В настоящий момент сразу в нескольких местах мира проводится строительство революционных наземных телескопов, обещающих открыть дверь в новую эру астрономических исследований. Гора Мауна-Кеа на острове Гавайи, Австралия, Южная Африка, северо-западная часть Китая, а также пустыня Атакама, расположенная на территории Чили – в этих областях с очень сухим климатом будет построено сразу несколько установок, которые не только позволят заглянуть еще дальше в бескрайние космические просторы, но и рассмотреть, что там находится с более высоким уровнем детализации.

Одной из таких установок станет Чрезвычайно большой телескоп (ELT) Европейской южной обсерватории – крупнейший оптический телескоп нового поколения, оборудованный сложным составным зеркалом с диаметром 39 метров.

Основная фаза строительства ELT началась в мае 2017 года, после нескольких лет споров и обсуждений на тему того, где же его лучше всего возводить. Согласно текущему плану объект собираются сдать в 2024 году. На момент утверждения плана строительства в 2012 году общая стоимость проекта оценивалась в 1,12 миллиарда долларов. В 2018 году под действием инфляции стоимость телескопа возросла до 1,23 миллиарда долларов. Согласно последним прогнозам к 2024 году стоимость всего проекта должна составить около 1,47 миллиарда долларов (при степени инфляции 3%).

Строить подобную систему необходимо в высотной области, где эффективность наблюдений не будет зависеть от атмосферных изменений и световых загрязнений. А еще, площадка для строительства должна обладать идеально ровной поверхностью, чтобы можно было заложить фундамент очень массивной установки. Потратив годы поисков, Европейская южная обсерватория такого места не нашла и в итоге решила его создать самостоятельно – на вершине горы Армасонес в Чили. Как видно на фотографии ниже, строители уже заложили фундамент будущего телескопа.

Ключевая особенность и возможности нового телескопа ELT будут заключаться в его основном зеркале, которое будет сложено из 798 гексагональных частей, диаметр каждой из которых будет составлять 1,4 метра. В итоге таким образом из кусков будет собрано огромное 39-метровое зеркало, способное получать данные с беспрецедентным уровнем качества, на которое не способен ни один из ныне существующих телескопов.

Например, Очень большой телескоп (VLT) все той же Европейской южной обсерватории – на данный момент крупнейший и самый технологически продвинутый оптический телескоп – представляет собой комплекс из четырех отдельных 8,2-метровых и четырех вспомогательных 1,8-метровых оптических телескопов, объединенных в одну систему. Имея возможность работать в режиме интерферометра, по угловому разрешению VLT стал эквивалентен телескопу со сплошным зеркалом до 200 метров. Но даже несмотря на это, 39-метровый ELT сможет превзойти по возможностям VLT. Его площадь обзора будет в сотню раз больше, следовательно, он сможет вести наблюдение сразу за большим числом источников света, при этом отмечая и объекты с существенно меньшим уровнем яркости, наблюдать которые не способны нынешние телескопы.

Кроме того, диафрагма ELT будет неразрывна, а сами получаемые изображения не будут нуждаться в серьезной обработке. По словам инженеров, ELT будет в 200 раз эффективнее того же космического телескопа «Хаббл», что сделает его самым мощным телескопом, работающим в оптическом и инфракрасном диапазонах.

Разработчики проекта отмечают, что благодаря чувствительному зеркалу и адаптивной оптике, настройки которой будут корректироваться исходя из атмосферной турбулентности, ELT сможет проводить прямое наблюдение за экзопланетами, находящимися на орбитах далеких звезд, что крайне редко возможно с использованием нынешних телескопов.

Художественное представление зеркала Чрезвычайно большого телескопа

Поскольку телескоп будет действительно самым мощным в своем классе и сможет напрямую вести наблюдение за каменистыми экзопланетами, то одной из его научных задач будет изучение атмосферы этих миров. В этом отношении ELT сможет произвести настоящую революцию в поиске потенциально пригодных для жизни экзопланет за пределами Солнечной системы.

И это далеко не все его потенциальные возможности. Например, с помощью Чрезвычайно большого телескопа ученые смогут напрямую проводить измерения скорости расширения Вселенной, что позволит решить сразу несколько космологических загадок. К примеру, выяснить какую роль сыграла темная энергия в эволюции космоса. Имея возможность более точно изучать прошлое космоса, астрономы смогут создать более точные модели развития Вселенной.

В последующие годы к ELT должны присоединиться и другие наземные телескопы нового поколения, такие как Тридцатиметровый телескоп (TMT), Гигантский Магелланов телескоп (GMT), «Антенная решетка площадью в квадратный километр» (SKA), а также Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST).

В то же время запущенные космические телескопы – тот же TESS, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом и «Джемс Уэбб» — смогут оказать мощную поддержку наземным установкам в открытии новых космических горизонтов.

Грядет революция в астрономии.