ดังที่คาร์ลเซแกนกล่าวว่า“ การทำความเข้าใจคือความปีติยินดี” แต่เพื่อที่จะเข้าใจจักรวาลเราต้องการวิธีที่ดีกว่าและดีกว่าในการสังเกตมัน และนั่นหมายถึงสิ่งหนึ่ง: กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ใหญ่โตมหาศาล
ในซีรี่ส์นี้เราจะดูกล้องโทรทรรศน์ซูเปอร์หกตัวที่ถูกสร้างขึ้น:
- กล้องโทรทรรศน์แมเจลแลนยักษ์
- กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่ครอบงำ
- กล้องโทรทรรศน์ 30 เมตร
- กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุดในยุโรป
- กล้องโทรทรรศน์สำรวจสรุปขนาดใหญ่
- กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์
- กล้องโทรทรรศน์สำรวจภาคสนามกว้าง
Thirty Meter Telescope (TMT) นั้นถูกสร้างขึ้นโดยกลุ่มประเทศและสถาบันต่าง ๆ อย่างเช่น Super Telescopes ในความเป็นจริงพวกเขารู้สึกภูมิใจที่ชี้ให้เห็นว่าสมาคมระหว่างประเทศด้านหลัง TMT เป็นตัวแทนของประชากรเกือบครึ่งหนึ่งของโลก จีนอินเดียสหรัฐอเมริกาญี่ปุ่นและแคนาดา โครงการต้องการให้หลาย ๆ คู่ค้าดูดซับต้นทุน ประมาณ $ 1.5 พันล้าน
หัวใจของ Super Telescopes ของโลกคือกระจกหลักและ TMT ไม่แตกต่างกัน กระจกหลักของ TMT มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 เมตร เป็นการออกแบบแบ่งเป็นส่วนประกอบด้วยกระจกขนาดเล็ก 492 อันแต่ละอันมีความยาวหกเหลี่ยม 1.4 เมตร
ความสามารถในการรวบรวมแสงของ TMT จะเป็น 10 เท่าของกล้องโทรทรรศน์เคกและมากกว่า 144 เท่าของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
แต่ TMT นั้นเป็นมากกว่า 'ถังแสงขนาดใหญ่' นอกจากนี้ยังมีความสามารถอื่น ๆ ที่กำหนดประสิทธิภาพของกล้องดูดาวได้อย่างยอดเยี่ยม หนึ่งในนั้นคือสิ่งที่เรียกว่าการแก้ปัญหาเชิงพื้นที่ จำกัด (DLSR)
เมื่อกล้องโทรทรรศน์ชี้ไปที่วัตถุที่อยู่ห่างไกลซึ่งปรากฏอยู่ใกล้กันแสงจากทั้งสองสามารถกระจายได้มากพอที่จะทำให้วัตถุทั้งสองปรากฏเป็นหนึ่งเดียว ความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ จำกัด การเลี้ยวเบนหมายความว่าเมื่อขอบเขต is กำลังสังเกตดาวหรือวัตถุอื่น ๆ แสงจากวัตถุนั้นจะไม่กระจัดกระจายจากข้อบกพร่องในกล้องโทรทรรศน์ TMT จะแยกแยะวัตถุที่อยู่ใกล้กันได้ง่ายขึ้น เมื่อพูดถึง DLSR TMT จะเกิน Keck ด้วยปัจจัย 3 และจะสูงกว่าฮับเบิลเป็น 10 เท่าในช่วงความยาวคลื่น
สิ่งสำคัญสำหรับฟังก์ชั่นของกระจกเงาขนาดใหญ่ที่แบ่งส่วนอย่าง TMT นั้นเป็นเลนส์ที่แอคทีฟ ด้วยการควบคุมรูปร่างและตำแหน่งของแต่ละเซ็กเมนต์ออพติกแบบแอคทีฟทำให้กระจกหลักสามารถชดเชยการเปลี่ยนแปลงของลมอุณหภูมิหรือความเค้นเชิงกลบนกล้องโทรทรรศน์ หากไม่มีเลนส์ที่ใช้งานอยู่และเลนส์ปรับตัวที่ใช้เทคโนโลยีของน้องสาวซึ่งชดเชยการรบกวนทางบรรยากาศกล้องโทรทรรศน์ใด ๆ ที่มีขนาดใหญ่กว่า 8 เมตรจะไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง
TMT จะทำงานในช่วงความยาวคลื่นแสงอุลตร้าไวโอเล็ตแสงที่มองเห็นและใกล้อินฟราเรด มันจะมีขนาดเล็กกว่ากล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุดในยุโรป (E-ELT) ซึ่งจะมีกระจกหลักยาว 39 เมตร E-ELT จะทำงานในช่วงความยาวคลื่นแสงและอินฟราเรด
ซุปเปอร์เทเลสโคปของโลกนั้นใหญ่โต ไม่เพียง แต่ในขนาดของกระจกเท่านั้น แต่ยังอยู่ในมวล มวลเคลื่อนไหวของ TMT จะอยู่ที่ประมาณ 1,420 ตัน การเคลื่อนย้าย TMT อย่างรวดเร็วเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ TMT เพราะมันจะต้องตอบสนองอย่างรวดเร็วเมื่อมีสิ่งใดปรากฎเหมือนซูเปอร์โนวา กรณีวิทยาศาสตร์แบบละเอียดเรียกร้องให้ TMT ได้รับเป้าหมายใหม่ภายใน 5 ถึง 10 นาที
สิ่งนี้ต้องการระบบคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนในการประสานงานกับเครื่องมือวิทยาศาสตร์, กระจก, เลนส์ที่ใช้งานอยู่และเลนส์ที่ปรับได้ นี่เป็นหนึ่งในความท้าทายเริ่มต้นของโครงการ TMT มันจะช่วยให้ TMT สามารถตอบสนองต่อปรากฏการณ์ชั่วคราวเช่นซุปเปอร์โนวาเมื่อพบเห็นด้วยกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ เช่นกล้องโทรทรรศน์สำรวจสรุปขนาดใหญ่
TMT จะตรวจสอบคำถามสำคัญ ๆ ส่วนใหญ่ในด้านดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยาในปัจจุบัน นี่คือภาพรวมของหัวข้อสำคัญที่ TMT จะกล่าวถึง:
- ธรรมชาติของสสารมืด
- ฟิสิกส์ของวัตถุที่รุนแรงเช่นดาวนิวตรอน
- กาแลคซียุคแรกและการ Reionization จักรวาล
- การก่อตัวกาแล็กซี่
- หลุมดำขนาดใหญ่พิเศษ
- การสำรวจทางช้างเผือกและกาแลคซีใกล้เคียง
- กำเนิดและชีวิตช่วงแรกของดวงดาวและดาวเคราะห์
- วิทยาศาสตร์เรื่อง Time Domain: Supernovae และ Gamma Ray Bursts
- Exo ดาวเคราะห์
- ระบบสุริยะของเรา
นี่คือรายการที่ครอบคลุมของหัวข้อเพื่อให้แน่ใจ มันเหลือน้อยมากและเป็นเครื่องพิสูจน์ถึงพลังและประสิทธิผลของ TMT
พลังดิบของ TMT ไม่ได้เป็นปัญหา เมื่อดำเนินการแล้วมันจะทำให้เราเข้าใจจักรวาลมากขึ้นในหลายมุมมอง แต่ที่ตั้งจริงของ TMT ยังคงเป็นปัญหาอยู่
ตำแหน่งดั้งเดิมของ TMT คือ Mauna Kea ซึ่งเป็นยอดเขา 4,200 เมตรในฮาวาย Mauna Kea เป็นสถานที่ที่ยอดเยี่ยมและเป็นที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์หลายแห่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่หอสังเกตการณ์ Keck, กล้อง Gemini, กล้องโทรทรรศน์ Subaru, กล้องโทรทรรศน์แคนาดา - ฝรั่งเศส - ฮาวายและกล้องโทรทรรศน์ James Clerk Maxwell ภูเขาไฟเมานาเคอายังเป็นที่ตั้งของเสาอากาศตะวันตกสุดของอาเรย์เบสที่ยาวมาก
ข้อพิพาทระหว่างชาวฮาวายบางคนและ TMT ได้รับการบันทึกไว้เป็นอย่างดี แต่ข้อร้องเรียนพื้นฐานเกี่ยวกับ TMT ก็คือว่ายอดภูเขา Mauna Kea เป็นดินแดนศักดิ์สิทธิ์และพวกเขาต้องการให้ TMT ถูกสร้างขึ้นที่อื่น
