Unikalny teleskop z płynnym zwierciadłem ustawiony do badania zenitu w Indiach

Na wysokości 8040 stóp nad poziomem morza (2450 metrów) w Uttarakhand w Indiach znajduje się doskonałe miejsce do obserwacji astronomicznych – Devasthal, 31 (52 kilometry) na wschód od kurortu Nainital. Otoczone malowniczym pięknem wysokich Himalajów Obserwatorium Devasthal mieści już dwa teleskopy optyczne klasy badawczej.

Teraz do wyścigu o odkrycie kosmicznych tajemnic dołączył nowy instrument — Międzynarodowy teleskop z płynnym lustrem (ILMT), który wykorzystuje obrotową miskę ciekłej rtęci jako lustro główne, a nie litą taflę polerowanego szkła.

ILMT to pierwszy tego typu teleskop dla Indii, największy w Azji, przeznaczony wyłącznie do badań astronomicznych. Chociaż idea płynnego lustra nie jest nowa, żaden nowoczesny instrument nie został zbudowany w miejscu tak dostosowanym do astronomii jak Devasthal.

„Miejsce ma bardzo ciemne niebo i dużą liczbę pogodnych nocy” – mówi Paul Hickson, astronom z University of British Columbia (UBC) w Vancouver, który pracował nad innymi teleskopami z ciekłym zwierciadłem i odwiedził Devasthal na kilku okazje.

stary pomysł

Lustra w płynie mają długą, ale mieszaną historię w astronomii. Ponad 300 lat temu Isaac Newton zaobserwował, że ciecz w obracającym się naczyniu przybiera kształt paraboli – dokładnie takiego kształtu, jakiego potrzebuje lustro teleskopu, aby skupić światło na pojedynczym punkcie. W 1850 r. włoski astronom Ernesto Capocci dalej skonceptualizował ten pomysł, ale nie zdołał zbudować działającego modelu.

Przez resztę tej dekady urodzony w Londynie astronom Henry Skey niezależnie badał tę koncepcję i eksperymentował z jej zbudowaniem. Wyemigrował do Nowej Zelandii w 1860 roku i opublikował relację działający teleskop z płynnym lustrem w 1872 roku.

Na początku XX wieku fizyk Robert Wood z Johns Hopkins University odegrał kluczową rolę w budowaniu LMT o różnych rozmiarach do obserwacji obiektów astronomicznych przechodzących przez ich zenit (punkt na niebie bezpośrednio nad nimi). Ale pomimo ich najlepszych prób, technologia wciąż nie była dokładna i nękana przez wibracje.

Ostatecznie LMTs zajęły tylne siedzenie, ponieważ rozwinęła się technologia litych luster. Następnie, w latach 80., naukowcy zaczęli wskrzesić technologię, eliminując jej ograniczenia za pomocą nowoczesnej technologii. W latach 1994-2002 NASA obsługiwała 3-metrowy LMT do skanowania orbity Ziemi w poszukiwaniu kosmicznych śmieci. Później UBC ponownie wykorzystało niektóre części do budowy 6-metrowego Wielkiego Teleskopu Zenith – największego tego typu. Jednak pogoda w tym miejscu nie była idealna dla astronomii i została wyłączona w 2016 roku.

Dziś koncepcja może dojrzała do odrodzenia się głównego nurtu. „W 1997 roku powstało konsorcjum astronomów zainteresowanych ILMT o szerokości 4 metrów. Jednak budowa trwała prawie 25 lat ze względu na zapotrzebowanie na płyny i inne opóźnienia” – mówi Jean Surdej, dyrektor projektu w ILMT. Prace nad budową teleskopu wykonały Indie, Belgia, Kanada, Polska i Uzbekistan.