BTA-6 - BTA-6
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| Nomi alternativi | Grande telescopio altazimutale 
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| Parte di |
Osservatorio Astrofisico Speciale dell'Accademia Russa delle Scienze
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| Località | Montagne del Caucaso |
| Coordinate |
43°38′48″N 41°26′26″E / 43.6468°N 41.4405°E Coordinate: 43°38′48″N 41°26′26″E / 43.6468°N 41.4405°E
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| Altitudine | 2.070 m (6.790 piedi)
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| lunghezza d'onda | 0,3, 10 micron (999, 30 THz) |
| Prima luce | 1975
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| Stile telescopio |
telescopio ottico Telescopio Ritchey–Chrétien
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| Diametro | 605 cm (19 piedi 10 pollici)
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| Area di raccolta | 26 m 2 (280 piedi quadrati)
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| Lunghezza focale | 24 m (78 piedi e 9 pollici)
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| Montaggio |
montatura altazimutale
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| Sito web |
W0
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  Posizione di BTA-6 | |
La BTA-6 ( russo : Большой Телескоп Альт-азимутальный , romanizzato : Bolshoi Teleskop Alt-azimutalnyi , illuminato ' Large Telescope Altazimuth ') è un 6 metri (20 ft) di apertura telescopio ottico al Astrophysical Observatory speciale si trova nella Zelenchuksky Distretto sul lato nord delle montagne del Caucaso nel sud della Russia .
Il BTA-6 ha raggiunto la prima luce alla fine del 1975, diventando così il più grande telescopio del mondo fino al 1990, quando è stato superato dal Keck 1 , parzialmente costruito . Ha aperto la strada alla tecnica, ora standard nei grandi telescopi astronomici, di utilizzare una montatura altazimutale con un derotatore controllato da un computer.
Per una serie di ragioni, BTA-6 non è mai stato in grado di operare vicino ai suoi limiti teorici. I primi problemi con il vetro a specchio mal fabbricato sono stati risolti nel 1978, migliorando ma non eliminando il problema più serio. Ma a causa della sua posizione sottovento rispetto a numerose grandi cime montuose, il seeing astronomico raramente è buono. Il telescopio soffre anche di gravi problemi di dilatazione termica a causa della grande massa termica dello specchio, e della cupola nel suo insieme, che è molto più grande del necessario. Gli aggiornamenti hanno avuto luogo nel corso della storia del sistema e sono in corso fino ad oggi.
Storia
Sfondo
Per molti anni il principale osservatorio di livello mondiale in Unione Sovietica è stato l' Osservatorio Pulkovo fuori San Pietroburgo , originariamente costruito nel 1839. Come molti osservatori della sua epoca, era principalmente dedicato al cronometraggio, alle condizioni meteorologiche, alla navigazione e ad attività pratiche simili, con un ruolo secondario per la ricerca scientifica. Intorno al suo 50° anniversario è stato installato un nuovo telescopio da 76 cm, allora il più grande del mondo, per l'osservazione dello spazio profondo. Ulteriori aggiornamenti furono limitati a causa di una varietà di fattori, mentre nei decenni successivi furono costruiti un numero di strumenti molto più grandi in tutto il mondo.
Negli anni '50 l' Accademia sovietica delle scienze decise di costruire un nuovo telescopio che avrebbe consentito l'osservazione dello spazio profondo di prim'ordine. Il lavoro di progettazione iniziò a Pulkovo nel 1959 sotto la guida del futuro vincitore del Premio Lenin Bagrat K. Ioannisiani . Con l'obiettivo di costruire il più grande telescopio del mondo, un titolo a lungo detenuto dal telescopio Hale da 200 pollici (5 m) presso l' Osservatorio di Palomar , il team ha optato per un nuovo design di 6 m (236 pollici). Si tratta della dimensione massima che uno specchio solido può avere senza subire grandi distorsioni quando viene inclinato.
