| Velký azimutální dalekohled | |
|---|---|
| BTA kopule | |
| Typ | zrcadlový dalekohled |
| Umístění | Dolní Arkhyz |
| Souřadnice | |
| Výška | 2070 m |
| Vlnové délky | 0,3-10 um |
| datum otevření | 30. prosince 1975 |
| Počáteční datum | 1975 |
| Průměr | 6,05 m |
| Úhlové rozlišení | 0,6" (0,02" v režimu skvrn ) |
| Efektivní oblast |
|
| Ohnisková vzdálenost | 24 m |
| namontovat | alt-azimut |
| Kupole | výška 53m |
| webová stránka | w0.sao.ru/hq/sekbta/ |
BTA (“velký azimutální dalekohled”) je optický dalekohled s hlavním monolitickým zrcadlem o průměru 6 m , největší v Eurasii . Instalováno ve speciální astrofyzikální observatoři poblíž vesnice Nižnij Arkhyz (okres Zelenčukskij v Karačajsko - Čerkesku ).
Byl to největší dalekohled na světě od roku 1975, kdy překonal 5metrový Haleův dalekohled Palomarské observatoře , až do roku 1993, kdy byl vypuštěn Keckův dalekohled s 10metrovým segmentovým zrcadlem. Přesto zůstal BTA dalekohledem s největším monolitickým zrcadlem na světě až do uvedení dalekohledu VLT (průměr 8,2 m) v roce 1998 do provozu.
BTA je odrazový dalekohled . Hlavní zrcadlo o průměru 605 cm má tvar rotačního paraboloidu . Ohnisková vzdálenost zrcadla je 24 metrů, hmotnost zrcadla bez rámu je 42 tun. Optické schéma BTA umožňuje provoz v hlavním ohnisku primárního zrcadla a dvou ohniscích Nesmith . V obou případech lze použít korektor aberace .
Dalekohled je namontován na alt-azimutální montáži . Hmotnost pohyblivé části dalekohledu je asi 650 tun. Celková hmotnost dalekohledu je asi 850 tun [1] .
Hlavním konstruktérem je doktor technických věd Bagrat Konstantinovič Ioannisiani ( LOMO ).
Hlavní zrcadlo dalekohledu má výraznou tepelnou setrvačnost, která vede k deformaci zrcadla a zkreslení jeho pracovní plochy. Pro snížení vlivu teplotních vlivů na kvalitu obrazu byla věž dalekohledu zpočátku vybavena systémem ventilace kupolového prostoru. V současné době jsou ve věži instalovány chladicí jednotky určené v případě potřeby k umělému snížení teploty hlavního zrcadla dalekohledu v souladu s aktuální předpovědí počasí.
Reflexní vrstva zrcadla je vyrobena z nechráněného hliníku o tloušťce 100 nanometrů [2] . Technologie hliníkování hlavního zrcadla dalekohledu vyvinutá výrobcem umožňovala výměnu pracovní hliníkové vrstvy každých 3–5 let. Zdokonalením komponentů zrcadlové aluminizační vakuové jednotky (VUAZ-6) se zvýšila životnost zrcadlové vrstvy na průměrných 10 let. Naposledy byla hliníková vrstva hlavního zrcadla 6m dalekohledu změněna v červenci 2015.
Dalekohled je instalován ve Speciální astrofyzikální observatoři (SAO) na hoře Semirodniki na úpatí hory Pastukhov (2733 m) poblíž obce Nižnij Arkhyz , Zelenčukskij okres Karačajsko -čerkesské republiky , Ruská federace , v nadmořské výšce 2070 m. nad hladinou moře.
76cm refraktorový dalekohled, který byl postaven pro observatoř Pulkovo v roce 1878 a instalován v roce 1885, se stal v té době největším na světě. Vzhledem ke zvláštnostem úkolů observatoře Pulkovo (zejména přesný čas) nepotřebovala velké reflektory. V roce 1924 obdržela observatoř Simeiz metrový (přesněji 40 - palcový ) anglický reflektor, na kterém G. A. Shain a V. A. Albitsky prováděli pozorování od roku 1926 až do odvezení dalekohledu v roce 1941 do Německa nacistickými nájezdníky [3] .
V roce 1961 byl na Krymské astrofyzikální observatoři vypuštěn dalekohled ZTSh-2.6 s průměrem zrcadla 2,6 metru, vyrobený ve Státním optickém a mechanickém závodě , největším dalekohledu v SSSR a Evropě. V té době vědci[ kdo? ] vyvinul 5metrový dalekohled a uvažoval o 6metrovém a radioteleskop RATAN-600 byl na cestě . Bylo rozhodnuto umístit oba přístroje vedle sebe, takže bylo zapotřebí nové místo pro observatoř.
