Архыз - обсерватория российской академии наук. Обсерватория Большой телескоп азимутальный (БТА)
Этот Новый год мне захотелось провести на природе, попробовать что-то новое. Тут на глаза попалось объявление от Intellect tour о двух новогодних турах: "Новый год под звездами Архыза" и "Новый год в Мурманске". Поскольку полярные сияния в уходящем году неоднократно , выбор был сделан в пользу гор, телескопов и астрофотографии.
Проведя в дороге почти два дня мы добрались из Ярославля до верхней площадки Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук расположенной на Северном Кавказе у подножия горы Пастухова в Зеленчукском районе Карачаево-Черкесской Республики. Здесь расположен БТА (Большой Телескоп Альт-Азимутальный) — крупнейший в Евразии оптический телескоп с диаметром главного монолитного зеркала 6 м. В сегодняшнем посте речь пойдет о БТА и его ближайших соседях.
01. Поселились мы в замечательной гостинице "Андромеда" (строение с балконами, облицованное желтым камнем), находящейся на высоте 2000 метров (над уровнем моря) на одном из отрогов горы Пастухова. От поселка Нижний Архыз сюда ведет извилистая горная дорога длиною 17 км и перепадом высоты около 1000 метров. При бодром подъеме на машине уши слегка закладывает, да.
Три белых купола слева от гостиницы - станция оптических наблюдений искуственных спутников земли "Архыз" (бывший "Космотэн"). Ясными ночами тут устраивается "лазерное шоу" при помощи лазерного локатора Сажень-ТМ. Станция оборудована оптическими телескопами Zeiss-600 M и АТТ-600, а с 2014 года уникальным многоканальным мониторинговым телескопом (ММТ). Сейчас основной задачей станции является отслеживание космического мусора, также она может отслеживать ИСЗ, метеорную активность и метеориды. Однако с вводом в эксплуатацию ММТ станция может изучать подвижные объекты внутри нашей галактики и за ее пределами, тем самым оказав помощь фундаментальной астрофизике.
Вдалеке на вершине горы Чапал виднеется оптическая часть комплекса распознавания космических объектов "Крона", а ниже и в нескольких километрах правее от вершины - радиолокационная. Это объект войск воздушно-космической обороны России. "Крона" распознаёт космические объекты, выявляет их принадлежность, назначение и технические характеристики. Пропускная способность комплекса — 30 000 космических объектов в сутки.
Принцип работы: Лазерно-оптический локатор на вершине горы Чапал состоит из нескольких каналов. Приёмный канал — оптический телескоп с остронаправленной блендой, который позволяет получать изображения космических объектов в отражённом солнечном свете на расстоянии до 40 000 км, управляется по заранее заданной программе и сопровождает предварительно выбранные объекты. Пассивный канал автономного обнаружения космических объектов — автоматически проводит патрульные наблюдения с целью обнаружения ранее неизвестных космических объектов в своей области небесной сферы, определяет их характеристики и передаёт всё это в Центр контроля космического пространства. Недостаток указанных выше двух каналов в том, что они обрабатывают отражённый от объекта солнечный свет и могут работать только в ночные часы и только при отсутствии облачности. Приёмо-передающий канал — излучает лазерный луч в сторону космического объекта, принимает и обрабатывает отражённый сигнал. Не зависит от времени суток. Радиолокационная станция расположена в нескольких километрах от вершины горы Чапал. Её зона действия — верхняя полусфера с радиусом 3500 км. Состоит из двух каналов, работающих в разных диапазонах. Дециметровый диапазон — канал «А» — приёмо-передающая фазированная антенная решётка апертурой размером 20 × 20 м. До распада СССР в составе комплекса «Крона» использовались 3 истребителя-перехватчика МиГ-31Д, вооружённые ракетами 79М6 «Контакт» (с кинетической боевой частью) для уничтожения вражеских спутников на орбите. После развала СССР истребители МиГ-31Д достались Казахстану. Планируется, что Космические войска будут использовать российские МиГ-31. Конструкторское бюро «Факел» ведёт разработку замены для ракет 79М6 «Контакт».
Комплекс разрабатывался с 1974 года, в 1994 году поставлен на опытно-боевое дужерство, а в 1999 заступил на боевое.
Сантиметровый диапазон — канал «Н» — приёмо-передающая система, состоящая из пяти вращающихся параболических антенн, которые работают по принципу интерферометра, благодаря чему очень точно измеряет параметры орбиты космического объекта.
