Астрономія є однією з наук, що найбільш бурхливо розвивається. Завдяки досягненням технічного прогресу за останні десятиліття вчені отримали у своє розпорядження інструменти, про які їхні колеги з минулого могли тільки мріяти. І цей процес не збирається сповільнюватися. Просто зараз у розробці перебуває ціла низка телескопів наступного покоління, які значно розширять наші можливості з вивчення Всесвіту. У цьому матеріалі ми розповімо про п’ять головних обсерваторій, які будуть введені в експлуатацію вже найближчими роками.
Обсерваторія Вери Рубін
Першим телескопом з нашого списку, який розпочне спостереження раніше за інших, є обсерваторія Вери Рубін. Вона розташована на вершині чилійської гори Серро-Пачон, перший камінь у її фундамент був закладений ще 2015 року.
Серцем обсерваторії стане 8,4-метровий телескоп SST (Simonyi Survey Telescope), що має широке поле зору. Це дасть змогу астрономам отримувати зображення великих ділянок неба. Після введення в експлуатацію, обсерваторія повинна буде виконати десятирічний огляд усього південного неба. Під час нього щоночі буде генеруватися близько 20 терабайтів даних.
Основними завданнями обсерваторії Вери Рубін стане вивчення темної енергії та темної матерії, картування Чумацького Шляху і малих об’єктів Сонячної системи (зокрема, навколоземних астероїдів і об’єктів пояса Койпера), а також пошуки наднових і гамма-сплесків.
Зведення самої будівлі обсерваторії Вери Рубін уже завершене, нещодавно інженери розпочали складання її оптичної начинки. Очікується, що вона побачить своє перше світло на початку наступного року, а вже в другій половині 2025 року розпочне регулярні спостереження.
Надзвичайно Великий телескоп
Уже зараз на вершині чилійської гори Серро-Армазонес можна побачити величезний 80-метровий сталевий купол. Він стане домівкою для Надзвичайно Великого телескопа (ELT), який стане найпотужнішою оптичною обсерваторією в історії. ELT зможе збирати в 100 млн разів більше світла, ніж людське око, та в 13 разів більше, ніж найбільші чинні оптичні телескопи.
Це стане можливим завдяки оптичній системі, що не має аналогів. Усередині купола ELT буде розміщено 39-метрове головне дзеркало, що складається з 798 індивідуальних шестикутних сегментів загальною площею 978 м² і масою 132 тонни. Воно буде управлятися в режимі реального часу системою високоточних датчиків, що забезпечують постійне оптичне юстування.
Конструкція ELT також передбачає використання принципово нової адаптивно-оптичної техніки, здатної максимально якісно коригувати спотворення зображень небесних тіл, що вносяться земною атмосферою. Це дасть змогу астрономам отримувати неймовірно чіткі та детальні зображення небесних тіл. Очікується, що нова обсерваторія зможе безпосередньо знімкувати екзопланети, вивчати їхні атмосфери, спостерігати за народженням нових планетних систем, а також допоможе виміряти величину прискорення розширення Всесвіту.
Будівництво ELT уже перетнуло екватор. Очікується, що нова обсерваторія побачить своє перше світло у 2028 році.
Гігантський Магелланів телескоп
Завдяки своєму клімату та географії Чилі є одним із найкращих місць на планеті для розміщення оптичних телескопів. Тож не дивно, що вона стане домівкою й для третьої обсерваторії з нашого списку. Мова про Гігантський Магелланів телескоп (GMT).
Як елемент обсерваторії, що збирає світло, буде використана система з семи первинних дзеркал діаметром 8,4 метра та вагою 20 тонн кожне. Вони будуть укладені в 65-метрову обертову вежу загальною масою 4800 тонн, яка захистить компоненти телескопа від екстремальних погодних умов і можливих землетрусів.
Згідно зі специфікацією GMT буде вчетверо потужнішим, ніж телескоп James Webb, і в 10 разів потужнішим, ніж Hubble. Астрономи мають намір використовувати його для вивчення практично всіх аспектів астрофізики. GMT зможе знаходити екзопланети, отримувати їхні спектри та шукати біосигнатури. Телескоп також використовуватимуть для вивчення галактичної еволюції, властивостей темної матерії та темної енергії, а також історії походження хімічних елементів у Всесвіті.
Виготовлення всіх семи первинних дзеркал GMT вже завершено, наразі тривають приготування до зведення його купола. Очікується, що будівництво телескопа буде завершено у 2029 році.
Інфрачервоний телескоп Roman
Космічний телескоп Roman іноді називають наступником Hubble. Це пов’язано з тим, що він оснащений аналогічним 2,4-метровим дзеркалом, яке дасть йому змогу отримувати схожі за деталізацією зображення.
Але це не зовсім коректне порівняння. По-перше, завдяки 300-мегапіксельній камері WFI телескоп матиме в сто разів більше поле зору, ніж Hubble. По-друге, він призначений для ведення спостережень у ближній частині інфрачервоного діапазону. І по-третє, Roman отримає інструмент, якого немає у Hubble. Мова про коронограф. Це пристрій, здатний «відсікати» світло зорі, що дасть змогу безпосередньо вивчати супутники, які обертаються навколо неї. Коронограф Roman використовуватиме нову технологію блокування світла та компенсації спотворень у хвильовому фронті. Очікується, що прилад зможе отримувати найчіткіші в історії зображення протопланетних і навколозоряних дисків, а також знайти кілька тисяч нових екзопланет і отримати прямі зображення найбільших із них.
Крім вивчення екзопланет, RST також буде використовуватися для спостереження великомасштабних структур Всесвіту і дослідження впливу темної матерії на галактики. Ще одним завданням нового телескопа стане пошук наднових і гравітаційних лінз.
Нещодавно Roman пройшов першу перевірку зору. Його запуск заплановано на 2027 рік. Телескоп буде виведений на гало-орбіту навколо точки Лагранжа L₂ системи Сонце-Земля. Номінальний термін служби апарата має становити п’ять років.
Космічний телескоп «Сюньтянь»
Як і обсерваторію Roman, китайський телескоп «Сюньтянь» теж часто порівнюють із Hubble. Така аналогія зумовлена як тим, що він буде оснащений схожим за діаметром 2-метровим дзеркалом, так і тим, що він теж створений із розрахунком на його обслуговування людьми та періодичну заміну інструментів.
Річ у тім, що «Сюньтянь» виведуть на ту саму орбіту, що й китайська орбітальна станція «Тяньгун». Завдяки наявності двигунів і власної навігаційної системи, телескоп зможе стикуватися з нею, що значно спростить завдання його ремонту та заміни інструментів.
Що стосується його технічних можливостей, «Сюньтянь» зможе робити знімки з роздільною здатністю, яку можна порівняти з роздільною здатністю все того ж Hubble. При цьому, завдяки наявності 2,5-гігапіксельної камери, китайський телескоп матиме в 300 разів більше поле зору. Передбачається, що основними завданнями «Сюньтянь» стануть космологічні дослідження, пошуки темної матерії, а також спостереження різних об’єктів Сонячної системи та Чумацького Шляху.
Наразі КНР розраховує запустити телескоп у 2026 році. Для його виведення на орбіту буде залучена ракета «Чанчжен-5».
