Телескоп ELT: Гігантські двері купола встановлено на обсерваторії ESO

Амбітний проект зі створення найбільшого в світі оптичного та інфрачервоного телескопа — Надзвичайно великого телескопа (Extremely Large Telescope, ELT) Європейської південної обсерваторії (ESO) — зробив ще один значний крок до свого завершення. Нещодавно на будівельному майданчику на вершині гори Серро-Армасонес у чилійській пустелі Атакама було успішно встановлено одну з двох колосальних дверей, що закриватимуть щілину обертового купола телескопа. Ця подія є не просто інженерним досягненням, а й важливою віхою, що символізує прогрес у реалізації одного з найсміливіших наукових інструментів людства.

Зведення ELT — це багаторічний процес, що вимагає безпрецедентних інженерних рішень та міжнародної співпраці. Місце для майбутньої обсерваторії, гора Серро-Армасонес заввишки понад 3000 метрів, було офіційно обрано Радою ESO ще у квітні 2010 року завдяки унікальним атмосферним умовам — надзвичайно сухому повітрю, мінімальній хмарності та відсутності світлового забруднення, що є ідеальним для астрономічних спостережень. «Зелене світло» на початок будівництва було дано у грудні 2014 року, а символічний «перший камінь» заклали 26 травня 2017 року. Проект поступово набирав обертів, і в червні 2023 року ESO оголосила про подолання важливого рубежу — виконання понад 50% усіх робіт.

16 квітня 2024 року ESO повідомила про досягнення наступного знакового етапу — повне встановлення однієї з пари гігантських дверей купола. Ця складна операція ознаменувала також досягнення куполом своєї максимальної висоти, що було відзначено традиційною для будівельників церемонією «Topping Out». За оцінками ESO, цей успіх свідчить про те, що проект наразі завершено вже більш ніж на 60%. Купол ELT сам по собі є дивом інженерії — це величезна обертова конструкція діаметром близько 88 метрів і висотою майже 80 метрів, призначена для захисту надчутливого телескопа від несприятливих погодних умов, пилу та денного світла, а також для забезпечення стабільного температурного середовища. Дві велетенські двері, кожна з яких має значну масу та складну систему приводу, дозволять відкривати щілину купола, крізь яку телескоп спостерігатиме за нічним небом.

Втім, реалізація такого масштабного проекту не обходиться без викликів. Спочатку, у 2018 році, ESO очікувала отримати «перше світло» телескопа (тобто перші тестові спостереження) наприкінці 2025 року. Однак у червні 2021 року цей термін було скориговано на вересень 2027 року. Головною причиною затримки стали перебої в роботі та логістиці, спричинені пандемією COVID-19, яка вплинула на виробничі ланцюги та можливості пересування персоналу по всьому світу. Останнє оновлення графіка, опубліковане в березні 2024 року, знову відтермінувало очікувану дату «першого світла» — тепер на березень 2029 року, цього разу через загальні затримки у будівельних роботах, пов'язані зі складністю та масштабом проекту. Якщо все піде за цим переглянутим планом, ESO розраховує розпочати повноцінні наукові спостереження за допомогою ELT у грудні 2030 року.

Що ж робить ELT таким особливим і чому наукова спільнота з таким нетерпінням чекає на його запуск? Головною його особливістю є гігантське головне дзеркало діаметром 39 метрів. Воно буде не монолітним (виготовити таке дзеркало технічно неможливо), а сегментованим — складеним з 798 окремих шестикутних дзеркальних сегментів діаметром близько 1.4 метра кожен. Усі ці сегменти будуть керовані складною системою актуаторів, яка постійно підтримуватиме їхню ідеальну форму та взаємне розташування з нанометровою точністю, формуючи єдину відбивну поверхню. Завдяки такій величезній площі, ELT зможе збирати у 100 мільйонів разів більше світла, ніж людське око, і приблизно у 13 разів більше, ніж найбільші оптичні телескопи, що діють сьогодні. Це дозволить астрономам спостерігати надзвичайно тьмяні та віддалені об'єкти у Всесвіті.

Крім гігантського головного дзеркала, ELT матиме складну п'ятидзеркальну оптичну схему. Ця конструкція не тільки забезпечує оптимальне фокусування світла, але й включає в себе революційну систему адаптивної оптики. Адаптивна оптика — це технологія, яка компенсує спотворення зображення, спричинені турбулентністю земної атмосфери. Спеціальні деформовані дзеркала в оптичному шляху телескопа змінюватимуть свою форму сотні разів на секунду, коригуючи атмосферні спотворення в реальному часі. Завдяки цьому ELT зможе отримувати зображення з дивовижною чіткістю, яка, як очікується, буде значно вищою, ніж у космічних телескопів, таких як «Габбл», і навіть перевершуватиме «Джеймса Вебба» у певних діапазонах довжин хвиль. Це унікальне поєднання величезної світлозбиральної здатності та надвисокої роздільної здатності зробить ELT найпотужнішим інструментом для спостереження Всесвіту в оптичному та ближньому інфрачервоному діапазонах.

Наукові цілі ELT є надзвичайно амбітними та охоплюють найактуальніші питання сучасної астрофізики та космології. Одним з ключових напрямків буде вивчення екзопланет — планет, що обертаються навколо інших зірок. ELT зможе не тільки виявляти скелясті екзопланети в зонах життя своїх зірок, але й, що найголовніше, безпосередньо аналізувати склад їхніх атмосфер. Пошук біосигнатур — хімічних маркерів життя, таких як кисень чи метан, в атмосферах екзопланет — стане одним із найзахопливіших завдань телескопа. Іншою важливою сферою досліджень буде вивчення формування та еволюції галактик. Завдяки своїй потужності ELT зможе зазирнути в епоху «космічного світанку», спостерігаючи перші зорі та галактики, що сформувалися у ранньому Всесвіті. Це дозволить краще зрозуміти, як структури у Всесвіті виникли та розвивалися протягом мільярдів років. Крім того, ELT зробить значний внесок у вивчення фундаментальних питань космології, таких як природа темної матерії та темної енергії — загадкових субстанцій, що домінують у Всесвіті, але про які ми досі знаємо дуже мало.

Встановлення гігантських дверей купола є наочним свідченням того, що, незважаючи на всі труднощі та затримки, будівництво Надзвичайно великого телескопа невпинно рухається вперед. Кожен такий етап наближає день, коли цей унікальний інструмент відкриє своє «око» у Всесвіт і розпочне нову еру в астрономічних дослідженнях, обіцяючи відкриття, які можуть кардинально змінити наше розуміння космосу та нашого місця в ньому.