02. С площадки у гостиницы открывается прекрасный вид на громадину БТА (диаметр зеркала 6 м) и Zeiss-1000 (диаметр зеркала 1 м). БТА расположен на высоте 2070 метров и еще на 53 метра вверх устремляется алюминиевый купол диаметром 45 метров. За куполом виден огромный кран, использовавшийся для строительства купола, монтажа и обслуживания телескопа. Вертикальная конструкция под краном - "кобра", применяется для ремонтных работ на куполе телескопа.
БТА расшифровывается как Большой Телескоп Альт-Азимутальный. Иногда его называют "Архызским" телескопом, но, как мы видим, телескопов (даже оптических) в районе Нижнего Архыза много:) О радиотелескопах РТФ-32 и РАТАН-600 я расскажу отдельно.
Оба телескопа принадлежат Специальной астрофизической обсерватории РАН (САО РАН), в настоящее время являющейся крупнейшим российским астрономическим центром наземных наблюдений за Вселенной.
03. БТА являлся самым большим телескопом в мире с 1975 года, когда он превзошёл пятиметровый телескоп Хейла в Паломарской обсерватории, и по 1993, когда заработал десятиметровый телескоп Обсерватории Кека. Тем не менее, БТА оставался телескопом с крупнейшим в мире монолитным зеркалом вплоть до 1998 года. По сей день купол БТА является крупнейшим астрономическим куполом в мире. Забрало, весом 32 тонны, полностью открывается за 25 минут, оставляя в куполе проем шириной 11 метров.
04. Заходим внутрь, на экскурсию. На потолке мозаичное пано с зодиакальными созвездиями. Грустная шутка при пасмурном небе - "только эти звезды вы и сможете сегодня увидеть". А с погодой первые дни нам не очень повезло:(
05. Экскурсию проводят сотрудники обсерватории, люди искренне увлеченные своим делом и очень позитивные. Не знаю имени нашего экскурсовода но он мне запомнился еще и тем что дал пару полезных советов туристического плана (про местные "кафешки" и торговцев медем) а также закончил экскурсию интересными философскими замечаниями о жизни вообще. Мне кажется, что сотрудники тут постигают дзен не хуже тибетских монахов! ;)
06. Итак, сам телескоп. Он установлен на альт-азимутальной монтировке. Масса подвижной части телескопа — около 650 тонн. Общая масса телескопа — около 850 тонн. Нижняя круговая платформа, которую вы видите на фото, может вращаться вокруг своей оси, о том как это технически организовано я расскажу ниже. На платформе стоит "вилка" из двух четырехэтажных колонн (в них расположена различная аппаратура, в частности правую колонну целиком занимает Основной Звёздный Спектрограф). Колонны поддерживают сорокаметровую "трубу" телескопа. На фото мы как раз видим тыльную часть главного зеркала с механизмами разгрузки. Вес зеркала настолько велик, что при любых перемещениях, оно меняет свою форму, деформируется, искривляется. Для предотвращения потери формы с нижней стороны зеркала просверлено 66 глухих отверстий. В них установлены специальные рычажные механизмы разгрузки, которые как бы поддерживают каждую часть зеркала изнутри. Они работают при любых наклонах зеркала и предотвращают его искривление.
07. БТА это телескоп-рефлектор. Главное зеркало (закрыто белыми ламелями, т.к. сейчас день и наблюдения не ведутся) диаметром 605 см имеет форму параболоида вращения. Фокусное расстояние зеркала 24 метра, вес зеркала без учёта оправы — 42 тонны. Чтобы зеркало лучше отражало свет, на него в вакууме напыляют тончайший слой алюминия. Раз в несколько лет эту процедуру необходимо повторять.
На Лыткаринском заводе оптического стекла в 1963-1974 годах было изготовлено параболическое зеркало. В специально построенной регенеративной ванной печи при строго определенной температуре в 1600 градусов почти 2 года шел процесс варки стекла и отливки заготовки (до 20 ноября 1964 года). Заготовка остывала также свыше 2 лет (736 суток, до 5 декабря 1966 года), что позволило избежать возникновения микротрещин. Затем начался трудоемкий процесс ее обработки. Ее вес составлял 70 тонн. Предварительная обработка осуществлялась силами Лыткаринского завода, после чего из 2 имевшихся заготовок была выбрана лучшая. 4 сентября 1970 года заготовка была принята специальной комиссией под руководством академика Л.А. Арцимовича. Окончательную шлифовку и полировку зеркала осуществляла команда рабочих-оптиков ЛОМО высочайшей квалификации под руководством Г.И. Амура. Для этого был создан специальный станок, построенный на Коломенском заводе тяжелого станкостроения. В июне 1974 года зеркало было готово для проведения аттестации. 10 июля межведомственная комиссия под председательством академика А.М. Прохорова приняло зеркало для последующей его установки на телескоп.
К моменту, когда зеркало было принято межведомственной комиссией, близ станицы Зеленчукской на отроге горе Пастухова на высоте 2110 м над уровнем моря уже высилась башня для размещения телескопа и полным ходом велась сборка огромного прибора. Здесь была основана Специальная астрофизическая обсерватория (САО). Башня была также построена с учетом ряда особых условий - соблюдения строжайшего термостатического режима, создания оптимальной с точки зрения аэродинамики формы здания и защиты подкупольного пространства от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.
Сборка телескопа заняла 4 года (1970-1974). Летом семьдесят четвертого главное зеркало отправилось в путь продолжительностью почти 2 месяца - сначала на баржах по воде, потом по суше, в том числе по специально построенной горной дороге. 3 ноября телескоп был передан в пробную эксплуатацию, а год спустя, 30 декабря 1975 года, БТА был принят Государственной межведомственной комиссией с оценкой "отлично". Таким образом, для изготовления гигантского телескопа потребовалось 15 лет. Это сравнительно немного - США создавали свой прибор с 5-метровым зеркалом 22 года.
08. Свет от зеркала собирается, концентрируется и отражается в верхнюю часть телескопа, где расположено первичное приемное устройство (черный "стакан"). Фокусное расстояние телескопа в итоге — 24 метра. Но если использовать дополнительное зеркало, отбрасывающее свет назад, а потом в один из боковых фокусов, то фокусное расстояние увеличивается до 180 метров.
Кстати, раньше в "стакане" сидел астроном, выполнявший наблюдения и фиксацию изображения на фотопластины. Теперь вместо человека там электроника. И это хорошо еще и потому, что температура внутри купола стабилизируется системой вентиляции и кондиционирования и приводится к ожидаемой температуре ночного воздуха еще до открытия забрала. То есть если снаружи - 15, то и внутри будет - 15. Никаких обогревателей, т.к. это моментально внесет искажения в получаемое изображение.
По периметру купола как раз видны системы кондиционирования и вентиляции. Внизу за стеклянными окнами старый зал управления. Сейчас он не используется и изнутри выглядит как тепло и лампово, вызывая в памяти ассоциации со Стар-Треком. Фото пульта с кнопками я сейчас вставить не смогу. Современное управление осуществляется с одного компьютера.
09. После осмотра "вершины айсберга", нас провели на нижние этажи и показали механизмы, обеспечивающие вращение телескопа. Телескоп закреплен на опорно-поворотной платформе с девятиметровой вертикальной осью. Верхняя часть платформы - круг диаметром 12 метром (на снимках выше), переходит в сферическое кольцо, которое выполняет роль подшипника. Покоится сферическое кольцо на опорах жидкостного трения, трех жестких и трех подпружиненных.
10. Благодаря специальной конструкции гидравлических опор БТА как бы "плавает" на тончайшей масляной подушке толщиной 0,1 мм, и человек в состоянии повернуть его вокруг своей оси. На площадке опорно-поворотной платформы также расположены двигатели лифтов колонн и маслопроводы систем наклона телескопа. Вращение "трубы" телескопа по горизонтальной оси, ее наклон, обеспечивается таким же образом.
11. Помещение масляной станции - системы маслопитания телескопа, можно сказать, это сердце всей конструкции. Основные и резервные насосы нагнетают масло в каналы опор-подушек под давлением около 70 атмосфер. (Да, это тазик. С маслом. Нет, синей изоленты не видел.)
12. Этажом ниже расположен привод вращения. Это два колеса для обеспечения слежения за объектами сразу в двух плоскостях. Уникальная высокоточная червячная пара диаметром почти 6 метров обеспечивают перемещение подвижной части телескопа с точностью до десятых долей угловой секунды.
13. Модернизированные цифровые контроллеры управления двигателями обеспечивают высокую точность. А когда-то тут было аналоговое оборудование.
14. Еще ниже - нижний блок подшипников, которые фиксируют ось - "пята" телескопа. Однако, вся конструкция на ней не стоит, нет. "Пята" ориентирует ее по вертикали. Фундамент телескопа отделен от общего фундамента башни, чтобы избежать лишних вибраций.
15. На следующий день погода стала еще "круче", зато появилась возможность походить по округе, порадоваться снегу и сделать несколько атмосферных фото.
БТА, кран и "кобра" и человек для оценки масштаба.
16. Учитывая, что в Ярославле на этот момент снега не было, а в Ростове на Дону вообще местами зеленела трава, снегу все очень обрадовались. Тем более, что на смену снегопаду должно прийти ясное небо и можно будет позаниматься астрофотографией. Вид на купол БТА от начала лестницы.