La risoluzione angolare teorica di un telescopio è definita dalla sua apertura, che nel caso dei 6 m del BTA porta a una risoluzione di circa 0,021 secondi d'arco. Gli effetti atmosferici lo sopraffanno, quindi diventa importante posizionare strumenti ad alta risoluzione ad alta quota per evitare quanta più atmosfera possibile. Il sito di Pulkovo, a 75 m sul livello del mare, semplicemente non era adatto per uno strumento di alta qualità. Mentre BTA veniva disegnato un altro strumento, il RATAN-600 radio telescopio , è stato anche progettato. Si è deciso che i due strumenti dovessero essere co-locati, consentendo la costruzione di un unico sito per ospitare le squadre. Per selezionare il sito, sono state inviate sedici spedizioni in varie regioni dell'URSS e la selezione finale è stata nelle montagne del Caucaso settentrionale vicino a Zelenchukskaya ad un'altezza di 2.070 m. Nel 1966 fu costituito l'Osservatorio Astrofisico Speciale per ospitare il BTA-6 e il RATAN-600.
I problemi
Il primo tentativo di fabbricare lo specchio primario è stato fatto dall'impianto di vetro ottico di Lytkarino , vicino a Mosca. Hanno ricotto il vetro troppo velocemente, causando la formazione di crepe e bolle, rendendo inutile lo specchio. Un secondo tentativo andò meglio e fu installato nel 1975. Le prime immagini di BTA furono ottenute la notte tra il 28 e il 29 dicembre 1975. Dopo un periodo di rodaggio, BTA fu dichiarato pienamente operativo nel gennaio 1977.
Tuttavia, era chiaro che il secondo specchio era solo marginalmente migliore del primo e conteneva importanti imperfezioni. Le squadre hanno iniziato a bloccare parti dello specchio usando grandi pezzi di stoffa nera per coprire le aree più ruvide. Secondo Ioannisiani, il primario dirigeva solo il 61% della luce in entrata in un cerchio di 0,5 secondi d' arco e il 91% in uno di diametro doppio.
Quasi subito dopo l'apertura, in Occidente sono iniziate le voci che qualcosa non andava seriamente con il telescopio. Non passò molto tempo prima che molti lo liquidassero come un elefante bianco , tanto che se ne parlò persino nel libro di James Oberg del 1988 Uncovering Soviet Disasters .
Un terzo specchio, con una figura migliorata e senza crepe, fu installato nel 1978. Sebbene questo migliorasse i problemi principali, una serie di problemi non correlati continuarono a degradare seriamente le prestazioni complessive del telescopio. In particolare, il sito è sottovento rispetto a un certo numero di altri picchi nel Caucaso, quindi il seeing astronomico del sito è raramente migliore di una risoluzione di un secondo d'arco, e qualsiasi cosa sotto i 2 secondi d'arco è considerata buona. In confronto, la maggior parte dei principali siti astronomici vede in media meno di un secondo d'arco. In condizioni favorevoli la larghezza del disco di osservazione ( FWHM ) è ≈1 secondo d'arco per il 20% delle notti di osservazione. Il tempo è un altro fattore significativo; in media, l'osservazione avviene in meno della metà delle notti dell'anno.
Forse il problema più fastidioso è l'enorme massa termica dello specchio primario, il telescopio nel suo insieme e l'enorme cupola. Gli effetti termici sono così significativi nel primario che può tollerare solo un cambiamento di 2 °C al giorno e mantenere comunque una cifra utilizzabile. Se le temperature dell'aria primaria e dell'aria esterna differiscono anche di 10 gradi, le osservazioni diventano impossibili. Le grandi dimensioni della cupola stessa significano che al suo interno sono presenti gradienti termici che aggravano questi problemi. La refrigerazione all'interno della cupola compensa alcuni di questi problemi.
