Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. Vydavatel: AGA, IČO: 26551772, ISSN: 1214-1674, Číslo 46 (vyšlo 17. listopadu), ročník 1 (2003) (c) Copyright Aldebaran Group for Astrophysics Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno. Email: bulletin@aldebaran.cz

46/2003

Václav Kaizr: OWL - Ultra extra velký dalekohled

Zdá se, že v blízké budoucnosti (10 až 15 let) by se mohl v astronomii objevit přístroj, který ponese na dlouhou dobu přívlastek největší. Autorem projektu je organizace ESO. Ta je řízena ústředím v Garchingu blízko Mnichova. V současné době probíhají v ESO intenzivní přípravy dalekohledu budoucí generace, jehož prozatimní název je OWL (OverWhelmingly Large). Název je vybrán záměrně neboť zkratka OWL je anglický výraz pro sovu a sova jak známo, je pták s bystrým zrakem.

Primární zrcadlo má mít průměr 100 metrů a bude složeno z mnoha segmentů, opatřených aktivní optikou. Bude možno jím pozorovat oblohu ve všech směrech, nejen v oblasti viditelného spektra, ale i v infračervené oblasti. Rozlišovací schopnost OWL bude kolem tisíciny úhlové vteřiny.

Our Wonderful Logo čili OWL
 

Historie

V minulosti se každých 30 až 40 let ve světě objevil nový dalekohled, který byl dvakrát větší než ten dosud největší. Velikostí je zde míněn průměr hlavního zrcadla. Roku 1917 byl postaven Hookerův dalekohled na Mt. Wilson s průměrem hlavního zrcadla 100" (2,5 m). V roce 1949 byl uveden do provozu Haleův dalekohled na Mt. Palomar s dvojnásobným průměrem zrcadla 200" (5 m). Další znásobení plochy zrcadla se podařilo u desetimetrového (390") Keckova dalekohledu na Mauna Kea, první část pracuje od roku 1993. Stavba nových dalekohledů je především otázkou financí a technologických možností dané doby. Podle Roberta Gilmozziho z ESO (The European Southern Observatory) dojde s dvojnásobným zvětšením velikosti dalekohledu k šestinásobnému růstu nákladů. To by u 100 metrového dalekhledu, jakým by OWL měl být, znamelo náklady 20 až 30 miliard dolarů.

Očekáváné zvětšení dalekohledu OWL ve srovnání s HST.

Dalekohledy první poloviny dvacátého století byly postaveny pomocí stejného technologického postupu. Jednalo se o jednolitá zrcadla. Například u firmy George Ellery Hale byla postavena během let 1908 až 1949 60", 100" a 200" zrcadla. Později došlo ke změně technologie a jednolité zrcadlo bylo nahrazeno zrcadlem sestaveným ze segmentů, které jsou v poslední době korigovány za chodu systémem adaptivní optiky.

OWL

Dosavadní techologické postupy vylučují postavení monolitického zrcadla o průměru 100 m. Proto by měl být postaven ze segmentů. První odhady hovoří o 2 000 segmentech o hraně 2,3 m. Hotovy by měly být za deset let, což při 250 pracovních dnech v roce dává průměr 1,3 segmentu denně. To je jeden z důvodů snížení celkové ceny. Hromadná výroba snižuje náklady. Aby byly plně využity možnosti dalekohledu, je nutné použít systém aktivní a adaptivní optiky. Pro OWL se vyvýjí speciální systém sdružené adaptivní optiky. Touto metodou bude možno pozorovat větší oblast oblohy s možností odstranění rušivých vlivů atmosféry.

Primární zrcadlo se skládá z více než 2 000 segmentů.
Napravo: způsob navazování segmentů.
 

Optika

Předpokládané parametry nového dalekohledu jsou zcela mimořádné. Rozlišení by mělo dosáhnout 1 tisíciny úhlové vteřiny, pro srovnání HST má rozlišení 0,05 úhlové vteřiny. Dalším parametrem je největší magnituda objektu, zde udává plán pro OWL hodnotu 38 mag při desetihodinovém integračním pozorování. Současný návrh počítá s klasickou alt-azimutální montáží. Hmotnost celého zařízení včetně zrcadel by měla být pouhých 12 500 tun. V některých srovnáních se užívá poměr sklo/kov k vyjádření "vyspělosti" technologie, tento parametr u OWL dosahuje hodnoty přibližně 20. Ve skutečnosti se zde nejedná o kov, nýbrž o karbid křemíku. Sběrná plocha primárního zrcadla je větší než 6 000 m². Na následujícím obrázku je znázorněno umístění jednotlivých optických prvků: 1 - primární zrcadlo o průměru 100 m, 2 - sekundární, ploché, segmentové zrcadlo o průměru 34 m, 3 - čtyřprvkový aktivní člen, 4 - terciální, aktivní, mírně asférické zrcadlo o průměru 8,2 m, 5 - čtvrté, silně asférické zradlo o průměru 8,2 m, 6 - zaostřovací asférické zrcadlo o průměru 4,2 m, 7 - rychle se pohybující ploché zrcadlo o průměru 2,35 m, 8 - ohnisko dalekohledu, zobrazená plocha 10 úhlových minut.

Uspořádání optických prvků OWL

Umístění

Nalezení idealního území je také velice důležité, neboť při velikosti OWL hrají i sebemenší vlivy podstanou roli (zemětřesení, vítr, prach, atd...). Další skutečností je, že spousta "ideálních" míst je již obsazena funkčními dalekohledy. Další podstanou částí studie je tepelná vodivost kontrukce a klimatické poměry uvnitř dalekohledu. Některé tyto aspekty jsou již, alespoň teoreticky, vyřešeny, nicméně zbývá ještě mnoho "detailů".