17. Мороз и солнце! Сходили на Звездный холм. Оттуда тоже красивый вид на обсерваторию. Средних размеров здание с куполом справа от БТА - телескоп Zeiss-1000, что скрывают маленькие купола правее него я не знаю, может, телескоп Zeiss-600 или какой-то еще?
18. Кстати, телескоп боится туч. На такой высоте облака плавают и на уровне башни. Если вдруг в раскрытое забрало купола заглянет туча, то будет плохо - всё мигом станет мокрым: купол, конструкция телескопа, приборы, а главное - главное зеркало. Телескоп на длительное время выйдет из строя, а допустить такого нельзя. Поскольку тучу не остановишь и 32-х тонное забрало башни быстро не закроешь, астрономы ждут чтоб облачность на уровнях телескопа полностью рассеялась.
19. Небо проясняется, но туч еще слишком много, поэтому БТА "спит". Орион тоже слегка укрылся "одеялом".
20. Наконец-то выдалась ясная ночь. Забрало открыто, свет внутри выключен: идут наблюдения!
30. Картинка эффектная из-за подсветки внутри купола, но наблюдения в этот момент не ведутся, происходят какие-то технические работы, настройка.
БТА является телескопом мирового класса. Большая светособирающая способность телескопа дает возможность проводить исследование структуры, физической природы и эволюции внегалактических объектов, детальное изучение физических характеристик и химического состава пекулярных, нестационарных и магнитных звезд, исследование процессов звездообразования и эволюции звезд, изучение поверхностей и химического состава атмосфер планет, траекторные измерения искусственных небесных тел на больших расстояниях от Земли и многое другое. С его помощью были проведены многочисленные уникальные исследования космического пространства: изучены самые далекие из наблюдавшихся когда-либо с Земли галактик, оценена масса местного объема Вселенной, разгадано множество других загадок космоса. Петербургский ученый Дмитрий Вышелович с помощью БТА искал ответ на вопрос, дрейфуют ли фундаментальные постоянные во Вселенной. По итогам наблюдений он сделал важнейшие открытия. Отечественные телескопостроители и ученые накопили благодаря БТА огромный опыт, позволивший открыть пути к новым технологиям изучения Вселенной.
31. Я очень рад, что смог своими глазами увидеть БТА, рад что это творение инженерной мысли своего времени до сих пор в строю, модернизируется и развивается. Пусть на жзненном пути телескопа были неудачи, пусть сам телеском родился из спорной идеи "догнать и перегнать Америку", пусть сейчас появились более мощные приборы, это нисколько не умаляет его значения и уникальности, труда всех людей участвовавших в его создании и работавших на нем. Есть что-то медитационное в том, когда сидишь на лавочке перед куполом БТА, смотришь на него, на горы вокруг, на небо, слушаешь шум работы его механизмов на фоне звенящей тишины...
В завершение поста, старый документальный фильм о строительстве и принципах работы БТА.
Попасть в это место в горах Карачаево-Черкесии я хотел очень давно. И вот, наконец, моя маленькая мечта - увидеть в действии Большой Телескоп Специальной астрофизической обсерватории РАН России, - сбылась! Я, конечно, и раньше слышал о крупных размерах телескопа, процесс строительства которого продолжался 15 лет, но когда я стал рядом с ним, и это уникальное сооружение не поместилось в мой объектив "фишай", был реально изумлен! Впрочем, несколько хороших кадров я сделал, - а нашей группе повезло, мы побывали и в подземной части обсерватории, также я сделал несколько снимков с воздуха, которые хочу предложить читателям блога.
1. В долине реки Большой Зеленчук, около Нижнего Архыза, в 60-е годы прошлого века был построен научно-исследовательский институт, Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук. Главной площадкой для наблюдения стало место на высоте 2100 метров возле горы Пастухова.
2. Здесь расположен Большой телескоп Альт-азимутальный (БТА), с диаметром монолитного зеркала 6 метров.
3. Слева от телескопа - специальный кран, который использовался при строительстве башни и телескопа.
4. Высота купола телескопа - более 50 метров, он выполнен из алюминия.
5. Диаметр купола - около 45 метров. Шторка в центре отодвигается наверх, обеспечивая наблюдения. Сам купол при этом может вращаться вокруг своей оси.
6. Такой вид раскрывается с вершины купола.
7. Войдем внутрь.
8. В этом зале туристам рассказывают об истории обсерватории, чем она занимается. Решение о постройке телескопа с шестиметровым зеркалом было принято в 1960-м году. Несколько лет продолжалось проектирование и строительство, в том числе более трех лет изготавливалось зеркало, и в 1975-м году обсерватория была введена в строй.
9. Поднимемся по лестнице в помещение, где установлен телескоп.
10. Размеры телескопа поражают. То, что видите на фото, это нижняя круговая платформа, на которой закреплено зеркало. Эта махина весом в 650 тонн может плавно двигаться вокруг своей оси.
11. Свет от зеркала собирается, концентрируется и отражается в верхнюю часть телескопа, где расположено первичное приемное устройство. Фокусное расстояние телескопа в итоге - 24 метра! Но если использовать дополнительное зеркало, отбрасывающее свет назад, а потом в один из боковых фокусов, то фокусное расстояние увеличивается до 180 метров!
12. Створка купола в закрытом состоянии.
13. Нам повезло, при нас купол открыли и показали работу телескопа в действии! Внизу механизмы, которые открывают створку.
14. Купол, кстати, внутри полый, по лестницам можно подняться к верхней точке телескопа.
15. Вид от телескопа.
16. На купол можно забраться по специальным лестницам. Кое-кто из нашей группы это даже сделал)
17-18. Телескоп медленно беззвучно разворачивается.
20-21. Створки зеркала медленно раскрываются.
21. 
22. Раньше внутри верхней части, напоминающей стакан, сидел человек, который принимал сигнал. Сейчас это делает электроника. А сигнал передается в рабочие помещения.
23. Если вы думаете что "стакан" для человека мал, то да, вы правы))
24. После демонстрации работы телескопа мы спустились на нижние этажи, чтобы посмотреть какие устройства обеспечивают его работу.
25. Телескоп закреплен на опорно-поворотной платформе с девятиметровой вертикальной осью. Верхнюю часть платформы мы видели выше, - это круг диаметром 12 метром, а ниже он переходит в сферическое кольцо, которое выполняет роль подшипника.
26. Покоится сферическое кольцо на опорах жидкостного трения, трех жестких и трех подпружиненных.
27. Спускаемся на этаж ниже. Тут расположен привод вращения. Это два колеса для обеспечения слежения за объектами сразу в двух плоскостях.
28. Т.к. опора телескопа покоится на масле, то для его движения хватает маленького двигателя, в 1 кВт. На фото, правда, не он, а установка в соседнем помещении.
29. Спускаемся еще ниже. Это нижний блок подшипников, которые фиксируют ось.
30. Фундамент телескопа отделен от общего фундамента башни, чтобы избежать лишних вибраций.
32-33. Аппаратная, откуда наблюдатели управляют аппаратурой.
33. 
34. Комната отдыха сотрудников. Тут есть своя кухня:)
35. Рядом с обсерваторией построена гостиница для научных работников. Ведь работать, наблюдая за звездами, приходится ночью)
Телескоп БТА оставался самым большим телескопом в мире с 1975 года, пока спустя 18 лет его не превзошёл телескоп Кека в США. Сейчас он остается крупнейшим телескопом на нашем материке, и чтобы провести на нем исследования, записываются в очередь. Туристы же могут сюда попасть в дневное время, экскурсии доступны из курорта Романтик. Я рассказал о телескопе очень поверхностно, приглашаю всех желающих на полноценную экскурсию, лично приехав в это место, оно того достойно.
Тем, кто интересуется историей создания телескопа, рекомендую
Самый крупный астрономический центр России находится в горах между станицей Зеленчукской и поселком Архыз в Карачаево-Черкесии. Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук (САО РАН) была построена здесь в 1966 году. Главный “купол”, который укрывает телескоп, видно с той дороги, что ведет в Архыз. Для того, чтобы подъехать поближе, надо преодолеть 10 км горного серпантина.
Самый примечательный объект исследовательского центра, конечно, Большой телескоп азимутальный (БТА), который и показывают на экскурсии туристам. Диаметр зеркала этого телескопа достигает 6 м. БТА установлен на склонах горы Пастухова на высоте 2100 метров над уровнем моря. Здесь же находятся два малых телескопа диаметром 1 и 0.6 метров. Эти телескопы доступны не только научным сотрудникам, но и простым экскурсантам. Одна из услуг обсерватории предлагает туристам остаться на ночь, чтобы понаблюдать за звездным небом.
Сотрудники обсерватории живут у подножия хребта в поселке Нижний Архыз. Поселок этот особенный, он был построен специально для астрономов и прочих сотрудников САО РАН. Численность его составляет около 400 человек. Поселок небольшой, здесь всего четыре многоквартирных дома, школа, детский сад, несколько производственных и лабораторных корпусов, спортивная площадка, гаражи, гостиница для туристов.
САО РАН на карте:
Карта загружается. Пожалуйста, подождите.
Невозможно загрузить карту - пожалуйста, активируйте Javascript!
Телескопы САО РАН
Самый большой телескоп на территории Евразийского континента.
Телескопы САО РАН 43.646681 , 41.440644 Самый большой телескоп на территории Евразийского континента.
Как добраться
От Краснодара до поселка Нижний Архыз – 346 км.
После станицы Зеленчукской, если ехать в сторону Архыза будет красивая церковь и рынок с сувенирами справа. Проехав еще 800 метров, вы увидите поворот налево на Нижний Архыз. Здесь установлен шлагбаум, все в порядке, если вы приехали в экскурсионное время, вас пропустят.
Экскурсия в обсерваторию
Миновав шлагбаум, едем дальше по хорошей асфальтированной дороге. Останавливаемся на хорошей обзорной площадке, любуемся панорамой хребта Абишир-Ахуба, что перед вами и рекой Большой Зеленчук, что раскинулась внизу. Фотографируемся, едем дальше.
Главный корпус обсерватории видно еще издали.
Оставляем машину на парковке перед входом, поднимаемся по лестнице внутрь за билетами.
Время экскурсий: Обратите внимание на то, что его очень мало. Посетить обсерваторию можно только по пятницам, субботам и воскресеньям с 9.00 до 15.00. Стоимость взрослого билета – 120 рублей, детского – 80 рублей.
Продолжительность экскурсии – 40 минут, проводится она только при наличии группы от 10 человек. Поэтому если вы приехали первыми, то можно пока погулять по территории.
Посидеть в холле, выпить кофе и купить сувениры.
И даже посмотреть фильм о звездах в маленьком кинотеатре обсерватории.
В ходе самой экскурсии вы узнаете о строительстве телескопа, почему для этого было выбрано место именно на склонах горы Пастухова. Также вы увидите сам телескоп и узнаете много интересного про нашу вселенную.
June 7th, 2018
В течении многих лет самый большой в мире телескоп БТА (Большой Телескоп Азимутальный) принадлежал именно нашей стране, причем сконструирован и построен он был полностью с использованием отечественных технологий, продемонстрировав лидерство страны в области создания оптических инструментов. В начале 60-х советские учёные получили от правительства «особое задание» - создать телескоп больше чем у американцев (телескоп Хейла - 5 м.). Посчитали, что на метр больше будет достаточно, так как американцы вообще считали бессмысленным создание цельных зеркал размером более 5 метров из-за деформации под собственным весом.
Какова же история создания этого уникального научного объекта?
Сейчас мы узнаем …
Кстати, первое фото из очень , посмотрите его обязательно тоже.
М. В. Келдыш, Л. А. Арцимович, И. М. Копылов и другие на стройплощадке БТА. 1966 г.
История Большого телескопа азимутального (БТА, Карачаево-Черкесия) началась 25 марта 1960 года, когда по предложению АН СССР и Государственного комитета по оборонной технике Совет министров СССР принял постановление о создании комплекса с телескопом-рефлектором, имеющим главное зеркало диаметром 6 метров.
Его назначение – «исследование структуры, физической природы и эволюции внегалактических объектов, детальное изучение физических характеристик и химического состава нестационарных и магнитных звезд». Головным исполнителем был назначен Государственный оптико-механический завод им. ОГПУ (ГОМЗ), на базе которого вскоре было образовано ЛОМО, а главным конструктором – Баграт Константинович Иоаннисиани. БТА являлся новейшей для своего времени астрономической техникой, содержавшей в себе много поистине революционных решений. С тех пор монтировка всех больших телескопов мира осуществляется по блестяще оправдавшей себя альт-азимутальной схеме, впервые в мировой практике примененной нашими учеными в БТА. Над его созданием трудились специалисты самого высокого класса, что обеспечило высокое качество гигантского прибора. Вот уже более 30 лет БТА несет свою звездную вахту. Этот телескоп способен различать астрономические объекты 27-ой величины. Представьте, что земля плоская; и тогда, если в Японии кто-нибудь прикуривал бы сигарету, при помощи телескопа это можно было бы ясно увидеть.
Очистка дна котлована. Февраль 1966 г
После анализа всех данных, площадкой для телескопа БТА стало место на высоте 2100 метров возле горы Пастухова, недалеко от станицы Зеленчукская, которая расположена в Карачаево-Черкессии — Нижний Архыз.
По проекту был выбран азимутальный тип монтировки телескопа. Полный наружный диаметр зеркала составлял 6.05 метра при толщине 65 см, равномерной по всей площади.
