Týden s největším dalekohledem světa IV – Gran Telescopio Canarias

Gran Telescopio Canarias, autor: Miguel Briganti (SMM/IAC)
Gran Telescopio Canarias, autor: Miguel Briganti (SMM/IAC)
Roque de los Muchachos patří mezi několik málo míst na Zemi, které nabízí ideální podmínky pro stavbu obřího astronomického dalekohledu. Až 80% všech nocí umožňuje kvalitní astronomická pozorování.

 



Gran Telescopio Canarias byl postaven ve výšce 2 400 metrů nad mořem, takže se nachází nad inverzní vrstvou a nad hustou oblačností. Mraky vytváří pod observatoří nepropustnou deku, která minimalizuje světelné znečištění oblohy. Aby nebyla obloha nad observatoří přesvětlená, byl v roce 1988 schválen „Ley del cielo“ (Zákon oblohy), jenž zajišťuje ochranu temného nebe nad sídlem v současné době největšího astronomického dalekohledu.

 

GTC je ukryt pod kopulí o maximální výšce 45 metrů průměru 34 metrů. Kopule je vybavena „dveřmi“, které mají zajistit přirozenou cirkulaci vzduchu uvnitř.

 

Ventilace v kopuli

 

 

Primární zrcadlo dalekohledu se skládá ze 36 hexagonálních segmentů, každý z nich měří 2 mety a má hmotnost 470 kg. Celé zrcadlo odpovídá kruhové ploše o průměru 10,4 metrů a má hmotnost 17 tun. Zrcadla jsou vybroušena z neobvyklou přesností až 15 nanometrů! Maximální nepřesnost na zrcadle je tedy asi 3 000x menší než je tloušťka lidského vlasu. GTC je stejně jako každý nový obří dalekohled vybaven aktivní a adaptivní optikou. Aktivní optika umožňuje až 20x za sekundu měnit tvar primárního zrcadla „naklápěním“ jednotlivých segmentů. Minimalizují se tím výrobní vady, tepelné deformace apod.

 

Primární zrcadlo
Primární zrcadlo

 

Všech 42 segmentů (36 hlavních + 6 náhradních) má svůj název podle Kanárských ostrovů a místních parků, stromů, rostlin, ptáků a tanců:

 

  • Kanárské ostrovy: El Hierro, La Palma, La Gomera, Tenerife, Gran Canaria, Fuerteventura a Lanzarote.
  • Parky: Timanfaya, Jandía, Tejeda, Teide, Garajonay, Taburiente a Frontera.
  • Stromy: Almácigo, Sabina, Marmolán, Sanguino, Drago, Aderno a Mocán.
  • Rostliny: Cardón, Bejeque, Tabaiba, Verode, Tajinaste, Codeso a Retama.
  • Ptáci: Guincho, Graja, Capirote, Canario, Alpispa, Guirre a Pardela.
  • Tance: Folía, Isa, Seguidilla, Tanganillo, Sorondongo, Saltona a Vivo.

 

Schéma zrcadel GTC
Schéma zrcadel GTC

 

Z primárního zrcadla je světlo vzdálených vesmírných objektů nasměrováno na sekundární zrcadlo o velikosti 1,2 metrů, případně na terciární zrcadlo o velikosti 1,5×1 metrů.

 

Kromě aktivní optiky je GTC vybaven i adaptivní optikou. Do atmosféry je vyslán laserový svazek, který vytváří ve výšce 90 zpětným rozptylem sodíkových atomů umělou hvězdu. Jejím pozorováním se zjišťuje aktuální stav atmosféry a podle toho dochází k záměrné deformaci sekundárního zrcadla až 200x za sekundu. Tím se daří minimalizovat vliv atmosféry na kvalitu pozorování (turbulence apod.). Aktivní a adaptivní optika jsou velmi náročné na výpočetní techniku. GTC proto disponuje 50 počítači a kilometry optických kabelů.

 

Montáž dalekohledu má výšku přes 20 metrů a hmotnost 400 tun. Aby se zajistilo hladké otáčení dalekohledu a zabránilo vibracím, je celá konstrukce ponořena do 2 700 litrů oleje.

 

Své konkurenty předčí GTC nejen rozměrem primárního zrcadla, ale především přesností zrcadel, robustnou montáží a technologickou vyspělostí. GTC je špičkovým astronomickým přístrojem, který nám otevře nové obzory při výzkumu vesmíru. Provoz největšího dalekohledu pro viditelnou a infračervenou astronomii byl zahájen přesně 400 let poté, co Galileo Galilei jako první člověk namířil svůj dalekohled k nebi.

 

Cena dalekohledu se odhaduje na 104 milionů euro (2,7 miliardy korun). Pokud vezmeme v úvahu náklady na stavbu, údržbu a provoz, pak jedna noc pozorování vyjde na 80 000 euro (2 miliony korun). Je tedy nutné důkladně zvážit, na co bude pozorovací čas vynaložen. Šanci dostanou jen ty nejlepší pozorovací programy. Pod kopulí GTC se bude tvořit nová astronomie 21. století.

 

 

Sekundární zrcadlo

 

 

Přístroje

 

  • OSIRIS (Optical System for Imaging and low-Intermediate-Resolution Integrated Spectroscopy) – je prvním přístrojem na GTC. Kamera a spektrograf se mají zaměřit na studium atmosfér planet Sluneční soustavy, galaxií apod.
  • CanariCam – spektrograf pro infračervenou astronomii.
  • CIRCE (Canary InfraRed Camera Experiment) – infračervená kamera, garantem je Floridská univerzita.
  • EMIR – je jedním z přístrojů druhé generace, který bude na GTC instalován až později. Jedná se o unikátní širokoúhlý spektrograf, schopný získat spektra až z 50 objektů současně. Na jeho stavbě spolupracují univerzity ze Španělska a Francie.
  • FRIDA (inFRared Imager and Dissector for Adaptive optics) – další z přístrojů druhé generace, který bude instalován později. Jedná se o kameru a spektrograf pro blízkou infračervenou oblast spektra. FRIDA bude využívat adaptivní optiku dalekohledu. Garantem je mexická strana. Přístroj je pojmenován na počest mexické malířky Fridy Kahlo.

 

Věda

 

Mezi hlavní zájmy GTC patří výzkum:

  • Exoplanet
  • Galaxií
  • Atmosfér planet Sluneční soustavy
  • Supernov
  • Skryté hmoty
  • Černých děr
  • Hvězdokup
  • Hnědých trpaslíků

 

Očekává se spolupráce s přístroji Evropské jižní observatoře a také s kosmickými dalekohledy.

 

Minulé díly seriálu o Gran Telescopio Canarias => seznam dílů

 

 

Gran Telescopio Canarias živě – aktualizováno každou minutu:

 

Zdroje: