Астрономия является одной из самых бурно развивающихся наук. Благодаря достижениям технического прогресса за последние десятилетия ученые получили в свое распоряжение инструменты, о которых их коллеги из прошлого могли только мечтать. И этот процесс не собирается замедляться. Прямо сейчас в разработке находится целый ряд телескопов следующего поколения, которые значительно расширят наши возможности по изучению Вселенной. В этом материале мы расскажем про пять главных обсерваторий, которые будут введены в строй уже в ближайшие годы.
Обсерватория Веры Рубин
Первым телескопом из нашего списка, который приступит к наблюдениям раньше остальных, является обсерватория Веры Рубин. Она расположена на вершине чилийской горы Серро-Пачон, первый камень в ее фундамент был заложен еще в 2015 году.
Сердцем обсерватории станет 8,4-метровый телескоп SST (Simonyi Survey Telescope), обладающий широким полем зрения. Это позволит астрономам получать изображения больших участков неба. После ввода в эксплуатацию, обсерватория должна будет выполнить десятилетний обзор всего южного неба. В его ходе каждую ночь будет генерироваться порядка 20 терабайт данных.
Основными задачами обсерватории Веры Рубин станет изучение темной энергии и темной материи, картирование Млечного Пути и малых объектов Солнечной системы (в частности, околоземных астероидов и объектов пояса Койпера), а также поиски сверхновых и гамма-всплесков.
Строительство самого здания обсерватории Веры Рубин уже завершено, недавно инженеры приступили к сборке ее оптической начинки. Ожидается, что она увидит свой первый свет в начале следующего года, а уже во второй половине 2025 года приступит к регулярным наблюдениям.
Чрезвычайно Большой телескоп
Уже сейчас на вершине чилийской горы Серро–Армазонес можно увидеть огромный 80-метровый стальной купол. Он станет домом для Чрезвычайно Большого телескопа (ELT), который станет мощнейшей оптической обсерваторией в истории. ELT сможет собирать в 100 млн раз больше света, чем человеческий глаз, и в 13 раз больше, чем крупнейшие действующие оптические телескопы.
Это станет возможно благодаря не имеющей аналогов оптической системе. Внутри купола ELT будет размещено 39-метровое главное зеркало, состоящее из 798 индивидуальных шестиугольных сегментов общей площадью 978 м² и массой 132 тонны. Оно будет управляться в режиме реального времени системой высокоточных датчиков, обеспечивающих постоянную оптическую юстировку.
Конструкция ELT также предусматривает использование принципиально новой адаптивно-оптической техники, способной максимально качественно корректировать искажения изображений небесных тел, вносимые земной атмосферой. Это позволит астрономам получать невероятно четкие и детальные изображения небесных тел. Ожидается, что новая обсерватория сможет напрямую фотографировать экзопланеты, изучать их атмосферы, наблюдать за рождением новых планетных систем, а также поможет измерить величину ускорения расширения Вселенной.
Строительство ELT уже перевалило экватор. Ожидается, что новая обсерватория увидит свой первый свет в 2028 году.
Гигантский Магелланов телескоп
Благодаря своему климату и географии Чили является одним из лучших мест на планете для размещения оптических телескопов. Поэтому неудивительно, что она станет домом и для третьей обсерватории из нашего списка. Речь о Гигантском Магеллановом телескопе (GMT).
В качестве собирающего свет элемента обсерватории будет использоваться система из семи первичных зеркал диаметром 8,4 метра и весом 20 тонн каждое. Они будут заключены в 65-метровую вращающуюся башню общей массой 4800 тонн, которая защитит компоненты телескопа от экстремальных погодных условий и возможных землетрясений.
Согласно спецификации GMT будет в четыре раза мощнее, чем телескоп James Webb, и в 10 раз мощнее, чем Hubble. Астрономы собираются использовать его для изучения практически всех аспектов астрофизики. GMT сможет находить экзопланеты, получать их спектры и искать биосигнатуры. Телескоп также будет использоваться для изучения галактической эволюции, свойств темной материи и темной энергии, а также истории происхождения химических элементов во Вселенной.
Изготовление всех семи первичных зеркал GMT уже завершено, на данный момент ведутся приготовления к возведению его купола. Ожидается, что строительство телескопа будет завершено в 2029 году.
Инфракрасный телескоп Roman
Космический телескоп Roman иногда называют преемником Hubble. Это связано с тем, что он оснащен аналогичным 2,4-метровым зеркалом, которое позволит ему получать схожие по детализации изображения.
Но это не совсем корректное сравнение. Во-первых, благодаря 300-мегапиксельной камере WFI телескоп будет обладать в сто раз большим полем зрения, нежели Hubble. Во-вторых, он предназначен для ведения наблюдений в ближней части инфракрасного диапазона. И в третьих, Roman получит инструмент, которого нет у Hubble. Речь о коронографе. Это устройство, способное «отсекать» свет звезды, что позволит напрямую изучать обращающиеся вокруг нее спутники. Коронограф Roman будет использовать новую технологию блокировки света и компенсации искажений в волновом фронте. Ожидается, что прибор сможет получать самые четкие в истории изображения протопланетных и околозвездных дисков, а также найти несколько тысяч новых экзопланет и получить прямые изображения крупнейших из них.
Помимо изучения экзопланет, RST также будет использоваться для наблюдения крупномасштабных структур Вселенной и исследования влияния темной материи на галактики. Еще одной задачей нового телескопа станет поиск сверхновых и гравитационных линз.
Недавно Roman прошел первую проверку зрения. Его запуск запланирован на 2027 год. Телескоп будет выведен на гало-орбиту вокруг точки Лагранжа L₂ системы Солнце-Земля. Номинальный срок службы аппарата должен составить пять лет.
Космический телескоп «Сюньтянь»
Как и обсерваторию Roman, китайский телескоп «Сюньтянь» тоже часто сравнивают с Hubble. Такая аналогия обусловлена как тем, что он будет оснащен схожим по диаметру 2-метровым зеркалом, так и тем, что он тоже создан с расчетом на его обслуживание людьми и периодическую замену инструментов.
Дело в том, что «Сюньтянь» выведут на ту же орбиту, что и китайская орбитальная станция «Тяньгун». Благодаря наличию двигателей и собственной навигационной системы, телескоп сможет стыковаться с ней, что значительно упростит задачу его ремонта и замены инструментов.
Что касается его технических возможностей, «Сюньтянь» сможет делать снимки с разрешением, сопоставимым с разрешением все того же Hubble. При этом, благодаря наличию 2,5-гигапиксельной камеры, китайский телескоп будет обладать в 300 раз большим полем зрения. Предполагается, что основными задачами «Сюньтянь» станут космологические исследования, поиски темной материи, а также наблюдения различных объектов Солнечной системы и Млечного Пути.
На данный момент КНР рассчитывает запустить телескоп в 2026 году. Для его вывода на орбиту будет задействована ракета «Чанчжэн-5».