Сборка конструкции телескопа производилась в помещении ЛОМО. Специально для этого был построен корпус высотой свыше 50 метров. Внутри корпуса были установлены подъемные краны грузоподъемностью 150 и 30 тонн. Перед началом сборки был изготовлен специальный фундамент. Сама сборка началась в январе 1966 года и продолжалась более полутора лет, до сентября 1967 года.
Строительство фундаментов телескопа и башни. Апрель 1966 г.
К моменту изготовления заготовки зеркала диаметром 6 м накопленный опыт обработки крупногабаритных оптических заготовок был невелик. Для обработки отливки 6-метрового диаметра, когда потребовалось снять с заготовки около 25 т стекла, имеющийся опыт оказался непригодным, как из-за низкой производительности труда, так и из-за наличия реальной опасности выхода заготовки из строя. Поэтому при обработке заготовки диаметром 6 м было принято решение о применении алмазного инструмента.
Многие из узлов телескопа являются уникальными для своего времени, такие как главный спектрограф телескопа, имеющий диаметр 2 метра, система гидирования, включающая в себя телескоп-гид и комплексную фото и телевизионную систему, а также специализированную ЭВМ для управления работой системы
Лето 1968 г. Доставка деталей телескопа
БТА является телескопом мирового класса. Большая светособирающая способность телескопа дает возможность проводить исследование структуры, физической природы и эволюции внегалактических объектов, детальное изучение физических характеристик и химического состава пекулярных, нестационарных и магнитных звезд, исследование процессов звездообразования и эволюции звезд, изучение поверхностей и химического состава атмосфер планет, траекторные измерения искусственных небесных тел на больших расстояниях от Земли и многое другое.
С его помощью были проведены многочисленные уникальные исследования космического пространства: изучены самые далекие из наблюдавшихся когда-либо с Земли галактик, оценена масса местного объема Вселенной, разгадано множество других загадок космоса. Петербургский ученый Дмитрий Вышелович с помощью БТА искал ответ на вопрос, дрейфуют ли фундаментальные постоянные во Вселенной. По итогам наблюдений он сделал важнейшие открытия. Астрономы со всего мира записываются в очередь, чтобы провести наблюдения с помощью знаменитого русского телескопа. Отечественные телескопостроители и ученые накопили благодаря БТА огромный опыт, позволивший открыть пути к новым технологиям изучения Вселенной.
Монтаж металлоконструкций купола. 1968 г
Разрешающая способность телескопа в 2000 раз большеразрешающей способности человеческого глаза, а его радиус «зрения» в 1,5 раза превышает аналогичный показа-тель крупнейшего на тот момент телескопа США в Маунт-Паломаре (8-9 млрд. световых лет против 5-6 соответственно). Не случайно БТА называют «Оком планеты». Его размеры поражают воображение: высота – 42 метра, вес – 850 тонн. Благодаря специальной конструкции гидравлических опор телескоп как бы «плавает» на тончайшей масляной подушке толщиной 0,1 мм, и человек в состоянии повернуть его вокруг своей оси без применения техники и дополнительных инструментов.
Постановлением Правительства от 25 марта 1960 г. Лыткаринский завод оптического стекла был утвержден головным исполнителем по разработке технологического процесса на отливку из стекла заготовки зеркала диаметром 6 м и по изготовлению заготовки зеркала. Специально для этого проекта было построено два новых производственных корпуса. Предстояло отлить заготовку стекла массой 70 т, отжечь ее и произвести сложную обработку всех поверхностей с изготовлением 60 посадочных глухих отверстий на тыльной стороне, центрального отверстия и др. Спустя три года с момента выхода Постановления Правительства был создан опытно-производственный цех. В задачу цеха входило монтаж и отладка оборудования, отработка промышленного техпроцесса и изготовление заготовки зеркала.
Проведенный специалистами ЛЗОС комплекс поисковых работ по созданию оптимальных режимов обработки позволил разработать и реализовать технологию изготовления промышленной заготовки главного зеркала. Обработка заготовки велась в течение почти полутора лет. Для обработки зеркала Коломенским заводом тяжелого станкостроения в 1963 г. был создан специальный карусельный станок КУ-158. Параллельно проводилась большая научно-исследовательская работа по технологии и контролю этого уникального зеркала. В июне 1974 года зеркало было готово для проведения аттестации, которая была успешно выполнена. В июне 1974 г. начался ответственный этап транспортировки зеркала в обсерваторию. 30 декабря 1975 г. утвержден акт Государственной межведомственной комиссии по приемке в эксплуатацию Большого азимутального телескопа.
