Seperti kata Carl Sagan, "Pengertian adalah Ekstasi." Tetapi untuk memahami Alam Semesta, kita memerlukan cara yang lebih baik dan lebih baik untuk memerhatikannya. Dan itu bermaksud satu perkara: teleskop besar, besar, besar.
Dalam siri ini, kita akan melihat enam Teleskop Super yang sedang dibina:
- Teleskop Giant Magellan
- Teleskop Sangat Besar
- Teleskop 30 Meter
- Teleskop Eropah Sangat Besar
- Teleskop Kajian Sinoptik Besar
- Teleskop Angkasa James Webb
- Teleskop Penyiasatan Inframerah Medan Lebar
Teleskop Thirty Meter (TMT) sedang dibangun oleh sekumpulan negara dan institusi antarabangsa, seperti banyak Teleskop Super. Sebenarnya, mereka dengan bangga menunjukkan bahawa konsortium antarabangsa di belakang TMT mewakili hampir separuh populasi dunia; China, India, Amerika Syarikat, Jepun, dan Kanada. Projek ini memerlukan banyak rakan untuk menyerap kos; dianggarkan $ 1.5 bilion.
Inti Teleskop Super dunia adalah cermin utama, dan TMT tidak berbeza. Cermin utama untuk TMT, jelas, berdiameter 30 meter. Ini adalah reka bentuk tersegmentasi yang terdiri daripada 492 cermin yang lebih kecil, masing-masing berukuran heksagon 1.4 meter.
Keupayaan pengumpulan cahaya dari TMT akan 10 kali lebih besar daripada Teleskop Keck, dan lebih dari 144 kali dari Teleskop Angkasa Hubble.
Tetapi TMT lebih dari sekadar ‘baldi ringan’ yang sangat besar. Ia juga unggul dengan kemampuan lain yang menentukan keberkesanan teleskop super. Salah satunya adalah apa yang disebut resolusi spasial terhad difraksi (DLSR).
Apabila teleskop diarahkan pada objek jauh yang muncul berdekatan, cahaya dari keduanya dapat tersebar cukup untuk membuat kedua objek itu muncul sebagai satu. Resolusi spasial terhad difraksi bermaksud bahawa ketika 'ruang lingkup memerhatikan bintang atau objek lain, tidak ada cahaya dari objek yang tersebar oleh kecacatan pada teleskop. TMT akan lebih mudah membezakan objek yang berdekatan antara satu sama lain. Ketika datang ke DLSR, TMT akan melebihi Keck dengan faktor 3, dan akan melebihi Hubble dengan faktor 10 pada beberapa panjang gelombang.
Penting untuk fungsi cermin bersegmen besar seperti TMT adalah optik aktif. Dengan mengawal bentuk dan kedudukan setiap segmen, optik aktif memungkinkan cermin utama untuk mengimbangi perubahan angin, suhu, atau tekanan mekanikal pada teleskop. Tanpa optik aktif, dan optik adaptif teknologi saudaranya, yang mengimbangi gangguan atmosfera, sebarang teleskop yang lebih besar dari sekitar 8 meter tidak akan berfungsi dengan baik.
TMT akan beroperasi pada panjang gelombang ultraviolet, kelihatan, dan dekat inframerah. Ini akan lebih kecil daripada Teleskop Sangat Besar Eropah (E-ELT), yang akan mempunyai cermin utama 39 meter. E-ELT akan beroperasi dalam panjang gelombang optik dan inframerah.
Teleskop Super dunia adalah raksasa. Bukan hanya pada ukuran cermin mereka, tetapi juga pada jisimnya. Jisim bergerak TMT adalah kira-kira 1.420 tan. Menggerakkan TMT dengan cepat adalah sebahagian daripada reka bentuk TMT, kerana ia mesti bertindak balas dengan cepat apabila sesuatu seperti supernova dilihat. Kes sains terperinci memerlukan TMT untuk memperoleh sasaran baru dalam 5 hingga 10 minit.
Ini memerlukan sistem komputer yang kompleks untuk mengkoordinasikan instrumen sains, cermin, optik aktif, dan optik adaptif. Ini adalah salah satu cabaran awal projek TMT. Ini akan membolehkan TMT bertindak balas terhadap fenomena sementara seperti supernova ketika dilihat oleh teleskop lain seperti Teleskop Survei Besar.
TMT akan menyiasat sebahagian besar persoalan penting dalam astronomi dan kosmologi hari ini. Berikut adalah gambaran keseluruhan topik utama yang akan ditangani oleh TMT:
- Alam Matahari Gelap
- Fizik Objek Ekstrem seperti Bintang Neutron
- Galaksi awal dan Reionisasi Kosmik
- Pembentukan Galaxy
- Lubang Hitam Super Besar
- Penerokaan Bima Sakti dan Galaksi Berdekatan
- Kelahiran dan Kehidupan Awal Bintang dan Planet
- Sains Domain Masa: Supernovae dan Gamma Ray Bursts
- Planet ekso
- Sistem Suria kita
Ini adalah senarai topik yang komprehensif. Ini hanya sedikit sekali, dan merupakan bukti kekuatan dan keberkesanan TMT.