Rozhodnutí vlády SSSR vytvořit v zemi 6metrový dalekohled oficiálně oznámil A. N. Kosygin ve svém projevu na 10. valném shromáždění Mezinárodní astronomické unie , které se konalo v roce 1958 v Moskvě.
25. března 1960 přijala Rada ministrů SSSR usnesení o vytvoření odrazového dalekohledu se zrcadlem o průměru 6 metrů. Hlavní práce byly svěřeny Leningradskému optickému a mechanickému závodu, Lytkarinskému závodu na optické sklo (LZOS) , Státnímu optickému ústavu. S. I. Vavilov (GOI) , stejně jako řada dalších podniků.
Závod optického skla Lytkarino byl schválen jako hlavní realizátor pro vývoj technologického postupu pro odlévání zrcadlového polotovaru o průměru 6 m a pro výrobu zrcadlového polotovaru. Bylo nutné odlít skleněný polotovar o hmotnosti 70 tun, vyžíhat a provést komplexní opracování všech povrchů s výrobou centrálního průchozího otvoru a více než 60 přistávacích slepých otvorů na zadní straně.
Během tří let byla navržena a postavena speciální budova pilotní výrobní dílny pro výrobu BTA přířezů, jejichž úkolem byla instalace a odladění zařízení, vývoj průmyslového technického postupu a výroba zrcadlového přířezu. Hlavní vybavení dílny bylo jedinečné a nemělo obdoby.
Specialisté LZOS a GOI provedli výzkum a vyvinuli složení skla, které splňuje specifikované požadavky. V důsledku provedených prací byl vyvinut technologický postup odsouhlasený s indickou vládou, podle kterého byla provedena zkušební výroba a experimentální odlévání obrobku o průměru 6200 mm. Na tomto experimentálním polotovaru byly vypracovány všechny režimy a způsoby provozu a také organizace odlivu. Pro odlévání běžného sochoru byl vypracován technologický postup.
V listopadu 1964 byl odlit první sochor hlavního zrcadla, který byl více než 2 roky žíhán, tedy pomalu ochlazován při daném režimu. Pro zpracování tohoto přířezu bylo nutné odebrat asi 25 tun skla. Stávající zkušenosti se zpracováním velkých obrobků se ukázaly jako nevhodné, bylo rozhodnuto použít diamantové zařízení, soubor prací pro vytvoření optimálních režimů zpracování umožnil vyvinout a implementovat technologii výroby průmyslového obrobku hlavního zrcadla . Zpracování obrobku probíhalo téměř rok a půl na speciálním karuselovém stroji vytvořeném v Závodě těžkých obráběcích strojů Kolomna . Pro získání obrobku daného geometrického tvaru byl navržen komplex diamantových nástrojů, kde bylo použito přes 12 000 karátů přírodních diamantů v práškové formě. K odstranění přídavku 28 tun, broušení a leštění bočního povrchu bylo použito 7000 karátů diamantů. Označení a zpracování 66 slepých otvorů pro umístění mechanismů pro vykládání zrcadla bylo obtížné. Hmotnost přířezu, vypočtená podle skutečných rozměrů, byla asi 42 tun. Přířez byl přijat k dalšímu zpracování přední strany v září 1968.
Precizní zpracování zrcadla provedli specialisté LOMO ve speciálním teplotně řízeném pouzdře na unikátní brusce vyráběné závodem Kolomna. V lednu 1969 bylo zrcadlo vyleštěno, aby získalo kulový povrch, v červnu 1974 bylo leštění definitivně dokončeno a zrcadlo bylo připraveno k certifikaci.
Vytvoření tohoto unikátního zrcadla trvalo téměř 10 let.
V roce 1968 Glavmosavtotrans dodal velké části dalekohledu na observatoř. V roce 1969 bylo dodáno unikátní vakuové zařízení na hliníkování primárního zrcadla.
V červnu 1974 začala přeprava zrcadla. Po výrobě byl konzervován speciální ochrannou fólií a instalován do speciálního přepravního kontejneru. S ohledem na jeho mimořádnou hodnotu byla při jeho přepravě přijata mimořádná opatření. Bylo rozhodnuto provést zkušební přepravu zrcadlového simulátoru po celé trase, která probíhala od 12. května do 5. června 1974. Na základě výsledků byly vypracovány technické podmínky pro přepravu zrcadla. Přívěsy s kontejnerem a rámem byly instalovány na člun, zajištěny a pomocí výkonného remorkéru dopraveny přes kanál Moskva-Volha, podél kanálu Volha a Volha-Don do Rostova na Donu. Poté ho přívěsy dopravily po silnicích severního Kavkazu do vesnice Zelenčukskaja do Speciální astrofyzikální observatoře (SAO).
