Телескоп Хейла

редактировать
Телескоп в Паломарской обсерватории в Калифорнии, США
Телескоп Хейла
P200 Dome Open.jpg
Назван в честьДжорджа Эллери Хейла Отредактируйте это в Викиданных
ЧастьПаломарской обсерватории Отредактируйте это в Викиданных
Местоположение (я)Калифорния
Координаты33 ° 21′23 ″ N 116 ° 51′54 ″ W / 33,35631 ° N 116,86489 ° W / 33,35631; -116,86489 Координаты : 33 ° 21'23 ″ N 116 ° 51'54 ″ W / 33,35631 ° N 116,86489 ° W / 33,35631; -116.86489 Измените это в Викиданных
Высота1713 м (5620 футов) Измените это в Викиданных
Год постройки1936 Отредактируйте это в Викиданных –1948 Отредактируйте это в Викиданных (1936 Отредактируйте это в Викиданных –1948 Отредактируйте это в Викиданных ) Измените это в Викиданных
Первый свет 26 января 1949 г., 22:06 PST
ОбнаруженКалибан, Сикоракс, Юпитер LI, Алькор Б
Тип телескопаоптический телескоп. отражающий телескоп Отредактируйте это в Викиданных
Диаметр200 дюймов (5,1 м) Измените это в Викиданных
Площадь сбора31 000 кв. Дюймов (20 м) Измените это в Викиданных
Фокусное расстояние 16,76 м (55 футов 0 дюймов) Измените это в Викиданных
Монтаж экваториальная монтировка Отредактируйте это в Викиданных Измените это в Викиданных
Веб-сайтwww.astro.caltech.edu / palomar / about / telescopes / hale.html Измените это в Викиданных
Телескоп Хейла находится в Соединенных Штатах Телескоп Хейла Местоположение телескопа Хейла
страница Commons Связанные СМИ на Викискладе

Телескоп Хейла - это 200 дюймов (5,1 м), f/3.3 телескоп-отражатель в Паломарской обсерватории в округе Сан-Диего, Калифорния, США, назван в честь астронома Джорджа Эллери Хейла. При финансовой поддержке Фонда Рокфеллера в 1928 году он руководил планированием, проектированием и строительством Однако после того, как проект занял 20 лет, он не дожил до его ввода в эксплуатацию. Hale был новаторским для своего времени, имея вдвое больший диаметр, чем у второго по величине телескопа , и стал пионером многих новых технологий в конструкции опоры телескопа , а также в разработке и производстве его большого алюминиевого корпуса. "соты" с покрытием, низкое тепловое расширение зеркало Pyrex. Он был завершен в 1949 году и до сих пор активно используется.

Телескоп Хейла представлял собой технологический предел в создании больших оптических телескопов на протяжении более 30 лет. Это был самый большой телескоп в мире с момента его постройки в 1949 году до Советский БТА-6, построенный в 1976 году, и вторым по величине до постройки Обсерватория Кека Кек 1 на Гавайях в 1993 году.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Компоненты
    • 2.1 Монтажные конструкции
    • 2.2 200-дюймовое зеркало
    • 2.3 Купол
  • 3 Наблюдения и исследования
    • 3.1 Прямое отображение экзопланет
  • 4 Сравнение
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература
  • 8 Внешние ссылки
История
Основание трубки Крабовидная туманность, 1959

Хейл руководил строительством телескопов в обсерватории Маунт-Вильсон на гранты Института Карнеги в Вашингтоне : 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 продвижению в понимании масштаба Вселенной в течение 1920-х годов и демонстрируя провидцам, таким как Хейл, он нужен еще более крупным коллекционерам.

Главным оптическим конструктором предыдущего 100-дюймового телескопа Хейла был Джордж Уиллис Ричи, который задумывал новый телескоп конструкции Ричи-Кретьена. По сравнению с обычной параболической первичной обмоткой, эта конструкция обеспечила бы более четкие изображения на большем используемом поле обзора. 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.

. В 1928 году Хейл получил грант в 6 миллионов долларов от Фонда Рокфеллера на «строительство». обсерватории, включая 200-дюймовый телескоп-отражатель ", который будет находиться в ведении Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт), одним из основателей которого был Хейл. В начале 1930-х годов Хейл выбрал участок на высоте 1700 м (5600 футов) на Паломар-Маунтин в округе Сан-Диего, Калифорния, США, как лучший участок, и с меньшей вероятностью пострадал от растущей проблемы светового загрязнения в городских центрах, таких как Лос-Анджелес. Corning Glass Works было поручено 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. Из-за незначительных искажений изображений в телескоп в 1949 году вносились поправки. Он стал доступен для исследований в 1950 году.

