🔶 🛂 🌍 不久的将来的望远镜-即将到来的一天为我们做了什么？ 🦊 🕵🏾 🎥

尽管最大的射电天文观测台ALMA或Atakama大毫米/亚毫米光栅最近于2013年3月启用，但光学望远镜中的最后一个记录保持器于2008年启动。但是现在，我们正处于许多新发现的边缘-在未来十年中，计划在其领域内投入使用许多新的，最大的望远镜。我将进一步讨论这些望远镜。

从左到右-平方公里的网格，孔径为500米的望远镜，超大型望远镜，三十米的望远镜，麦哲伦巨型望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜。

光学望远镜

詹姆斯·韦伯（James Webb）或詹姆斯·韦伯（James Webb）太空望远镜最接近现代仪器的功能，计划于2018年10月发射：

其主镜直径为6.5米，在这个参数范围内将超过哈勃望远镜2.7倍没错，尽管它可以替代哈勃望远镜，但它可以在红外范围内工作，因此更有可能将其与赫歇尔太空望远镜进行比较，两者之间的差异并不大-约为1.9倍。红外接收器允许它记录温度接近地球的系外行星。他还将能够在与我们相距甚远的物体的研究上取得重大进展：

为了确保良好的观察条件，望远镜将被送至拉格朗日点L2，并且为了进一步冷却，五个连续排列的由聚酰胺薄膜制成的屏幕（分别覆盖铝和硅）在屏幕的各个侧面上将很好地消散到达望远镜的太阳的光和热。这些无源装置将使主镜和望远镜设备的温度达到50 K以下是可能的，并且某些传感器也将额外冷却。

对于这架望远镜的哈勃望远镜，不可能使用一个固态镜-它太重了（新望远镜的载体应该是Arian-5，其有效载荷是显示哈勃望远镜的航天飞机的一半）和这种直径的镜子根本无法放入运载火箭的整流罩中，因此该镜子具有折叠结构-主镜的两个部分（每个三段）将在望远镜飞行到其底座时就已经就位（视频回顾该望远镜和其他望远镜在本文的结尾）。

主镜基于直径约1.5米的铍六边形，并镀有120 nm厚的金粉，以更好地反射红外光。望远镜总共由18块镜子组成，每块镜子重约20公斤。由于所有技巧，重量减轻到6.5吨-哈勃只有11吨。但是，所有这些问题都使他们的工作付诸东流-项目成本增长到了惊人的88亿美元，在这个指标中，它在所有科学项目中排名第四，仅次于国际空间站，ITER和大型强子对撞机。

直径为25.4 m的巨型麦哲伦望远镜（GMT）是在建的第三大光学望远镜，它将由七个直径为8.4 m的部分组成：

所有三台望远镜的反射镜的制造精度都非常惊人，因为表面不规则度不得超过波长的1/10（对于可见光-380-780 nm），也就是说，仪表的尺寸应偏离理想表面40 nm ，甚至更少。该望远镜位于智利的拉斯坎帕纳斯天文台，与旧的麦哲伦望远镜（相距115公里）相距甚远。目前，已经准备好了四面镜子，但是，由于各种问题，它计划只在2025年完成（这个日期已经从计划的五年“移出”了）这一事实。另外两家巨头也遇到了类似的问题-他们的建设完成日期也已被严重转移。

计划建造的下一个大型望远镜是TMT（三十米望远镜）：

它将建在夏威夷的莫纳克亚山（Mouna Kea）上，这座山字面上是满是望远镜：

毫无疑问，现在的主要是10米望远镜Kek 1和Kek 2，它们通常与天文台相关：

新望远镜的主镜将包括492。像凯克望远镜一样，1.4米的六角形部分将使用自适应光学元件*，该光学元件分别控制每个反射镜。装置的高度具有明显的优势：观察时将使用可见光，近紫外光，近红外和中红外。计划的完成日期是2024。

不久的将来最大的光学望远镜将是E-ELT（超大型望远镜），其主镜直径为39.3 m，由798个部分组成（该尺寸已经从原来的45 m减小了，甚至更早的时候，项目100被放弃以支持该项目米望远镜，这被认为太贵了）。这个巨人的副镜大小为4.1 m，几乎是哈勃主镜的两倍。最先进的自适应光学系统将安装在望远镜上-它由6个传感器，3个用于移动镜段的电动机和12个使其变形的电动机组成，所有这些对于保持表面弯曲（与理想形状的允许偏差不超过30 nm）以及应对大气干扰都是必要的-为此，每秒将从传感器读取数据1000次。最后，这将使您获得的分辨率比没有该系统的分辨率高出近五倍。望远镜设计的总重量为2800吨。