Nonostante queste carenze, il BTA-6 rimane uno strumento significativo, in grado di visualizzare oggetti deboli come la 26a magnitudine . Ciò lo rende particolarmente utile per compiti come la spettroscopia e l' interferometria speckle , in cui le prestazioni di raccolta della luce sono più importanti della risoluzione. BTA ha dato diversi contributi utilizzando queste tecniche.
Le tecniche di interferometria speckle oggi consentono la risoluzione limitata alla diffrazione di 0,02 secondi d'arco di oggetti di 15a magnitudine in buone condizioni di visibilità ( interferometro speckle basato su EMCCD - fotocamera PhotonMAX-512B - in uso attivo dal 2007). "A differenza dell'ottica adattiva, che oggi è efficace principalmente nell'infrarosso, l'interferometria speckle può essere utilizzata per osservazioni nelle bande UV visibili e vicine. Inoltre, l'interferometria speckle è realizzabile in condizioni atmosferiche sfavorevoli, mentre l'ottica adattiva necessita sempre della vedere meglio".
Miglioramenti
Gli astronomi della SAO avevano pianificato di affrontare uno dei problemi principali con un nuovo specchio realizzato in vetroceramica a bassissima espansione Sitall , ma questo aggiornamento non è registrato come avvenuto. Con uno specchio primario Sitall sarebbe possibile ridurre lo spessore da 65 a 40 cm, riducendo l'inerzia termica.
Nel 2007 lo specchio operativo, il terzo ad essere prodotto, era stato pesantemente corroso dall'uso di acido nitrico per neutralizzare i solventi a base di alcali utilizzati per pulire il vetro prima di applicare un nuovo strato di alluminio riflettente . Era necessaria un'importante revisione per riaffilare lo specchio, ma questo avrebbe ridotto il fitto programma di osservazione. Invece, il secondo specchio, abbandonato a causa di imperfezioni ma rimasto in deposito, è stato restituito a Lytkarino per lavori di ristrutturazione. Nel 2012 una fresatrice ha rimosso 8 mm di vetro dalla superficie superiore, portando con sé tutte le imperfezioni ottiche. I lavori avrebbero dovuto essere terminati nel 2013, ma sono stati ritardati a causa della mancanza di fondi. Lo specchio è stato finalmente completato nel novembre 2017 e la sostituzione dello specchio è avvenuta nel maggio 2018.
Descrizione
Il primario BTA è uno specchio f/4 da 605 cm. Questo è un primario relativamente lento rispetto a strumenti simili; l'Hale è un 5 mf/3.3. L'ottica del telescopio è un design Cassegrain , sebbene senza la tradizionale messa a fuoco in stile Cassegrain. A causa del suo grande primario, la scala dell'immagine al fuoco principale è di 8,6 secondi d'arco per millimetro, circa la stessa del fuoco Cassegrainiano di un telescopio di 4 m. Ciò elimina la necessità di un secondario, e invece gli strumenti di osservazione sono posti al primo fuoco. Per i ruoli secondari si possono usare due fuochi di Nasmyth , con un effettivo f/30.
La lunga lunghezza focale e la mancanza di un secondario posto davanti al fuoco principale rendono complessivamente un telescopio lungo; Il tubo principale di BTA è lungo 26 m. Ciò avrebbe richiesto una massiccia montatura equatoriale , quindi BTA utilizza invece una montatura altazimutale con controlli computerizzati per mantenere il movimento del cielo fermo nella vista. Poiché ciò comporta anche la rotazione del campo visivo mentre il telescopio si muove, anche l'area di messa a fuoco primaria contenente gli strumenti viene ruotata per compensare questo effetto. Con l'adozione diffusa di controlli computerizzati per quasi tutti gli aspetti delle operazioni del telescopio, questo stile di montaggio, introdotto per la prima volta su BTA, da allora è diventato comune.
