Кіріспе

Оңтүстік Африканың ірі телескопы (SALT) – негізінен спектроскопия үшін арналған 9,2 метрлік оптикалық телескоп. Ол 91 алтыбұрышты айна сегментінен тұрады, олардың әрқайсысының ішкі диаметрі 1 метр, нәтижесінде жалпы алтыбұрышты айнаның өлшемдері 11,1 x 9,8 м. Дегенмен, оның тиімді апертурасы тек 9,2 м құрайды. Телескоп Оңтүстік Африканың Кару шөліндегі Сазерленд қаласының жанында орналасқан. Бұл Оңтүстік Африка астрономиялық обсерваториясының, Оңтүстік Африканың ұлттық оптикалық обсерваториясының құрылысы болып табылады. SALT – Оңтүстік жарты шардағы ең ірі оптикалық телескоп. Ол солтүстік жарты шар телескоптарының жете алмайтын астрономиялық объектілерден келетін сәулеленуді спектроскопиялық және поляриметриялық талдау арқылы, сондай-ақ бейнелеу арқылы зерттеуге мүмкіндік береді. SALT Макдональд обсерваториясындағы Хобби-Эберли телескобына (HET) негізделген, бірақ оның дизайнында, әсіресе сфералық аберрацияны түзетуші бөлігінде өзгерістер енгізілді. Бұл өзгерістердің басты мақсаты телескоптың көру бұрышын кеңейту болды. Ол бірдей бекітілген айна биіктігі дизайнын қолданады, бұл көрінетін аспанның 70% -ына қол жеткізуді шектейді. Толық айнамен алғашқы жарық 2005 жылдың 1 қыркүйегінде тіркелді, нәтижесінде 1 доғалық секунд ажыратымдылығымен 47 Туканаэ шарлы шоғыры, NGC 6152 ашық шоғыры, NGC 6744 спиральді галактикасы және Лагуна тұмандығының суреттері алынды. Телескопты ресми түрде ашу рәсімі 2005 жылдың 10 қарашасында президент Табо Мбекидің қатысуымен өтті. Оңтүстік Африка SALT-тің алғашқы 10 жылдық қаржыландыруға кеткен 36 миллион АҚШ долларының шамамен үштен бірін (телескоп құрылысына 20 миллион АҚШ доллары, құралдарға 6 миллион АҚШ доллары және жұмыс істеуге 10 миллион АҚШ доллары) үлестірді. Қалған қаражат Германия, Польша, АҚШ, Ұлыбритания және Жаңа Зеландия тарапынан ұсынылды.

Жалпы ақпарат

SALT теңіз деңгейінен 1837 метр биіктікте, Кейптаунның солтүстік-шығысындағы Кару аймағындағы Хантам табиғи қорығында, Сазерленд қаласының жанындағы тау басында орналасқан. 2004 жылдың наурыз айында алып айнаның орнатылуы басталды. 91 кіші, айналаған алтыбұрышты сегменттің соңғысы 2005 жылдың мамырында орнатылды. Корея, Жапония, Польша және Google осы жерде телескоптарға ие, ал Оңтүстік Африкада кем дегенде бес оптикалық телескоп бар. Бирмингем университеті Күнді бақылауға көмектесетін күн телескопына ие. SALT квазарларды зерттейтін болады және ғалымдарға қалыс көзбен көруге мүмкін емес, миллиард есе әлсіз жұлдыздар мен галактикаларды қарауға мүмкіндік береді.

Негізгі айна

SALT және HET оптикалық телескоптар үшін ерекше дизайнға ие. Кек телескобына ұқсас, негізгі айна бір үлкен айна ретінде жұмыс істеуге арналған айналар жиынтығынан тұрады; алайда, SALT айналары классикалық Кассегрен телескобымен байланысты парабола пішіндес емес, шар тәрізді негізгі айнаны құрайды. Әрбір SALT айнасы 1 метрлік алтыбұрыш, ал 91 бірдей айнадан құралған жиынтық 11 x 9,8 метр көлеміндегі алтыбұрышты негізгі айнаны жасайды. Сфералық негізгі айнаның бұрылысын өтеу үшін телескопта төрт айналы сфералық аберрацияны түзетуші (SAC) бар, ол негізгі фокуста 8 доғалық минут көзбен шолу өрісімен түзетілген, жалпақ фокустық жазықтықты қамтамасыз етеді. 91 айнаның әрқайсысы аз кеңейетін Sitall шынысынан жасалған және оларды бір айна ретінде жұмыс істеу үшін дұрыс бағыттау үшін бұрылу, көлбеу және поршень бойынша реттеуге болады. Айна шар пішіндес болғандықтан, айнаның қисықтық центріне сәйкес келетін нүктеден шыққан жарық шағылысып, сол нүктеге қайтадан фокусталады. Сондықтан телескоп қисықтық центрін туралау сенсорын (CCAS) пайдаланады, ол күмбезге жақын биік мұнараның үстінде орналасқан. Лазер сәулесі барлық сегменттерге бағытталады және әрбір айнадан шағылысқан жарықтың орны өлшенеді. «Жиынтықтау» деп аталатын осы процесс телескоп операторына айналарды оңтайландыруға мүмкіндік береді. Телескоптың ерекшелігі – бақылау кезінде айна белгілі бір биіктікте және азимутта қалғанда, телескоп жасаған астрономиялық нысанның суреті «жүктеме» арқылы қадағаланады, ол негізгі фокус позициясында орналасқан және SAC және негізгі фокус құралдарын қамтиды. Бұл Аресибо радио телескобының жұмыс принципіне ұқсас. Бұл әр нысан үшін бақылау терезесін шектегенімен, толық икемді телескоппен салыстырғанда негізгі айнаның конструкциясын едәуір жеңілдетеді, күрделілікті кішкентай және жеңіл жүктемені қадағалау жүйесіне ауыстырып, телескоп құрылысының жалпы құнын төмендетеді. SALT-тің 37 градусқа бекітілген зенит бұрышы бар, ол Магеллан бұлттары үшін оңтайландырылған, бірақ азимуттардың толық диапазоны мен аспанның айналуының арқасында SALT Сазерленд орнындағы аспанның жақсы бөлігіне қол жеткізе алады. Бұл дизайнның тағы бір салдары – нысанды қадағалау кезінде кіретін оқушының мөлшері өзгереді.