องค์กรที่อยู่เบื้องหลัง TMT จะยังคงต้องการให้สร้างที่ Mauna Kea และกระบวนการทางกฎหมายกำลังคลี่คลายข้อพิพาท ในระหว่างกระบวนการดังกล่าวพวกเขาได้ระบุสถานที่อื่นที่เป็นไปได้สำหรับกล้องโทรทรรศน์รวมถึง La Palma ในหมู่เกาะคะเนรี นิตยสาร Space ติดต่อนักวิทยาศาสตร์หอดูดาว TMT Christophe Dumas ปริญญาเอกเกี่ยวกับการย้ายถิ่นฐานของ TMT ไปยังเว็บไซต์อื่น
ดร. ดูมัสบอกเราว่า“ ภูเขาไฟเมานาเคอายังคงเป็นสถานที่ตั้งที่ต้องการสำหรับ TMT เนื่องจากสภาพการสังเกตที่ยอดเยี่ยมและเนื่องจากการทำงานร่วมกันกับสิ่งอำนวยความสะดวกของพันธมิตร TMT อื่น ๆ ที่มีอยู่บนภูเขา ความสูงที่สูงมากเกือบ 14,000 ฟุตทำให้เป็นสถานที่ทางดาราศาสตร์ชั้นนำในซีกโลกเหนือ ท้องฟ้าเหนือ Mauna Kea นั้นมั่นคงมากซึ่งทำให้ได้ภาพที่คมชัดมาก นอกจากนี้ยังมีความโปร่งใสที่ยอดเยี่ยมมลภาวะของแสงน้อยและอุณหภูมิเย็นที่เสถียรซึ่งช่วยเพิ่มความไวสำหรับการสังเกตในอินฟราเรด”
เว็บไซต์รองที่ต้องการที่ La Palma เป็นที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ มากกว่า 10 แห่ง แต่การย้ายถิ่นฐานไปยังหมู่เกาะคานารีส่งผลกระทบต่อวิทยาศาสตร์ที่ทำโดย TMT หรือไม่ ดร. มัมัสกล่าวว่าเว็บไซต์หมู่เกาะคานารีนั้นยอดเยี่ยมเช่นกันโดยมีลักษณะบรรยากาศคล้ายกับภูเขาไฟเมานาเคอารวมถึงเสถียรภาพความโปร่งใสความมืดและเศษส่วนของคืนที่ชัดเจน
ดังที่ดร. มัมัสอธิบาย“ ลาปัลมาอยู่ที่ระดับความสูงต่ำกว่าและอุ่นกว่า Mauna Kea โดยเฉลี่ย ปัจจัยทั้งสองนี้จะลดความไวของ TMT ที่ความยาวคลื่นในขอบเขตอินฟราเรดของสเปกตรัม”
ดร. มัมัสบอกกับนิตยสาร Space ว่าการลดความไวของแสงในอินฟราเรดสามารถเอาชนะได้บ้างด้วยการกำหนดเวลาการสังเกตที่แตกต่างกัน “ ปัญหาเฉพาะนี้สามารถบรรเทาได้บางส่วนโดยการใช้การจัดตารางเวลาแบบปรับตัวของการสังเกต TMT เพื่อจับคู่การทำงานของโปรแกรมอินฟราเรดที่มีความต้องการมากที่สุดกับสภาพบรรยากาศที่ดีที่สุดเหนือลาปามา”
เมื่อวันที่ 3 มีนาคม 44 วันของการไต่สวนศาลใน TMT ถูกปิดล้อม ในเวลานั้นมี 71 คนเป็นพยานและต่อต้าน TMT ที่ถูกสร้างขึ้นบน Mauna Kea ผู้ต่อต้านกล้องโทรทรรศน์บอกว่าไซต์เป็นดินแดนศักดิ์สิทธิ์และไม่ควรมีการสร้างกล้องโทรทรรศน์อีกต่อไป สำหรับ TMT นั้นได้พูดถึงวิทยาศาสตร์ที่ TMT จะมอบให้กับทุกคนและโอกาสทางการศึกษาที่จะมอบให้กับชาวฮาวาย
แม้ว่าการก่อสร้างจะล่าช้าและผู้คนไปศาลเพื่อหยุดโครงการ แต่ดูเหมือนว่า TMT จะถูกสร้างขึ้นแน่นอน - บางแห่ง เงินทุนอยู่ในสถานที่การออกแบบจะเสร็จสมบูรณ์และการผลิตส่วนประกอบอยู่ระหว่างดำเนินการ ความล่าช้าหมายความว่าแสงแรกของ TMT ยังคงไม่แน่นอน แต่เมื่อเราไปถึงที่นั่น TMT จะเป็นผู้เปลี่ยนเกมอีกครั้งเหมือนกับ Super Telescopes อื่น ๆ ของโลก