Byl odeslán na konci června, v srpnu 1974 doručen na observatoř a v září-říjnu instalován do rámu. Po zkušebním provozu během zimy 1974/75 a na jaře 1975, zaškolení obsluhujícího personálu a dalších pracích byl 30. prosince 1975 schválen akt Státní meziresortní komise pro přejímku velkého azimutálního dalekohledu a teleskop byla uvedena do provozu.
Později bylo vyrobeno a dodáno druhé zrcadlo v srpnu 1978, v roce 1979 bylo hliníkováno a instalováno na dalekohled.
Stejně jako u jiných velkých dalekohledů je velkým problémem tepelná deformace hlavního zrcadla. U BTA je tento problém zvláště výrazný kvůli velké hmotě a tepelné setrvačnosti zrcadla a kopule, stejně jako nedostatku adaptivní optiky , která se používá na všech velkých dalekohledech a která umožňuje vyrovnání atmosférických zkreslení během pozorování pomocí korekce tvaru zrcadlo každou sekundu a vytvoření " umělé hvězdy ". Pokud se teplota zrcadla BTA mění rychleji než o 2 °C za den, sníží se rozlišení dalekohledu jedenapůlkrát. Pro prodloužení doby pozorování je teplota v místnosti dalekohledu řízena klimatizačním systémem a upravena na očekávanou teplotu nočního vzduchu ještě před otevřením hledí. Je zakázáno otevírat kopuli dalekohledu, když je teplotní rozdíl mezi vnějškem a uvnitř věže větší než 10 °C, protože takové teplotní změny mohou vést ke zničení zrcadla. Mnohé z těchto problémů by byly vyřešeny, kdyby měl dalekohled moderní sklokeramické zrcadlo [4] – na to však nebyly peníze. Místo toho jsme se rozhodli předělat stávající zrcadlo (viz níže).
Druhým problémem jsou atmosférické podmínky na severním Kavkaze. Vzhledem k tomu, že umístění dalekohledu je umístěno po větru od velkých vrcholů kavkazského pohoří, atmosférická turbulence výrazně zhoršuje podmínky viditelnosti (zejména ve srovnání s dalekohledy na příznivějších místech) a neumožňuje využít plný potenciál úhlového rozlišení zrcadla. dalekohled.
Během pozorovacího období na BTA od 1. ledna 1994 do 31. prosince 2010 snímky s rozlišením lepším než 1 oblouková sekunda tvoří 4 % (51 nocí), snímky s rozlišením lepším než 1,5 obloukové sekundy - 38 % (501 noci) a obrázky s rozlišením lepším než 2 obloukové sekundy - 67 % (881 nocí) [5] .
Navzdory svým nedostatkům byl a zůstává BTA důležitým vědeckým nástrojem, schopným vidět hvězdy až do velikosti 26 magnitudy . V úlohách, jako je spektroskopie [6] a spektrální interferometrie , kde je sběrná síla důležitější než rozlišení, poskytuje BTA dobré výsledky.
Dne 11. května 2007 byla zahájena přeprava prvního primárního zrcadla BTA do závodu na výrobu optického skla Lytkarinsky (LZOS), který jej vyrobil, za účelem hluboké modernizace. Během tohoto období bylo na dalekohled instalováno druhé hlavní zrcadlo. Po zpracování v Lytkarino - odstranění 7 milimetrů skla z povrchu a přeleštění - se měl dalekohled dostat do první desítky nejpřesnějších na světě [7] .
Modernizace byla dokončena v listopadu 2017 [8] . Instalace nového zrcadla byla dokončena 31. července 2018 [9] . Aktualizovaná astronomická optika měla zvýšit pozorovací dosah jedenapůlkrát [10] .
V listopadu 2018 bylo oznámeno zahájení testovacích pozorování, která byla dříve pozastavena kvůli práci na instalaci aktualizovaného zrcadla [11] .
Začátkem června 2019 se vedení Speciální astrofyzikální observatoře rozhodlo aktualizované zrcadlo odstranit. Místo toho se plánuje vrácení starého zrcadla, které se používalo téměř 40 let, na kterém bude nanesena nová reflexní vrstva [12] [13] .
Hlavní observatoř (velký azimutální dalekohled)
Hlavní observatoř uvnitř
hlavní zrcadlo
hlavní zrcadlo
BTA věžový jeřáb