Введение

Будущая обсерватория в США

Ученые рассматривают проекты ЭЛТ с середины 1980-х годов. В 2000 году астрономы рассмотрели возможность создания телескопа со светособирающим зеркалом диаметром более 20 метров (65 дюймов), используя либо небольшие сегменты для создания единого большого зеркала, либо группировку зеркал диаметром 8 метров (26 дюймов), работающих как единое целое. Национальная академия наук США рекомендовала сосредоточить усилия на 30-метровом телескопе (100 футов) и стремилась к его строительству в течение десятилетия. Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Крузе и Калтеха начали разработку конструкции, которая в итоге стала TMT, состоящей из первичного зеркала, состоящего из 492 сегментов, с мощностью в девять раз превышающую мощность обсерватории Кека. Благодаря своей светособирающей способности и оптимальным условиям для наблюдений на вершине Мауна-Кеа, TMT позволит астрономам проводить исследования, невозможные с использованием современных инструментов. TMT предназначен для наблюдений в диапазоне от ближнего ультрафиолета до среднего инфракрасного излучения (0,31–28 мкм) и оснащен адаптивной оптикой для коррекции размытия изображения. TMT будет располагаться на самой большой высоте среди всех предлагаемых ЭЛТ. Телескоп пользуется поддержкой на уровне правительств нескольких стран. Демонстрации привлекли внимание прессы после октября 2014 года, когда строительство было временно приостановлено из-за блокады дороги. Когда планировалось возобновить строительство телескопа, оно снова блокировалось протестами. Совет по земельным и природным ресурсам одобрил проект TMT, однако дальнейшее строительство не было осуществлено из-за продолжающейся оппозиции. В июле 2023 года новый государственный надзорный совет, в который входят представители коренных гавайских общин и специалисты по культуре, начал пятилетний переходный период для принятия управления Мауна-Кеа и его телескопами, что может стать путем к решению проблемы. Национальная академия наук США предложила, чтобы 30-метровый телескоп был в центре внимания американской астрономии и рекомендовала построить его в течение десятилетия. Калифорнийский университет вместе с Калтехом начали разработку 30-метрового телескопа в том же году. Началась разработка Калифорнийского чрезвычайно большого телескопа (CELT), а также Гигантского сегментированного зеркального телескопа (GSMT) и Очень большого оптического телескопа (VLOT). В конечном итоге эти исследования привели к созданию Тридцатиметрового телескопа. TMT будет обладать в девять раз большей площадью светосбора, чем более старый телескоп Кека, используя немного меньшие зеркальные сегменты в гораздо большей группе. Каждую ночь TMT будет собирать 90 терабайт данных. TMT пользуется поддержкой на уровне правительств следующих стран: Канады, Китая, Японии и Индии. Соединенные Штаты также вносят некоторый вклад в финансирование, но меньший, чем в рамках формального партнерства.