Функционирующая модель телескопа в масштабе одной десятой была также изготовлена ​​в Corning.

200-дюймовый (510 см) телескоп увидел первый свет 26 января 1949 года в 22:06 PST под руководством американского астронома Эдвина Пауэлла Хаббла, нацелившись на NGC 2261, объект, также известный как Переменная туманность Хаббла. 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 партнерами по работе, Корнельский университет, Калифорнийский университет и Лаборатория реактивного движения. Он оснащен современными оптическими и инфракрасными матрицами формирования изображений, спектрографами и системой адаптивной оптики. Он также использовал изображение lucky cam, которое в сочетании с адаптивной оптикой приближало зеркало к его теоретическому разрешению для определенных типов просмотра.

Один из Corning Для теста C использовались стеклянные пробные образцы Labs для прибора Хейла. 120-дюймовое (300 см) главное зеркало телескопа Дональда Шейна.

Собирающая площадь зеркала составляет около 31000 квадратных дюймов (20 квадратных метров).

Компоненты

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 Серруье и алюминий, наплавленный напылением.

Крепежные конструкции

В телескопе Хейла используется особый тип экваториальной монтировки, называемый «подковообразная», модифицированная вилка, заменяющая полярный подшипник открытым » Подковообразная "структура, которая дает телескопу полный доступ ко всему небу, включая Полярную звезду и звезды рядом с ней. Узел оптических трубок (OTA) использует ферму Серрурье, недавно изобретенную Марком У. Серрурье из Калифорнийского технологического института в Пасадене в 1935 году, предназначенную для изгиба таким образом, чтобы сохранить все Теодор фон Карман разработал систему смазки, чтобы избежать потенциальных проблем с турбулентностью во время отслеживания.

Слева: 200-дюймовый (508 см) телескоп Хейла внутри на его экваториальной монтировке.. Справа: Принцип действия фермы Серрурье аналогичен принципу действия фермы Телескоп Хейла в сравнении с простой фермой. Для наглядности показаны только верхний и нижний структурные элементы. Красные и зеленые линии обозначают элементы, находящиеся под растяжением и сжатием соответственно.

200-дюймовое зеркало

5-метровое зеркало в декабре 1945 года. в оптическом цехе Калифорнийского технологического института, когда шлифовка возобновилась после Второй мировой войны. Сотовая опорная структура на задней части зеркала видна сквозь поверхность.

Первоначально в телескопе Хейла предполагалось использовать главное зеркало из плавленого кварца, произведенное General Электрическое, но вместо этого главное зеркало было отлито в 1934 году на Corning Glass Works в штате Нью-Йорк с использованием тогдашнего нового материала Corning под названием Pyrex (боросиликатное стекло ). Пирекс был выбран из-за его низких характеристик расширения, поэтому большое зеркало не искажало изображения, полученные при изменении формы из-за колебаний температуры (проблема, которая преследовала более ранние большие телескопы).

Входная дверь в купол 200-дюймового телескопа Хейла

Зеркало было отлито в форме с 36 выступающими блоками формы (по форме похожей на вафельницу ). В результате было создано сотовое зеркало, которое сократило необходимое количество пирекса с 40 коротких тонн (36 тонн) до всего 20 коротких тонн (18 тонн), что позволило создать зеркало, которое будет быстрее остывать при использовании и иметь несколько «точки крепления» на спине для равномерного распределения веса (примечание - чертежи см. в статье 1934 по внешним ссылкам). 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 во время шлифования. и процесс полировки). В то время как стекло заливалось в форму во время первой попытки отлить 200-дюймовое зеркало, из-за сильного нагрева несколько формовочных блоков оторвались 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, Калифорния. Однажды в Пасадене зеркало было перенесено с железнодорожной платформы на специально сконструированный полуприцеп для автомобильного транспорта, где оно будет отполировано. 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 изготовлено специальное приспособление для зеркальной ячейки 240 дюймов (6,1 м) и 25000 фунтов (11 т), которое могло использовать пять различных движений, когда зеркало было отшлифовано и отполировано. 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. Джон Стронг.

The Hale's 200 in Зеркало (510 см) было близко к технологическому пределу главного зеркала, сделанного из цельного жесткого куска стекла. Использование монолитного зеркала, намного большего, чем 5-метровое зеркало Хейла или 6-метровое BTA-6, непомерно дорогое из-за стоимости зеркала и массивной конструкции, необходимой для его поддержки. Зеркало большего размера также будет немного провисать под собственным весом, поскольку телескоп поворачивается в разные положения, 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 сегментированных зеркал, форма которых непрерывно регулируется управляемым компьютером активным . система оптики с использованием приводов, встроенных в опорную ячейку зеркала.

