БТА-6

БТА-6

Альтернативные названия	Большой альтазимутальный телескоп
Часть	Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук
Местоположение(а)	Кавказские горы
Координаты	43 ° 38'48 "N 41 ° 26'26" E
Высота	2070 м (6790 футов)
Длина волны	0,3, 10 мкм (999, 30 ТГц)
Первый свет	1975
Стиль телескопа	Телескоп Ричи – Кретьена
Диаметр	605 см (19 футов 10 дюймов)
Зона сбора	26 м 2 (280 кв. футов)
Фокусное расстояние	24 м (78 футов 9 дюймов)
Монтаж	альтазимутальная монтировка
Веб-сайт	www .Звезда .ru /Док-ан /Телескопы /бта /описание .html
Расположение БТА-6

БТА -6 русский : Большой телескоп , « ( альт-азимутальный букв. телескоп.   Большой альтазимутальный телескоп ») — 6-метровый с апертурой (20 футов) Оптический телескоп Специальной астрофизической обсерватории, расположенной в Зеленчукском районе Карачаево -Черкесии Россия , .

БТА-6 впервые увидел свет в конце 1975 года, что делало его самым большим телескопом в мире до 1990 года, когда его превзошёл частично построенный Кек 1 . Он был пионером в технологии, которая сейчас является стандартной для больших астрономических телескопов, использования альтазимутальной монтировки с деротатором, управляемым компьютером.

По ряду причин БТА-6 никогда не мог работать на своих теоретических пределах. Первые проблемы с плохо изготовленным зеркальным стеклом были решены в 1978 году, что улучшило, но не устранило самую серьезную проблему. Но из-за его расположения с подветренной стороны от многочисленных крупных горных вершин астрономические наблюдения редко бывают хорошими. Телескоп также страдает от серьезных проблем с тепловым расширением из-за большой тепловой массы зеркала и купола в целом, который намного больше, чем необходимо. Модернизации происходили на протяжении всей истории системы и продолжаются по сей день.

История

Фон

В течение многих лет основной обсерваторией мирового класса в Советском Союзе была Пулковская обсерватория под Санкт-Петербургом , построенная в 1839 году. Как и многие обсерватории того времени, она в первую очередь предназначалась для измерения времени, погоды, навигации и подобных практических задач. второстепенная роль научных исследований. К его 50-летнему юбилею был установлен новый 76-сантиметровый телескоп, на тот момент самый большой в мире, для наблюдения за дальним космосом. Дальнейшие модернизации были ограничены из-за множества факторов, в то время как в течение следующих нескольких десятилетий по всему миру было построено множество гораздо более крупных инструментов.

В 1950-х годах Академия наук СССР решила построить новый телескоп, который позволил бы осуществлять первоклассные наблюдения в дальнем космосе. Проектные работы начались в Пулково в 1959 году под руководством будущего Ленинской премии лауреата Баграта Константиновича Иоаннисиани . С целью построить самый большой телескоп в мире, титул, который долгое время принадлежал 200-дюймовому (5-метровому) телескопу Хейла в Паломарской обсерватории , команда остановилась на новой конструкции 6-метрового (236-дюймового) телескопа. Это примерно максимальный размер, который может иметь цельное зеркало без серьезных искажений при наклоне.

Здание телескопа со специальным краном справа, используемым для обслуживания. В здании справа расположен 1-метровый телескоп Zeiss. В 1994 году был добавлен 60-сантиметровый телескоп.

Перед главным входом

Главное зеркало телескопа диаметром 6 метров видно в правой нижней части изображения.

телескопа Теоретическое угловое разрешение определяется его апертурой, что в случае БТА с диаметром 6 м приводит к разрешению около 0,021 угловой секунды. Атмосферные эффекты подавляют это, поэтому становится важным размещать инструменты с высоким разрешением на больших высотах, чтобы избежать как можно большей части атмосферы. Площадка Пулково, расположенная на высоте 75 м над уровнем моря, просто не была приспособлена для размещения качественного инструмента. Пока проектировался БТА, был спроектирован и другой инструмент — РАТАН-600 радиотелескоп . Было решено разместить два прибора рядом, что позволит построить единую площадку для размещения экипажей. Для выбора места в различные регионы СССР было отправлено шестнадцать экспедиций, а окончательный выбор состоялся в горах Северного Кавказа в районе Зеленчукской на высоте 2070 м. В 1966 году была создана Специальная астрофизическая обсерватория для размещения БТА-6 и РАТАН-600.