Противодействие на Канарских островах

В ответ на продолжающиеся протесты, произошедшие в июле 2019 года, представители проекта TMT запросили разрешение на строительство на втором выбранном участке – испанском острове Ла-Пальма на Канарских островах. Рафаэль Реболо, директор Канарского астрофизического института, подтвердил, что он получил письмо с просьбой о выдаче разрешения на строительство на этом участке в качестве резервного, на случай если строительство на Гавайях окажется невозможным. Однако некоторые астрономы утверждают, что Ла-Пальма не является подходящей площадкой для строительства телескопа из-за относительно небольшой высоты острова, что может приводить к частым помехам для наблюдений из-за способности водяного пара поглощать свет в среднем инфракрасном диапазоне длин волн. Подобные атмосферные помехи могут повлиять на время наблюдений, предназначенное для исследований экзопланет, формирования галактик и космологии. Encinas постановил, что земельные концессии недействительны, поскольку они не регулируются международным договором о научных исследованиях, и что консорциум Международной обсерватории TMT не выразил конкретных намерений строить на площадке Ла-Пальма, а не на площадке Мауна-Кеа. Возобновление финансирования телескопа не будет рассматриваться до получения результатов экологической экспертизы, обновленной информации о технической готовности проекта и комментариев общественности. Япония, располагающая своим крупным телескопом Subaru (8,3 метра) на Мауна-Кеа, также является партнером. В 2008 году Национальная астрономическая обсерватория Японии (NAOJ) присоединилась к TMT в качестве учреждения-сотрудника. В следующем году стоимость телескопа оценивалась от 970 миллионов до 1,4 миллиарда долларов США. В том же году Национальные астрономические обсерватории Китайской академии наук (NAOC) присоединились к TMT в качестве наблюдателей. Статус наблюдателя – это первый шаг к полному партнерству в строительстве TMT и участию в инженерной разработке и научном использовании обсерватории. В июне 2010 года губернатор Линда Лингл и канцлер Университета Гавайев Роуз Цэн приняли участие в банкете в Большом зале народа на площади Тяньаньмэнь в Пекине, организованном Китайской ассоциацией дипломатической дружбы и Китайской торговой палатой. Специальным гостем на банкете был Лу Ён Сянь, вице-председатель Всекитайского собрания народных представителей и глава Китайской национальной академии наук, который посетил Мауна-Кеа в рамках планов Китая стать партнером в сотрудничестве с TMT. Губернатор выступила с презентацией о двух конкурирующих площадках – Мауна-Кеа и Серро-Армазонес (Чили). Выступая на конференции Китайской академии наук в 1995 году, Лу Ён Сянь заявил, что к 2010 году академия станет одним из ведущих международных научных учреждений, с новыми результатами исследований в таких областях, как исследование Луны, эволюция Вселенной и жизни, космическая микрогравитация, физика частиц и астрофизика. В 2010 году консорциум индийских астрономических исследовательских институтов (IIA, IUCAA и ARIES) присоединился к TMT в качестве наблюдателя, при условии одобрения финансирования правительством Индии. Два года спустя Индия и Китай стали партнерами, получив представительство в совете TMT. Обе страны согласились разделить расходы на строительство телескопа, которые, как ожидается, превысят 1 миллиард долларов США. Индия стала полноправным членом консорциума TMT в 2014 году. В 2019 году индийская компания Larsen & Toubro (L&T) выиграла контракт на строительство узла поддержки сегментов (SSA), который "представляет собой сложные оптико-механические подсистемы, на которых монтируется каждое шестиугольное зеркало 30-метрового первичного зеркала – сердце телескопа". Продолжение финансовой поддержки со стороны канадского правительства оставалось под вопросом из-за экономического давления. В апреле 2015 года премьер-министр Стивен Харпер объявил о выделении Канадой 243,5 миллиона долларов США в течение 10 лет. Уникальный купол телескопа был спроектирован компанией Dynamic Structures Ltd. из Британской Колумбии. В онлайн-петиции 2019 года группа канадских ученых призвала преемника премьер-министра Канады Джастина Трюдо, вместе с министром промышленности Навдипом Бэйнсом и министром науки Кирсти Дункан, отказаться от канадского финансирования проекта. Канадское астрономическое сообщество на данный момент назвало TMT своим главным приоритетом на предстоящее десятилетие.

Дизайн

ТМТ будет размещена в обсерватории общего назначения, способной исследовать широкий спектр астрофизических задач. Общий диаметр купола составит 66 метров (217 футов), а общая высота купола – 55 метров (по высоте сопоставима с восемнадцатиэтажным зданием). Общая площадь сооружения будет располагаться в пределах комплекса.

Телескоп

Центральным элементом обсерватории TMT станет телескоп Ричи-Кретьена с первичным зеркалом определенного диаметра. Это зеркало будет сегментированным и состоять из 492 небольших (1,4 метра; 4'6") индивидуальных шестиугольных зеркал. Форма каждого сегмента, а также его положение относительно соседних сегментов, будут контролироваться активно. Вторичное зеркало обеспечит несветопрепятственное поле зрения диаметром 20 угловых минут с фокусным отношением 15. Плоское третичное зеркало размером 3,5 × 2,5 метра (12' x 8') будет направлять световой поток к научным приборам, установленным на больших платформах Насмита. Телескоп будет иметь монтировку альт-азимутального типа. Необходимо обеспечить захват цели и настройку системы в течение 5 минут, или десяти минут при переходе к новому устройству. Для достижения этих временных ограничений TMT будет использовать программную архитектуру, связанную посредством системы коммуникаций, основанной на сервисах. Движущаяся масса телескопа, оптики и приборов составит 1430 тонн. Конструкция обсерватории основана на опыте создания обсерватории Кека.