1989 г. Сборка 1-метрового телескопа Цейс-1000
Транспортировка верхней части трубы БТА. Август 1970 г.
Сегодня существуют новые, более эффективные астрономические системы с более крупными, в том числе сегментными, зеркалами. Но по своим параметрам наш телескоп до сих пор считается одним из лучших в мире, поэтому он по сей день пользуется повышенным спросом у отечественных и зарубежных ученых. За прошедшие годы он проходил неоднократную модернизацию, совершенствовалась прежде всего система управления. Сегодня осуществлять наблюдения можно при помощи оптоволоконного соединения прямо из расположенного в долине городка астрономов.
Советская оптическая промышленность тех времён не была рассчитана на решение таких задач, поэтому для создания 6-метрового зеркала был специально построен завод в подмосковном Лыткарино на базе небольшого цеха по изготовлению зеркальных отражателей.
Заготовка для такого зеркала весит 70 тонн, первые несколько были «запороты» из-за спешки, так как чтобы не треснуть должны были остывать очень долго. «Удачная» заготовка остывала 2 года и 19 дней. Затем при её шлифовке было выработано 15000 карат алмазного инструмента и «стёрто» почти 30 тонн стекла. Полностью готовое зеркало стало весить 42 тонны.
Доставка зеркала на Кавказ стоит отдельного упоминания.. Сначала к месту назначения был отправлен муляж такого же размера и веса, в маршрут были внесены некоторые коррективы - построены 2 новых речных порта, 4 новых моста и укреплено и расширено 6 уже существующих, проложено несколько сотен километров новых дорог с идеальным покрытием.
Механические детали телескопа были созданы на Ленинградском Оптико-Механическом заводе. Общая масса телескопа составила - 850 тонн.
Но несмотря на все усилия, «переплюнуть» по качеству (то есть по разрешению) американский телескоп Хейла БТА-6 не удалось. Частично из-за дефектов главного зеркала (первый блин всё-таки комом), частично из-за худших климатических условий в месте его расположения.
Установка в 1978 году нового, уже третьего по счёту зеркала, заметно улучшила ситуацию, но погодные условия остались прежними. К тому же, осложняет работу слишком большая чувствительность цельного зеркала к незначительным температурным колебаниям. «Не видит» - это конечно громко сказано, до 1993 года БТА-6 оставался крупнейшим в мире телескопом, а крупнейшим в Евразии он является и по сей день. С новым зеркалом удалось добиться разрешающей способности практически, как у «Хейла», а «проницающая сила», то есть способность видеть слабые объекты у БТА-6 даже больше (всё таки на целый метр больше диаметр).
За 30-летний период эксплуатации телескопа его зеркало несколько раз перепокрывалось, что привело к существенному повреждению поверхностного слоя, его коррозии, и, вследствие чего было утрачено до 70% отражающей способности зеркала. И все же, БТА был и остается уникальным инструментов ученых-астрономов, как российских, так и зарубежных. Но для сохранения его работоспособности и повышения эффективности возникла необходимость в реконструкции и обновлении главного зеркала. В настоящее время технология формообразования и разгрузки зеркала, которой владеют специалисты ОАО ЛЗОС, позволяет троекратно улучшить его оптические характеристики, в том числе и по угловому разрешению.
Сегодня технологический процесс формообразования поверхностей астрономических оптических деталей на Лыткаринском заводе оптического стекла выведен на новый уровень, достигаемое качество отклонений формы поверхностей от теоретической повысилось на порядок за счет автоматизации и модернизации производства и компьютерного управления. Существенно улучшилась и механическая база, и технология облегчения и разгрузки зеркал с использованием современного компьютерного оборудования. Станки для фрезерования, шлифования и полирования 6-метрового зеркала также модернизированы в соответствии с современными требованиями. Существенно улучшены и средства контроля оптики.
Главное зеркало доставлено на Лыткаринский завод оптического стекла. В настоящее время завершен этап фрезерования. С рабочей поверхности удален верхний слой толщиной около 8 мм. Зеркало транспортировано в термостабилизированный корпус и установлено на автоматизированный станок для шлифования и полирования рабочей поверхности. По словам технического директора – главного инженера предприятия С.П.Белоусова, это будет наиболее сложный и ответственный этап обработки зеркала, – необходимо получить форму поверхности с гораздо меньшими отклонениями от идеального параболоида, чем это было достигнуто в семидесятых годах. После этого зеркало телескопа с улучшенными на порядок разрешающей способностью и проницающей силой сможет прослужить российской и мировой науке еще не менее 30 лет.