Kekuatan mentah TMT tidak dipersoalkan. Setelah beroperasi, ini akan meningkatkan pemahaman kita tentang Alam Semesta di pelbagai bidang. Tetapi lokasi sebenar TMT masih boleh dipersoalkan.
Lokasi asal untuk TMT adalah Mauna Kea, puncak 4,200 meter di Hawaii. Mauna Kea adalah lokasi yang sangat baik, dan merupakan rumah bagi beberapa teleskop, terutama Observatorium Keck, Teleskop Gemini, Teleskop Subaru, Teleskop Kanada-Perancis-Hawaii, dan Teleskop James Clerk Maxwell. Mauna Kea juga merupakan lokasi antena paling barat dari Array Garis Dasar Sangat Panjang.
Perselisihan antara beberapa orang Hawaii dan TMT telah didokumentasikan dengan baik di tempat lain, tetapi keluhan asas mengenai TMT adalah bahawa puncak Mauna Kea adalah tanah suci, dan mereka ingin TMT dibina di tempat lain.
Organisasi di sebalik TMT masih menginginkannya dibina di Mauna Kea, dan proses undang-undang sedang berlangsung di sekitar perselisihan. Semasa proses itu, mereka mengenal pasti beberapa lokasi alternatif untuk teleskop, termasuk La Palma di Kepulauan Canary. Space Magazine menghubungi Saintis Observatorium TMT Christophe Dumas, PhD., Mengenai kemungkinan penempatan semula TMT ke laman web lain.
Dr. Dumas memberitahu kami bahawa “Mauna Kea tetap menjadi lokasi pilihan TMT kerana keadaan pengamatannya yang luar biasa, dan kerana sinergi dengan kemudahan rakan TMT lain yang sudah ada di gunung. Ketinggiannya yang sangat tinggi hampir 14.000 kaki menjadikannya tapak astronomi utama di hemisfera utara. Langit di atas Mauna Kea sangat stabil, yang membolehkan gambar yang sangat tajam diperoleh. Ia juga mempunyai ketelusan yang sangat baik, pencemaran cahaya rendah dan suhu sejuk yang stabil yang meningkatkan kepekaan untuk pemerhatian di inframerah. "
Tapak sekunder pilihan di La Palma adalah rumah bagi lebih dari 10 teleskop lain, tetapi adakah penempatan semula ke Kepulauan Canary akan mempengaruhi sains yang dilakukan oleh TMT? Dumas mengatakan bahawa laman Kepulauan Canary juga sangat baik, dengan ciri atmosfera yang serupa dengan Mauna Kea, termasuk kestabilan, ketelusan, kegelapan, dan pecahan malam yang cerah.
Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Dumas, “La Palma berada di lokasi ketinggian yang lebih rendah dan rata-rata lebih panas daripada Mauna Kea. Kedua-dua faktor ini akan mengurangkan kepekaan TMT pada beberapa panjang gelombang di kawasan inframerah spektrum. "
Dr. Dumas mengatakan kepada Space Magazine bahawa penurunan sensitiviti pada inframerah dapat diatasi dengan menjadwalkan tugas pemerhatian yang berbeza. "Masalah khusus ini dapat dikurangi sebagian dengan menerapkan penjadwalan adaptif pengamatan TMT, untuk menyesuaikan pelaksanaan program inframerah yang paling menuntut dengan kondisi atmosfera terbaik di atas La Palma."
Pada 3 Mac, 44 hari perbicaraan mahkamah TMT selesai. Pada masa itu, 71 orang memberi keterangan untuk dan menentang TMT yang dibina di Mauna Kea. Orang-orang yang menentang teleskop mengatakan bahawa laman web ini adalah tanah suci dan tidak seharusnya ada lagi pembangunan teleskop di atasnya. Mereka untuk TMT memberi sokongan kepada sains yang TMT akan sampaikan kepada semua orang, dan peluang pendidikan yang akan diberikannya kepada orang Hawaii.
Walaupun pembinaan telah ditangguhkan, dan orang-orang telah pergi ke pengadilan untuk menghentikan projek itu, sepertinya TMT pasti akan dibina — di suatu tempat. Pembiayaan sudah siap, reka bentuk selesai, dan pembuatan komponen sedang dilakukan. Kelewatan itu bermaksud bahawa lampu pertama TMT masih belum dapat dipastikan, tetapi setelah kami sampai di sana, TMT akan menjadi penukar permainan yang lain, sama seperti Teleskop Super lain di dunia.