Адаптируемая оптика

Неотъемлемой частью обсерватории является система многоконъюгированной адаптивной оптики (MCAO). Эта система MCAO будет измерять атмосферную турбулентность, наблюдая комбинацию естественных звезд и искусственных лазерных направляющих звезд. На основе этих измерений пара деформируемых зеркал будет корректироваться много раз в секунду для устранения искажений оптической волновой поверхности, вызванных турбулентностью в атмосфере. Эта система позволит получать дифракционно-ограниченные изображения в поле зрения диаметром 30 угловых секунд, что означает, что ядро функции рассеяния точки будет иметь размер 0,015 угловой секунды при длине волны 2,2 микрометра – почти в десять раз лучше, чем у космического телескопа Хаббл.

Процесс одобрения и протесты

В 2008 году корпорация TMT отобрала два финалиста для дальнейшего изучения – Мауна-Кеа и Серро Амазонес. В июле 2009 года был выбран Мауна-Кеа. Мауна-Кеа признана одним из лучших мест на Земле для размещения телескопов и является площадкой для 13 других телескопов, построенных на вершине горы, на территории обсерваторий Мауна-Кеа. Телескопы приносят доход Большому острову, обеспечивая создание рабочих мест и получение государством субсидий в размере миллионов долларов. Мауна-Кеа является самой священной горой в гавайской культуре и одновременно охраняемой землей, находящейся под доверительным управлением штата Гавайи. BLNR провела слушания по заявке на получение разрешения 2 и 3 декабря 2010 года. 25 февраля 2011 года совет выдал разрешения после проведения нескольких общественных слушаний.

2014-2015: Первая блокада, строительство остановилось, Верховный суд штата признал разрешение недействительным

Церемония закладки первого камня и открытия состоялась, но была прервана протестующими 7 октября 2014 года. Проект стал центром эскалации политического конфликта, полицейских арестов и продолжающихся судебных разбирательств по поводу надлежащего использования земель природоохранного назначения. Культурная практика и религиозные права коренных гавайцев стали ключевыми в оппозиции, с выраженными опасениями по поводу отсутствия содержательного диалога в процессе получения разрешений. В конце марта 2015 года демонстранты вновь остановили строительные бригады. 2 апреля 2015 года около 300 протестующих собрались на Мауна-Кеа, некоторые из них пытались заблокировать дорогу к вершине; было произведено 23 ареста. После того, как полиция расчистила дорогу к вершине, около 40-50 протестующих начали следовать за тяжело загруженными и медленно движущимися строительными грузовиками к строительной площадке на вершине. Развитие проекта оценивалось положительно, но оппозиция ему, как заявлялось, будет продолжаться. 8 апреля 2015 года губернатор Иге объявил о временной приостановке проекта как минимум до 20 апреля 2015 года. Строительство планировалось возобновить 24 июня, однако в этот день сотни протестующих собрались, блокируя доступ к строительной площадке для TMT. Некоторые протестующие разбили лагерь на подъездной дороге к площадке, другие же перекатывали на дорогу большие камни. В результате были произведены 11 арестов. Председатель компании TMT заявил: "TMT будет следовать процедуре, установленной штатом". Пересмотренное разрешение было одобрено 28 сентября 2017 года Советом Гавайев по земельным и природным ресурсам. 2 декабря 2015 года Верховный суд штата Гавайи признал разрешение 2011 года, выданное Советом по земельным и природным ресурсам штата Гавайи (BLNR), недействительным, постановив, что надлежащая правовая процедура не была соблюдена, поскольку Совет одобрил разрешение до слушания по оспариваемому делу. Высший суд заявил: "BLNR поставил телегу впереди лошади, одобрив разрешение до слушания по оспариваемому делу", и "Как только разрешение было выдано, апеллянты были лишены самого базового элемента процессуальной надлежащей правовой процедуры – возможности быть заслушанными в значимое время и значимым образом. Наша Конституция требует большего".

2017-2019: слушания BLNR, Суд подтверждает пересмотренное разрешение

В марте 2017 года должностное лицо BLNR, проводящее слушания, отставной судья Рики Мэй Амано, завершила шестимесячные слушания в Хило, Гавайи, заслушав показания 71 свидетеля в течение 44 дней. 26 июля 2017 года Амано представила рекомендацию о выдаче Управлением по земельным вопросам разрешения на строительство. 28 сентября 2017 года BLNR, основываясь на отчете Амано, одобрило, большинством голосов 5 против 2, разрешение на использование территории природоохранной зоны (CDUP) для TMT. К разрешению были приложены многочисленные условия, включая демонтаж трех существующих телескопов и положение о том, что TMT станет последним телескопом, размещенным на горе. 30 октября 2018 года Верховный суд штата Гавайи, решением 4 против 1, признал пересмотренное разрешение действительным, разрешив возобновление строительства.

Блокада 2019 года и последствия

15 июля 2019 года возобновились протесты, которые заблокировали подъездную дорогу, вновь помешав началу строительства. 17 июля были арестованы 38 протестующих, все из которых были купуна (старейшинами), в то время как блокировка подъездной дороги продолжалась. Блокада длилась 4 недели и привела к остановке работы всех 12 обсерваторий на Мауна-Кеа – это была самая длительная остановка за 50-летнюю историю обсерваторий. Полная остановка завершилась, когда представители властей заключили соглашение, предусматривающее строительство новой дороги в обход лагеря протестующих и предоставление полного списка транспортных средств, имеющих доступ к дороге, для подтверждения их непричастности к проекту TMT. Протесты были расценены как борьба за права коренных народов и поворотный момент для астрономии. Несмотря на то, что как коренные гавайцы, так и не являющиеся коренными жителями Гавайев поддерживают TMT, значительная часть коренного населения выступает против строительства, считая сам проект продолжением игнорирования их основных прав. 50 лет протестов против использования Мауна-Кеа поставили под сомнение этичность проведения исследований с использованием телескопов на этой горе. Этот конфликт касается не только строительства, но и многолетнего противостояния между коренными гавайцами, правительством США и частными интересами. Американское астрономическое общество, через своего пресс-секретаря Рика Файенберга, заявило: «У гавайского народа есть множество законных претензий, связанных с тем, как к ним относились на протяжении веков. Эти обиды тлели долгие годы, и когда астрономы объявили о намерении построить новый гигантский телескоп на Мауна-Кеа, ситуация достигла точки кипения». 18 июля 2019 года на платформе Change.org была опубликована онлайн-петиция под названием «Импич губернатору Дэвиду Иге». Петиция собрала более 25 000 подписей. Губернатору и другим членам его администрации поступали угрозы смерти из-за строительства телескопа. 19 декабря 2019 года губернатор Гавайев Дэвид Иге объявил о сокращении численности сотрудников правоохранительных органов на Мауна-Кеа. В то же время проект TMT заявил о своей неготовности к началу строительства в ближайшее время.

2020-е годы

В начале 2020 года TMT и Гигантский телескоп Магеллана (GMT) совместно представили свою научную и техническую готовность панели Astro2020 Национальных академий США. Чили является местом для GMT в южном полушарии, а Мауна-Кеа рассматривается как основной потенциальный участок для TMT в северном полушарии. Панель разработает ряд рекомендаций по реализации стратегии и видения для развития астрономии и астрофизики в США в ближайшее десятилетие, а также определит приоритеты для будущего финансирования проектов. В июле 2020 года TMT подтвердила, что возобновление строительства TMT не планируется ранее 2021 года. Пандемия COVID-19 привела к переходу партнерства TMT на удаленную работу по всему миру, создав угрозу общественному здоровью, а также проблемы с поездками и логистикой. 13 августа 2020 года спикер Палаты представителей штата Гавайи Скотт Саики объявил, что Национальный научный фонд (NSF) начал неформальный процесс взаимодействия с заинтересованными сторонами, заинтересованными в проекте Тридцатиметрового телескопа. После выслушивания и рассмотрения точек зрения заинтересованных сторон, NSF примет решение о необходимости инициирования официальной федеральной экологической экспертизы для TMT. По состоянию на март 2024 года дальнейшее строительство не было объявлено и не началось. Продолжалась работа над проектированием инструментов, литьем и полировкой зеркал, а также другими критически важными техническими аспектами. В июле 2023 года новый государственный совет – Управление по надзору за управлением Маунакеа – начал пятилетний переход к принятию на себя управления участком Мауна-Кеа и всеми расположенными на горе телескопами. Несмотря на отсутствие конкретных сроков начала или завершения работ, активистка Ноэ Ноэ Вонг Уилсон была процитирована журналом Astronomy Magazine со словами: "Пока что новый орган находится на ранней стадии развития, но появляется реальная возможность для продвижения вперед". В состав совета входят представители коренных гавайских общин и специалисты по культуре, а также астрономы и другие заинтересованные лица. Совет получит полный контроль над участком с июля 2028 года.