Купол

Подвижный вес верхнего купола составляет около 1000 тонн США, и он может вращаться на колесах. Двери купола весят 125 тонн каждая.

Купол изготовлен из сварных стальных пластин толщиной около 10 мм.

Наблюдения и исследования
Купол телескопа Хейла с 200-дюймовой апертурой

Первое наблюдение телескопа Хейла было за NGC 2261 26 января 1949 года.

Комета Галлея (1P), приближавшаяся к Солнцу в 1986 году, была впервые обнаружена астрономами Дэвидом К. Джевиттом и Дж. Эдвард Дэниэлсон 16 октября 1982 года с использованием 200-дюймового телескопа Хейла, оснащенного ПЗС-камерой.

В сентябре 1997 года были открыты два спутника планеты Уран, в результате чего были обнаружены все известные на планете лун до 17 в то время. Одним из них был Калибан (S / 1997 U 1), который был обнаружен 6 сентября 1997 года Бреттом Дж. Гладманом, Филипом Д. Николсоном, Джозеф А. Бернс и Джон Дж. Кавелаарс с использованием 200-дюймового телескопа Хейла. Другой открытый спутник Урана - Sycorax (первоначальное обозначение S / 1997 U 2) - также был обнаружен с помощью 200-дюймового телескопа Хейла.

В 1999 году астрономы использовали камеру ближнего инфракрасного диапазона. и адаптивная оптика, чтобы сделать одни из лучших на тот момент снимков планеты Нептун с поверхности Земли. Изображения были достаточно резкими, чтобы идентифицировать облака в атмосфере ледяного гиганта.

В обзоре по средне-инфракрасной спектроскопии астероидов (MIDAS) использовался телескоп Хейла со спектрографом для изучения спектров 29 астероидов. Примером результата этого исследования является то, что астероид 3 Juno был определен со средним радиусом 135,7 ± 11 км с использованием инфракрасных данных.

В 2009 году с помощью коронографа, с помощью телескопа Хейла была обнаружена звезда Alcor B, которая является спутником Alcor в знаменитом созвездии Большой Медведицы.

В 2010 году появился новый спутник планета Юпитер была открыта с помощью 200-дюймового спутника Хейла, получившего название S / 2010 J 1 и позже названного Юпитер LI.

. В октябре 2017 года телескоп Хейла смог записать спектр первого обнаруженного межзвездный объект, 1I / 2017 U1 ("ʻOumuamua"); хотя не был идентифицирован конкретный минерал, он показал, что у посетителя был красноватый цвет поверхности.

Прямое отображение экзопланет

До 2010 года телескопы могли только прямое изображение экзопланет в исключительных обстоятельствах. В частности, легче получить изображения, когда планета особенно велика (значительно больше Юпитера ), широко удалена от своей родительской звезды и горячая, так что она излучает интенсивное инфракрасное излучение. Тем не менее, в 2010 году группа из НАСА Лаборатории реактивного движения продемонстрировала, что вихревой коронограф может позволить использовать небольшие телескопы для прямого изображения планет. Они сделали это путем получения изображений планет HR 8799, которые были получены ранее, с помощью телескопа Хейла всего на 1,5 м.

Прямое изображение экзопланет вокруг звезды HR8799 с помощью вихревого коронографа на 1,5-метровой части телескопа Хейла
Сравнение
Размер сравнение телескопа Хейла (вверху слева, синий) с некоторыми современными и будущими чрезвычайно большими телескопами

На момент ввода в эксплуатацию в 1949 году Хейл имел в четыре раза большую площадь сбора света, чем второй по величине телескоп. телескопами были телескоп Хукера в обсерватории Маунт-Вильсон и телескоп Отто Струве в обсерватории Макдональда.

Три самых больших телескопа в 1949 г.
#Название /. ОбсерваторияИзображениеАпертураВысотаПервый. СветСпециальные защитники
1телескоп Хейла. Palomar Obs. P200 Dome Open.jpg 200 дюймов. 508 см1713 м. (5620 футов)1949Джордж Эллери Хейл. Джон Д. Рокфеллер. Эдвин Хаббл
2Телескоп Хукера. Mount Wilson Obs. 100-дюймовый телескоп Хукера 900 px.jpg 100 дюймов. 254 см1742 м. (5715 футов)1917Джордж Эллери Хейл. Эндрю Карнеги
3Макдональд Обс. 82 дюйма. Обсерватория Макдональда. (например, телескоп Отто Струве)Otto Struve Telescope.jpg 82 дюйма. 210 см2070 м. (6791 фут)1939Отто Струве
См. Также
Ссылки
Дополнительная литература
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с телескопом Хейла.
Последняя правка сделана 2021-05-22 11:07:48
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте