на-небе тестирования. Проект предполагает создание новых оптических экспериментов в одном из очагов Нэсмита и носит название CANARY. CANARY продемонстрирует многообъектную адаптивную оптику (MOAO), необходимую для инструмента EAGLE на E-ELT.
Британский STFC (первоначально основной финансовый спонсор) постепенно сокращал финансирование телескопов ING в течение ряда лет. Часть этого дефицита финансирования была восполнена за счет увеличения взносов других партнеров, а часть - за счет экономии и сокращения средств. В результате доля времени наблюдения составит 33% для Великобритании, 28% для Нидерландов, 34% для Испании и 5% для любой национальности. Новая разработка, начатая в 2010 году, - это разработка новой установки для многообъектной спектроскопии с широким полем поля (WEAVE), разрабатываемой консорциумом под руководством Великобритании, при участии Нидерландов, Испании, Франции и Италии. Ожидается, что к концу 2017 года WEAVE будет обеспечивать спектроскопию среднего и высокого разрешения в видимом диапазоне (360–950 нм) для до 1000 одновременных целей в поле зрения 2 градуса, и в настоящее время ожидается, что он будет работать через как минимум до 2023 года.
Заметки
Рекомендации
Внешние ссылки
-
СМИ, связанные с телескопом Уильяма Гершеля на Викискладе?
- WHT Домашняя страница
- Изображения WHT
- Меррифилд, Майкл; Диллон, Вик; Balcells, Марк; Мендес, Хавьер. "Телескоп Уильяма Гершеля" . Видео о глубоком космосе . Брэди Харан .