Аспаптар

SALT үшін бірінші буын аспаптарына Оңтүстік Африка астрономиялық обсерваториясы (SAAO) жобалаған және жасаған SALT бейнелеу камерасы (SALTICAM); Роберт Стоби спектрографы (RSS) (бұрынғы Prime Focus Imaging Spectrograph), Висконсин университеті (Мэдисон), Ратгерс университеті және SAAO жобалаған және жасаған көп мақсатты ұзақ жарықшақты және көп нысанды бейнелеу спектрографы және спектрополяриметрі; сондай-ақ Кантербери университеті (Жаңа Зеландия) жобалаған талшықты жоғары ажыратымды спектрограф (HRS) кіреді. SALTICAM 2005 жылдың басында, ал RSS 2005 жылдың 11 қазанында орнатылды.

Интернетке қосылу мүмкіндігі

Телескоп 1 Гбит/с оптикалық талшық желісі арқылы SANREN желісі бойынша Кейптаун қаласындағы SAAO орталығына қосылған. SAAO SANREN желісіне 1 Гбит/с жылдамдықпен қосылған, оның 30 Мбит/с халықаралық бөлігін құрайды.

Зерттеу

Оңтүстік Африка астрономиялық обсерваториясында SALT қолданылып жүргізілген зерттеулер маңызды жаңалықтарға әкелді. Оңтүстік Африканың Үлкен телескопын пайдалану арқылы SAAO жұлдыздардың өте жылдам тізбектеліп түсірілген «суреттерін» алу мүмкіндігіне ие. Ол басқа өте үлкен телескоптарда қолжетімсіз толқын ұзындықтары мен бақылау режимдеріне қалайдасталған. Осының нәтижесінде астрономдар тығыз жұлдыздардың жылдам өзгеріп отыратын қасиеттерін зерттей алады, әсіресе олар серік жұлдыздардан немесе қоршаған ортадан газды тартып алатын кезде. Бұл жаңалықтың маңыздылығы қара тесіктерді анықтауға мүмкіндік береді. Тығыз жұлдыздың гравитациялық өрісі әдетте серік жұлдыздан газды тартады, соның салдарынан сәулелену (әсіресе рентген сәулелері) шығарылады. Ғалымдар осыны қара тесіктерді анықтаудың жанама жолы ретінде пайдаланды. SALT астрономдарға зерттеуге көмектескен тағы бір құбылыс – кейбір тығыз жұлдыздардың массасы суперновалық жарылысқа дейін жинақталуы, бұл ғалымдарға ғаламның кеңеюі жылдамдап бара жатқанын көрсетуге мүмкіндік берген «1a типіндегі» супернованы тудырады. Оңтүстік Африка астрономиялық обсерваториясы SALT-ті пайдаланып «поляр» деп аталатын жұлдыздар класын, яғни жұлдыздар жұбын ашты. «Поляр» екі жұлдыздық жүйеде көлемі Күн сияқты жұлдыздың миллионнан бір бөлігіне дейін қысқарған «ақ ерікше» деп аталатын тығыз жұлдыз бар. SALT қолданылып жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, осы поляр екі жұлдыздық жүйелердің бір айналымына бір жарым сағат уақыт кетеді. Сонымен қатар, SALT телескопы ғалымдарға ерекше жұлдыздардың жарықтығының жылдам өзгеруін зерттеуге мүмкіндік береді. SALT-ті пайдалану арқылы жүргізілген зерттеулер астрономдарға галактикамыздың құрылымын және эволюциясын, мысалы, квазарларды, Магеллан бұлттарын, галактикалық құрылымды және жұлдыздық астрофизиканы зерттеуге көмектесті. SALT алғашқы түсті суреттерін жариялады, бұл «алғашқы жарық» жетістігін білдірді. Бұл SALT үшін арнайы жобаланып, құрастырылған 600 000 долларлық SALTICAM цифрлық камерасының толыққанды жұмыс істеуін де таныстырды.

Туризм

SAAO-ның бастапқы бағалауларына қарамастан, SALT телескопы Сазерлендке 30 000 турист әкеледі деп күтілгенімен, қазірге дейін ол жыл сайын шамамен 14 000 келушіні қамтамасыз етті, бұл 5 000 тұрғыны бар қалада кем дегенде 300 жұмыс орнын ашуға мүмкіндік берді.