Quando si lavora al fuoco primario, viene utilizzato un correttore di coma Ross . Il campo visivo, con coma e astigmatismo corretti a un livello inferiore a 0,5 secondi d'arco, è di circa 14 minuti d'arco. Ci vogliono dai tre ai quattro minuti per passare da un focus all'altro, rendendo possibile l'utilizzo di diversi set di strumenti in un breve periodo di tempo.
BTA-6 è racchiuso in un'imponente cupola, alta 53 m al culmine e 48 m dalla base cilindrica su cui poggia. La cupola è molto più grande del necessario e c'è uno spazio di 12 m tra il telescopio e la cupola.
Confronto
Il BTA-6 è stato il più grande telescopio ottico al mondo tra la sua prima luce alla fine del 1975, quando ha superato di quasi un metro il telescopio Hale di 5 m , e il 1993, quando è stato aperto il primo telescopio Keck di 10 m .
| # | Nome / Osservatorio |
Immagine | Apertura | Area M1 |
Altitudine | prima luce |
Avvocato speciale |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. |
BTA-6 ( Oss astrofisici speciali ) |
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238 pollici 605 cm |
26 m 2 | 2.070 m (6.790 piedi) | 1975 | Mstislav Keldysh |
| 2. |
Telescopio Hale ( Osservatorio Palomar ) |
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200 pollici 508 cm |
20 m 2 | 1.713 m (5.620 piedi) | 1949 | George Ellery Hale |
| 3. |
Telescopio Mayall ( Oss. Nazionale Kitt Peak ) |
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158 pollici 401 cm |
10 m 2 | 2.120 m (6.960 piedi) | 1973 | Nicholas Mayall |
| 4. |
Telescopio Víctor M. Blanco ( Osservatorio CTIO ) |
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158 pollici 401 cm |
10 m 2 | 2.200 m (7.200 piedi) | 1976 | Nicholas Mayall |
| 5. |
Telescopio anglo-australiano ( Siding Spring Observatory ) |
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153 pollici 389 cm |
12 m 2 | 1.742 m (5.715 piedi) | 1974 | Principe Carlo |
| 6. |
Telescopio ESO 3.6 m ( Osservatorio di La Silla ) |
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140 pollici 357 cm |
8.8 m 2 | 2.400 m (7.900 piedi) | 1976 | Adriaan Blaauw |
| 7. |
Telescopio Shane ( Osservatorio Lick ) |
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120 pollici 305 cm |
~ 7 m 2 | 1.283 m (4.209 piedi) | 1959 | Nicholas Mayall |
- Grafico
Guarda anche
- Elenco dei più grandi telescopi ottici riflettori
- Elenco dei più grandi telescopi ottici storicamente
Riferimenti
Ulteriori letture
- Ioannisiani BK, Neplokhov EM, Kopylov IM, Rylov VS, Snezhko LI (1982). "Il telescopio Zelenchuk 6M (BTA) dell'Accademia delle scienze dell'URSS". ASS. Vol. 92: IAU Colloq. 67 . Biblioteca di astrofisica e scienze spaziali. 92 : 3-10. Bibcode : 1982ASSL...92....3I . doi : 10.1007/978-94-009-7787-7_1 . ISBN 978-94-009-7789-1.
link esterno
- Osservatorio Astrofisico Speciale (SAO) .
- Informazioni di controllo BTA e webcam . ( Webcam, puntamento del telescopio, temperatura dello specchio esterno/interno/principale, ecc . ). Estratto il 13 dicembre 2010.
- Cupola BTA dalla webcam Zeiss-1000 . Estratto il 14 dicembre 2010.
- Telescopio da 6 metri e altri telescopi SAO. ( Strumentazione, programmi di osservazione, presentazione di richieste, rapporti di osservazione, ecc . ). Estratto il 14 dicembre 2010.
- Sito web locale BTA (in russo). ( Personale, attrezzature, parametri climatici, ecc . ). Estratto il 14 dicembre 2010.
- Computer server principale BTA "indome" . ( Manuali, documentazione software ). Estratto il 13 dicembre 2010.