BTA-6 - BTA-6
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| Nombres alternativos | Gran telescopio de altazimut 
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| Parte de |
Observatorio astrofísico especial de la Academia de Ciencias de Rusia
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| Ubicación (es) | Montañas del Cáucaso |
| Coordenadas |
43 ° 38′48 ″ N 41 ° 26′26 ″ E / 43.6468 ° N 41.4405 ° E Coordenadas: 43 ° 38′48 ″ N 41 ° 26′26 ″ E / 43.6468 ° N 41.4405 ° E
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| Altitud | 2.070 m (6.790 pies)
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| Longitud de onda | 0,3, 10 μm (999, 30 THz) |
| Primera luz | 1975
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| Estilo telescopio |
telescopio óptico Telescopio Ritchey – Chrétien
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| Diámetro | 605 cm (19 pies 10 pulgadas)
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| Área de recolección | 26 m 2 (280 pies cuadrados)
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| Longitud focal | 24 m (78 pies 9 pulgadas)
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| Montaje |
monte altazimut
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| Sitio web |
w0
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  Ubicación de BTA-6 | |
El BTA-6 ( ruso : Большой Телескоп Альт-азимутальный , romanized : Bolshoi Teleskop Alt-azimutalnyi , lit. ' Large Altacimutal Telescopio ') es un 6-metros (20 pies) de abertura telescopio óptico en el Observatorio especial Astrophysical situado en el Zelenchuksky Distrito en el lado norte de las montañas del Cáucaso en el sur de Rusia .
El BTA-6 alcanzó la primera luz a finales de 1975, lo que lo convirtió en el telescopio más grande del mundo hasta 1990, cuando fue superado por el Keck 1 parcialmente construido . Fue pionera en la técnica, ahora estándar en los grandes telescopios astronómicos, de usar una montura altazimutal con un desrotador controlado por computadora.
Por una variedad de razones, BTA-6 nunca ha podido operar cerca de sus límites teóricos. Los primeros problemas con el vidrio de espejo mal fabricado se abordaron en 1978, mejorando pero no eliminando el problema más grave. Pero debido a su ubicación a favor del viento de numerosos picos montañosos grandes, la vista astronómica rara vez es buena. El telescopio también sufre serios problemas de expansión térmica debido a la gran masa térmica del espejo y la cúpula en su conjunto, que es mucho más grande de lo necesario. Las actualizaciones se han realizado a lo largo de la historia del sistema y continúan hasta el día de hoy.
Historia
Fondo
Durante muchos años, el principal observatorio de clase mundial en la Unión Soviética fue el Observatorio Pulkovo en las afueras de San Petersburgo , construido originalmente en 1839. Como muchos observatorios de su época, se dedicó principalmente al cronometraje, el clima, la navegación y tareas prácticas similares, con una papel secundario para la investigación científica. Alrededor de su 50 aniversario, se instaló un nuevo telescopio de 76 cm, entonces el más grande del mundo, para la observación del espacio profundo. Las actualizaciones adicionales fueron limitadas debido a una variedad de factores, mientras que durante las próximas décadas se construyeron varios instrumentos mucho más grandes en todo el mundo.
En la década de 1950, la Academia de Ciencias Soviética decidió construir un nuevo telescopio que permitiría una observación del espacio profundo de primer nivel. El trabajo de diseño comenzó en Pulkovo en 1959 bajo la dirección del futuro ganador del Premio Lenin, Bagrat K. Ioannisiani . Con el objetivo de construir el telescopio más grande del mundo, un título que durante mucho tiempo ostentaba el telescopio Hale de 200 pulgadas (5 m) en el Observatorio Palomar , el equipo se decidió por un nuevo diseño de 6 m (236 pulgadas). Este es aproximadamente el tamaño máximo que puede tener un espejo sólido sin sufrir una gran distorsión cuando se inclina.
La resolución angular teórica de un telescopio se define por su apertura, que en el caso de los 6 m del BTA conduce a una resolución de aproximadamente 0,021 segundos de arco. Los efectos atmosféricos abruman esto, por lo que es importante ubicar instrumentos de alta resolución a grandes altitudes para evitar la mayor cantidad de atmósfera posible. El sitio de Pulkovo, a 75 m sobre el nivel del mar, simplemente no era adecuado para un instrumento de alta calidad. Mientras BTA estaba siendo diseñado otro instrumento, el RATAN-600 radiotelescopio , también fue diseñada. Se decidió que los dos instrumentos deberían estar coubicados, permitiendo la construcción de un solo sitio para albergar a las tripulaciones. Para seleccionar el sitio, se enviaron dieciséis expediciones a varias regiones de la URSS, y la selección final se realizó en las montañas del norte del Cáucaso cerca de Zelenchukskaya a una altura de 2.070 m. En 1966 se formó el Observatorio Astrofísico Especial para albergar el BTA-6 y el RATAN-600.