Проблемы

Первую попытку изготовления главного зеркала предпринял подмосковный Лыткаринский завод оптического стекла . Они слишком быстро отожгли стекло, в результате чего образовались трещины и пузыри, что сделало зеркало бесполезным. Вторая попытка оказалась более успешной, и она была установлена ​​в 1975 году. Первые изображения БТА были получены в ночь с 28 на 29 декабря 1975 года. После периода обкатки БТА был объявлен полностью работоспособным в январе 1977 года.

Однако было ясно, что второе зеркало лишь немногим лучше первого и содержит серьезные недостатки. Бригады начали блокировать части зеркала, используя большие куски черной ткани, чтобы закрыть самые грубые участки. По словам Иоаннисиани, первичная обмотка направляла только 61% падающего света в круг длительностью 0,5 угловой секунды и 91% в круг диаметром в два раза больше.

Внутри главной обсерватории

Практически сразу после его открытия на Западе поползли слухи о том, что с телескопом что-то серьезно не так. Вскоре многие отвергли его как белого слона , настолько, что он даже обсуждался в книге Джеймса Оберга 1988 года «Раскрытие советских катастроф» .

Третье зеркало улучшенного рисунка и без трещин было установлено в 1978 году. Хотя это решило основные проблемы, ряд несвязанных проблем продолжал серьезно ухудшать общую производительность телескопа. В частности, это место находится с подветренной стороны от ряда других вершин Кавказа, поэтому астрономическая видимость здесь редко превышает разрешение в одну угловую секунду, а все, что ниже 2 угловых секунд, считается хорошим. Для сравнения: на большинстве крупных астрономических объектов средняя видимость составляет менее одной угловой секунды. При благоприятных условиях ширина зрительного диска ( FWHM ) составляет ≈1 угловую секунду для 20% наблюдательных ночей. Погода – еще один важный фактор; в среднем наблюдения проводятся менее половины ночей в течение года.

Пожалуй, самая неприятная проблема — это огромная тепловая масса главного зеркала, телескопа в целом и огромного купола. Тепловые эффекты настолько значительны в первичной системе, что она может выдерживать изменение температуры всего на 2 °C в день и при этом сохранять приемлемый показатель. Если температуры первичного и наружного воздуха различаются хотя бы на 10 градусов, наблюдения становятся невозможными. Большой размер самого купола означает, что внутри него существуют температурные градиенты, которые усугубляют эти проблемы. Охлаждение внутри купола компенсирует некоторые из этих проблем.

Сегодня методы спекл-интерферометрии позволяют получить ограниченное дифракцией разрешение 0,02 угловых секунды для объектов 15-й звездной величины при хороших условиях наблюдения ( спекл-интерферометр на основе EMCCD - камера PhotonMAX-512B - активно используется с 2007 года). «В отличие от адаптивной оптики, которая сегодня эффективна преимущественно в инфракрасном диапазоне, спекл-интерферометрия может использоваться для наблюдений в видимом и ближнем УФ-диапазонах. Кроме того, спекл-интерферометрия реализуема в плохих атмосферных условиях, а адаптивная оптика всегда требует лучшее зрелище».

Улучшения

со сверхнизким расширением Астрономы САО планировали решить одну из главных проблем с помощью нового зеркала, изготовленного из стеклокерамики ситалл , но эта модернизация не зарегистрирована. С помощью главного зеркала из ситалла можно было бы уменьшить толщину с 65 до 40 см, уменьшив тем самым тепловую инерцию.

К 2007 году рабочее зеркало, третье из произведенных, подверглось сильной коррозии из-за использования азотной кислоты для нейтрализации растворителей на основе щелочей, используемых для очистки стекла перед нанесением нового слоя отражающего алюминия . Потребовался капитальный ремонт для повторной шлифовки зеркала, но это врезалось бы в плотный график наблюдений. вернули второе зеркало, брошенное из-за недостатков, но все время простоявшее на складе . Вместо этого в Лыткарино на реставрацию В 2012 году фрезерный станок снял с верхней поверхности 8 мм стекла, убрав при этом все оптические недостатки. Работы должны были завершиться в 2013 году. но был отложен из-за нехватки финансирования. Зеркало было окончательно завершено в ноябре 2017 года, а замена зеркала состоялась в мае 2018 года. Однако отремонтированное зеркало оказалось все еще неудовлетворительным, и после нескольких месяцев испытаний было решено заменить его на предыдущее зеркало.