在这里，您可以区分人物和镜子的六边形部分（尺寸为1.4 m）

，它将建立在智利的Armasones山上，毗邻VLT（非常大的望远镜）。位置的选择取决于该地区的大气条件-该山位于Atakama沙漠中，这些地方的空气非常干燥，除了光学仪器外，还可以使用近红外光-因为它们在地球大气中的吸收主要是由于水蒸气，以及二氧化碳。它也计划在2024年投入使用。

与现有望远镜相比，所有这三种望远镜都具有明显的分辨率优势：

科学家对望远镜“壮观”名称的热爱导致出现了建造望远镜的喜剧计划：

射电望远镜

FAST望远镜（孔径为500米的望远镜）-将于2016年9月开放，并将成为有史以来使用一个孔径（即“一个板”，粗略地说）的最大望远镜。它将由4,600个单独的三角形面板组成，这些面板将大大超过阿雷西博的望远镜，直径为305 m（对于不熟悉天文学的人们，可以从邦德的《金眼》电影中了解到该望远镜）。 FAST将使用相同的原理-当反射面（反射器）保持在适当位置，并且辐照器移动以瞄准天空中的特定点时。值得一提的是，由于使用了自然地形（与之前的记录保持者一样），其建造不会那么昂贵-1.96亿美元，这比现有的光学望远镜的成本要低，并且明显低于在建的那些望远镜。

这里介绍的最后一个天文仪器是SKA（平方千米）。顾名思义，这个无线电干涉仪的总面积（由几个在地面上隔开的无线电望远镜组成的网络）将是一个整个平方公里。它的一部分应该在澳大利亚，阿根廷，智利和南非建造，而望远镜的总部将位于英国曼彻斯特附近的乔德雷尔银行天体物理学中心。该网络将包括90个100米的网络，几千个15×12米的射电望远镜以及12-15米的抛物面天线网络。

望远镜每秒将产生160 TB的原始数据。它的建设分为两个阶段，必须持续整整12年-从2018年到2030年，但是有可能已经在2020年开始使用（当然不是全部生产）。项目总成本为20亿美元，其中6.5亿美元已经分配。射电望远镜的基座将达到5,000公里，这将使其在14 GHz的最大频率下获得1角微秒的分辨率。他将能够“看到”早期宇宙中密度波动的过程以及第一个星系的形成，测试宇宙学模型和暗能量模型。

令人遗憾的是，俄罗斯没有参加其中一个以上的项目，我们被邀请参加E-ELT项目-但是它并没有一起发展。

*地球的大气层可以帮助我们免受来自太空的高能粒子和太阳辐射的影响，但是它极大地干扰了天文学家-地球大气层的厚度大致相当于10米外的水的厚度-观察距离您数十亿光年远的物体并不十分方便一层也随风不断移动的物质。因此，从90年代开始，自适应光学就开始用于正在建造和在建的现有望远镜中-其工作原理如下：

两台以干涉仪模式工作的凯克天文望远镜的照片

特殊频率的激光束直接射向望远镜所注视的区域；该光束到达90 km的高度，使钠原子电离，钠原子开始发光，就像“小星星”一样。这种发光是由向电动机发出命令以移动反射镜部件以补偿空气湍流的设备观察到的。设计非常复杂（凯克的望远镜有38个反射镜，每个反射镜都是独立控制的），但该系统的效果令人惊讶：

E-ELT望远镜系统将更加复杂，由四束光组成：

**这表示最大可能的分辨率（相比之下，哈勃望远镜是120毫秒），实际上，它还取决于以下公式的频率：

其中θ是角分辨率，λ是波长，D是望远镜的直径，因此望远镜在紫外光谱中的分辨率比在红外线中的分辨率高大约一个数量级。考虑到Betelgeuse的55角毫秒的角直径，E-ELT望远镜将能够获得11×11像素的照片，对于Beta Painter来说，它将是10×10的照片。但是考虑到与星星的巨大距离（到Betelgeuse的距离估计为643±146）光年）是天文学的一项巨大成就。将来，这将允许对靠近其行星恒星的恒星大气进行光谱学检查（现在可以这样做-但信号必须与恒星的光“隔离”-这极大地限制了测量的准确性）。另外，提高角分辨率可以使您从远距离看到单个恒星-这在研究数十亿光年距离的物体时非常重要。这些光学望远镜的主要目的是精确地观察现在根本看不见的东西（由于光线微弱-遥远的恒星，外网），很远的距离（而且研究者是非常古老的物体-长达数亿年）（大爆炸）或彼此之间距离太近。或彼此之间的距离太近。或彼此之间的距离太近。

视频望远镜数据评论：

James Webb

巨型麦哲伦望远镜

30米望远镜
http://www.youtube.com/watch?v=3H_3DWmlL7c

超大望远镜

五百米口径望远镜

平方公里格

不久的将来的望远镜-即将到来的一天为我们做了什么？

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