Problemas
El primer intento de fabricar el espejo primario lo realizó la planta de vidrio óptico Lytkarino , cerca de Moscú. Se templaron el vidrio demasiado rápido, causando grietas y burbujas de forma, por lo que el espejo inútil. Un segundo intento funcionó mejor y se instaló en 1975. Las primeras imágenes de BTA se obtuvieron la noche del 28 al 29 de diciembre de 1975. Después de un período de rodaje, BTA se declaró en pleno funcionamiento en enero de 1977.
Sin embargo, estaba claro que el segundo espejo era solo un poco mejor que el primero y contenía grandes imperfecciones. Los equipos empezaron a bloquear partes del espejo usando grandes trozos de tela negra para cubrir las áreas más ásperas. Según Ioannisiani, el primario dirigió solo el 61% de la luz entrante a un círculo de 0,5 segundos de arco y el 91% a uno con el doble de diámetro.
Casi inmediatamente después de su apertura, comenzaron los rumores en Occidente de que algo andaba muy mal con el telescopio. No pasó mucho tiempo antes de que muchos lo descartaran como un elefante blanco , tanto que incluso se discutió en el libro de 1988 de James Oberg Uncovering Soviet Disasters .
En 1978 se instaló un tercer espejo, con una figura mejorada y sin grietas. Aunque esto mejoró los problemas principales, varios problemas no relacionados continuaron degradando seriamente el rendimiento general del telescopio. En particular, el sitio está a favor del viento de varios otros picos en el Cáucaso, por lo que la visión astronómica del sitio rara vez es mejor que la resolución de un segundo de arco, y cualquier valor inferior a 2 segundos de arco se considera bueno. En comparación, la mayoría de los sitios astronómicos más importantes promedian menos de un segundo de arco. En condiciones favorables, el ancho del disco de visión ( FWHM ) es ≈1 segundo de arco durante el 20% de las noches de observación. El clima es otro factor importante; en promedio, la observación se lleva a cabo en menos de la mitad de las noches a lo largo del año.
Quizás el problema más molesto es la enorme masa térmica del espejo primario, el telescopio en su conjunto y la enorme cúpula. Los efectos térmicos son tan importantes en el primario que puede tolerar solo un cambio de 2 ° C por día y aún así conservar una cifra utilizable. Si las temperaturas del aire primario y del exterior difieren incluso en 10 grados, las observaciones se vuelven imposibles. El gran tamaño de la propia cúpula significa que hay gradientes térmicos en su interior que agravan estos problemas. La refrigeración dentro del domo compensa algunos de estos problemas.
A pesar de estas deficiencias, el BTA-6 sigue siendo un instrumento importante, capaz de obtener imágenes de objetos tan débiles como la magnitud 26 . Esto lo hace especialmente útil para tareas como espectroscopia e interferometría de moteado , donde el rendimiento de recolección de luz es más importante que la resolución. BTA ha realizado varias contribuciones utilizando estas técnicas.
Actualmente, las técnicas de interferometría de moteado permiten la resolución limitada por difracción de 0,02 segundos de arco de objetos de magnitud 15 en buenas condiciones de visión ( interferómetro de moteado basado en EMCCD, cámara PhotonMAX-512B, en uso activo desde 2007). "A diferencia de la óptica adaptativa, que es eficaz hoy en día principalmente en el infrarrojo, la interferometría moteada se puede utilizar para observaciones en bandas visibles y cercanas al UV. Además, la interferometría moteada se puede realizar en condiciones atmosféricas desfavorables, mientras que la óptica adaptativa siempre necesita la mejor vista ".
Mejoras
Los astrónomos de SAO planearon abordar uno de los principales problemas con un nuevo espejo hecho de la cerámica de vidrio Sitall de expansión ultrabaja , pero no se registra que esta actualización haya tenido lugar. Con un espejo primario Sitall sería posible reducir el espesor de 65 a 40 cm, reduciendo la inercia térmica.
En 2007, el espejo operativo, el tercero en producirse, se había corroído mucho por el uso de ácido nítrico para neutralizar los solventes a base de álcali utilizados para limpiar el vidrio antes de aplicar una nueva capa de aluminio reflectante . Se necesitaba una revisión importante para volver a pulir el espejo, pero esto habría reducido el apretado programa de observación. En cambio, el segundo espejo, abandonado debido a imperfecciones pero almacenado en todas partes, fue devuelto a Lytkarino para su remodelación. En 2012 una fresadora retiró 8 mm de vidrio de la superficie superior, llevándose con ello todas las imperfecciones ópticas. Se suponía que el trabajo estaría terminado en 2013, pero se retrasó debido a la escasez de fondos. El espejo finalmente se completó en noviembre de 2017 y el reemplazo del espejo se llevó a cabo en mayo de 2018.
Descripción
El primario BTA es un espejo de 605 cm f / 4. Esta es una primaria relativamente lenta en comparación con instrumentos similares; el Hale es un 5 mf / 3.3. La óptica del telescopio tiene un diseño de Cassegrain , aunque sin el enfoque tradicional de estilo Cassegrain. Debido a su gran tamaño primario, la escala de la imagen en el foco principal es de 8,6 segundos de arco por milímetro, aproximadamente lo mismo que el foco Cassegrainiano de un telescopio de 4 m. Esto elimina la necesidad de un secundario y, en cambio, los instrumentos de observación se colocan en el foco principal. Para roles secundarios, se pueden usar dos focos Nasmyth , con un f / 30 efectivo.
La larga distancia focal y la falta de un secundario colocado frente al foco principal lo convierten en un telescopio largo en general; El tubo principal de BTA tiene 26 m de largo. Esto habría requerido una montura ecuatorial masiva , por lo que BTA usa una montura altacimutal con controles de computadora para mantener el movimiento del cielo todavía en la vista. Dado que esto también da como resultado la rotación del campo de visión a medida que se mueve el telescopio, el área de enfoque principal que contiene los instrumentos también se gira para compensar este efecto. Con la adopción generalizada de controles por computadora para casi todos los aspectos de las operaciones del telescopio, este estilo de montaje, pionero en BTA, se ha vuelto común desde entonces.
Cuando se trabaja en el foco principal, se utiliza un corrector de coma de Ross . El campo de visión, con coma y astigmatismo corregidos a un nivel de menos de 0,5 segundos de arco, es de unos 14 minutos de arco. Se necesitan entre tres y cuatro minutos para cambiar de un enfoque a otro, lo que hace posible utilizar varios conjuntos de instrumentos diferentes en un corto período de tiempo.
El BTA-6 está encerrado en una enorme cúpula, de 53 m de altura en la cima y 48 m de altura desde la base cilíndrica sobre la que se asienta. La cúpula es mucho más grande de lo necesario y hay un espacio de 12 m entre el telescopio y la cúpula.
Comparación
El BTA-6 fue el telescopio óptico más grande del mundo entre su primera luz a finales de 1975, cuando superó el telescopio Hale de 5 m en casi un metro, y 1993, cuando se abrió el primer Telescopio Keck de 10 m .
| # | Nombre / Observatorio |
Imagen | Abertura | Área M1 |
Altitud | Primera luz |
Defensor especial |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. |
BTA-6 ( Observaciones astrofísicas especiales ) |
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238 pulgadas 605 cm |
26 m 2 | 2.070 m (6.790 pies) | 1975 | Mstislav Keldysh |
| 2. |
Telescopio Hale ( Observatorio Palomar ) |
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200 pulgadas 508 cm |
20 m 2 | 1.713 m (5.620 pies) | 1949 | George Ellery Hale |
| 3. |
Telescopio Mayall ( Kitt Peak National Obs. ) |
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158 pulgadas 401 cm |
10 m 2 | 2,120 m (6,960 pies) | 1973 | Nicolás Mayall |
| 4. |
Telescopio Víctor M. Blanco ( Observatorio CTIO ) |
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158 pulgadas 401 cm |
10 m 2 | 2.200 m (7.200 pies) | 1976 | Nicolás Mayall |
| 5. |
Telescopio anglo-australiano ( Siding Spring Observatory ) |
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153 pulgadas 389 cm |
12 m 2 | 1.742 m (5.715 pies) | 1974 | Principe Carlos |
| 6. |
Telescopio ESO de 3,6 m ( Observatorio La Silla ) |
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140 pulgadas 357 cm |
8,8 m 2 | 2.400 m (7900 pies) | 1976 | Adriaan Blaauw |
| 7. |
Telescopio Shane ( Observatorio Lick ) |
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120 pulgadas 305 cm |
~ 7 m 2 | 1.283 m (4.209 pies) | 1959 | Nicolás Mayall |
- Gráfico
Ver también
- Lista de los telescopios ópticos reflectores más grandes
- Lista de los telescopios ópticos más grandes históricamente
Referencias
Otras lecturas
- Ioannisiani BK, Neplokhov EM, Kopylov IM, Rylov VS, Snezhko LI (1982). "El telescopio Zelenchuk 6M (BTA) de la Academia de Ciencias de la URSS". ASSL Vol. 92: Coloquio IAU. 67 . Biblioteca de Astrofísica y Ciencias Espaciales. 92 : 3-10. Código bibliográfico : 1982ASSL ... 92 .... 3I . doi : 10.1007 / 978-94-009-7787-7_1 . ISBN 978-94-009-7789-1.
enlaces externos
- Observatorio Astrofísico Especial (SAO) .
- Información de control de BTA y cámaras web . ( Cámaras web, orientación del telescopio, temperatura del espejo exterior / interior / principal, etc. ). Consultado el 13 de diciembre de 2010.
- Cúpula BTA de la cámara web Zeiss-1000 . Consultado el 14 de diciembre de 2010.
- Telescopio de 6 m y otros telescopios SAO. ( Instrumentación, horarios de observación, presentación de solicitudes, informes de observación, etc. ). Consultado el 14 de diciembre de 2010.
- Sitio web local de BTA (en ruso). ( Personal, equipamiento, parámetros climáticos, etc. ). Consultado el 14 de diciembre de 2010.
- Computadora servidor principal "indome" de BTA . ( Manuales, documentación de software ). Consultado el 13 de diciembre de 2010.