Описание

Основная камера BTA представляет собой зеркало 605 см f/4. Это относительно медленный праймериз по сравнению с аналогичными инструментами; Хейл — 5 мф/3,3. Оптика телескопа выполнена в стиле Кассегрена , хотя и без традиционной фокусировки в стиле Кассегрена. Из-за большой первичной детали масштаб изображения в главном фокусе составляет 8,6 угловых секунд на миллиметр. примерно такой же, как фокус Кассегрена 4-метрового телескопа.

При работе на главном фокусе корректор комы Росса используется . Поле зрения с коррекцией комы и астигматизма на уровне менее 0,5 угловых секунд составляет около 14 угловых минут. Переключение с одного фокуса на другой занимает около трех-четырех минут, что дает возможность использовать несколько разных наборов инструментов за короткий промежуток времени.

БТА-6 заключен в массивный купол высотой 53 метра на вершине и 48 метров над цилиндрическим основанием, на котором он расположен. Купол намного больше, чем требуется, а между телескопом и куполом есть зазор в 12 метров.

Сравнение

Крупнейшие оптические астрономические телескопы конца 1970-х годов.

#	Имя / обсерватория	Изображение	Диафрагма	М1 область	Высота	Первый свет	Специальный адвокат
1.	БТА-6 ( Специальные астрофизические наблюдения )		238 дюймов 605 см	28 м 2	2070 м (6790 футов)	1975	Мстислав Келдыш
2.	Телескоп Хейла ( Паломарская обсерватория )		200 дюймов 508 см	20 м 2	1713 м (5620 футов)	1949	Джордж Эллери Хейл
3.	Телескоп Мэйолл ( Национальная обсерватория Китт-Пик )		158 дюймов 401 см	13 м 2	2120 м (6960 футов)	1973	Николас Мэйолл
4.	Телескоп Виктора М. Бланко ( Обсерватория CTIO )		158 дюймов 401 см	13 м 2	2200 м (7200 футов)	1976	Николас Мэйолл
5.	Англо-австралийский телескоп ( Обсерватория Сайдинг-Спринг )		153 дюйма 389 см	12 м 2	1742 м (5715 футов)	1974	Принц Чарльз
6.	Телескоп ESO 3,6 м ( Председатель обсерватории )		140 дюймов 357 см	10 м 2	2400 м (7900 футов)	1976	Адриан Блаау
7.	Телескоп Шейна ( Ликская обсерватория )		120 дюймов 305 см	~7 м 2	1283 м (4209 футов)	1959	Николас Мэйолл

Графика

Сравнение номинальных размеров апертур БТА-6 и некоторых известных оптических телескопов.

См. также

• Список крупнейших оптических телескопов-рефлекторов
• Список крупнейших оптических телескопов в истории

Дальнейшее чтение

• Иоаннисиани Б.К., Неплохов Е.М., Копылов И.М., Рылов В.С., Снежко Л.И. (1982). «Зеленчукский телескоп 6М (БТА) Академии наук СССР». Приборы для астрономии с большими оптическими телескопами . Библиотека астрофизики и космических наук. Том. 92. стр. 3–10. Бибкод : 1982ASSL...92....3I . дои : 10.1007/978-94-009-7787-7_1 . ISBN  978-94-009-7789-1 .

Внешние ссылки

• Специальная астрофизическая обсерватория (САО) .
• Информация управления БТА и веб-камеры . ( Веб-камеры, наведение телескопа, температура наружного/внутреннего/главного зеркала и т. д. ). Проверено 13 декабря 2010 г.
• Купол БТА от Zeiss-1000 веб-камеры . Проверено 14 декабря 2010 г.
• 6-метровый телескоп и другие телескопы САО. ( Приборы, графики наблюдений, подача заявок, отчеты о наблюдениях и т. д. ). Проверено 14 декабря 2010 г.
• Местный веб-сайт БТА (на русском языке). ( Персонал, оборудование, параметры климата и т.д. ). Проверено 14 декабря 2010 г.
• Главный серверный компьютер БТА «indome» . ( Руководства, документация по программному обеспечению ). Проверено 13 декабря 2010 г.