Ehkki teleskoopidel on seljataga juba 400 aasta pikkune ajalugu, on nende parimad päevad alles ees. Alljärgnevalt ülevaade neljast kõige paljulubavamast taevatorust, mis lähiaastail või -kümnendeil maailmaruumile suunatakse.
Hiigelteleskoobid toovad kosmose koju kätte
17. jaanuar 2009, 00:00
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
Mida siis täna õhtul näidatakse? Just nii hakkavad küsima teadlased ja ka lihtsad astronoomiahuvilised, kes kümmekonna aasta pärast otsivad internetist
Large Synoptic Survey Telescope’i (LSST), Tšiilisse Cerro Pachóni nimelisse kohta ehitatava teleskoobi uusi videoid.
LSST hakkab tõepoolest taevast filmima, ehkki õigem oleks seda nimetada kosmilise multifilmi väntamiseks. Väga valgusjõulise teleskoobina teeb ta taevast igal öösel 800 ülesvõtet, kattes kogu taevalaotuse igal nädalal kaks korda, kirjutatakse LSST projekti kodulehel.
Teleskoobi võimas tarkvara hakkab seejärel otsima muutusi samast taevasektorist eri ajahetkedel pildistatud ülesvõtete vahel. Niiviisi loodetakse avastada hulgaliselt seni veel registreerimata kaugeid taevakehasid, teiste seas aga ka näiteks Maad ähvardavaid asteroide.
Tundmatu objekti suudab teleskoop tuvastada ühe minutiga ning edastada «häire» teistele teleskoopidele Maa mõlemal poolkeral, mis siis huvitava – või ka potentsiaalselt ohtliku – taevakeha pideva vaatluse alla võtavad. LSST ülesvõtted liidetakse taevalaotuse multiplikatsioonideks, mis lubaduste kohaselt muutuvad internetist kõigile vabalt kättesaadavaks, ning kolmemõõtmeliseks taevakaardiks.
Teadlased loodavad teleskoobi abil õppida paremini tundma saladuslikku musta ainet ja ka musta energiat. Näiteks paistavad mõned kauged galaktikad olevat korraga kahes kohas, sest mingi suure gravitatsiooniga objekt, mis asub kõnealuse galaktika ja meie vahel, painutab valguskiiri ning tekitab gravitatsioonilise läätse abil topeltkujutise efekti.
Väga tundliku optikaga tehtud taevafotode järjekindel võrdlemine peaks kosmose seesuguste trikkide kohta palju uut teavet andma, kirjutas Nature. Selgemaks peaks saama Universumi üldine struktuur ning musta aine paiknemine selles.
Eelpost kaugel kosmoses. Sarnaselt oma eelkäija Hubble’i kosmoseteleskoobiga hakkab ka 2013. aastal tööd alustav James Webbi kosmoseteleskoop (James Webb Space Telescope, JWST) maailmaruumi uurima otse orbiidilt, olles vaba atmosfääri segavast mõjust.
Ent kui Hubble «näeb» valgusspektri nähtavat osa ja ultraviolettkiirgust, siis Webb keskendub infrapunakiirgusele. Suurem osa infrapunakiirgusest neeldub Maa atmosfääris ning seetõttu on orbiit selles lainealas vaatluste tegemiseks parim paik, seda enam, et infrapuna-pilku on võimalik heita isegi nii kaugesse aega, mil sündisid esimesed tähed ja galaktikad.
Toonaste tähtede valgus on suure punanihke tõttu nüüd vaadeldav vaid infrapunakiirgusena. Muu hulgas võib Webb anda vastuse näiteks küsimusele, kumb tekkis enne, kas iga galaktika keskmes varitsev must auk või galaktika ise.
Webbi kosmoseteleskoopi hakati kavandama juba 1989. aastal ehk aasta enne Hubble’i orbiidile lennutamist. Kui instrument 24 aastat hiljem viimaks valmis saab, on ta algsete plaanidega võrreldes mõistagi teinud läbi mitmeid muutusi, kuid teleskoobi põhiidee – olla suuteline vaatlema mis tahes ajajärku Universumi ajaloos – on jäänud muutumatuks.
Teleskoobi tehniliseks omapäraks on ülikerge berülliumist valmistatud optika, kokkuvolditav 6,5-meetrise läbimõõduga peapeegel, väga tundlikud infrapunasensorid ning külmuti, mis hoiab need sensorid töötemperatuuril 7K (–266 kraadi Celsiust), et vältida vaatluste saastumist teleskoobi enda infrapunakiirgusega.
Just sel eesmärgil viiakse aparaat ka Maast 1,5 miljoni kilomeetri kaugusele, kus seda on lihtne vastava varjuki abil kaitsta Päikeselt, Maalt ja Kuult lähtuva segava kiirguse eest. Ka on riista potentsiaalne vaateväli võrratult avaram kui Hubble’i oma. Kavala plaani varjuküljeks on aga see, et Maast nii kaugel töötavat teleskoopi pole võimalik remontida.
Eriti suur teleskoop. Ehkki orbiidil töötavat teleskoopi ei häiri atmosfäär ning ta on suuteline jäädvustama kujutisi spektriosades, mis Maani ei jõua, piirab kosmoseteleskoopide võimsust üks lihtne asi: nende suurus. Kosmoseteleskoobi peeglit projekteerides tuleb alati silmas pidada mitte ainult ideaalseks vaatluseks vajalikke parameetreid, vaid ka aparaati orbiidile toimetava raketi võimeid ning kaubalasti suurust.
Mida suurem on teleskoobi peegel, seda rohkem footoneid suudab ta koguda, ning just see argument lubab ka maapealsetel teleskoopidel endiselt kaasa mängida täheteaduse kõrgliigas.
Eriti kõva sõna selles vallas kavatseb öelda Euroopa Eriti Suur Teleskoop (European Extremely Large Telescope, E-ELT), mille European Southern Observatory (ESO) ehitab 2010. aastatel kas Tšiili, Kanaari saartele, Marokosse või Argentinasse. Aparaadi nimi räägib ise enda eest.
Esialgu kavandatud sajameetrise diameetriga peegli asemel saab teleskoop küll «kõigest» 42-meetrise, kuid ka niimoodi peaks ta saavutama 18 korda parema resolutsiooni kui Hubble’i kosmoseteleskoop. Hiigelsuure peegli kuju hakkab end pidevalt kohandama vastavalt parasjagu esinevatele atmosfäärinähtustele, et tagada võimalikult hea kvaliteediga pilt. 42-meetrise peegliga loodavad teadlased vallandada Päikesesüsteemi-väliste planeetide avastamise tulva.
Ulme tasand
See ulmeline teleskoop elab esialgu veel vaid astronoomide unistustes, ent need on see-eest suurejoonelised. Kui tänapäeva suurimal raadioteleskoobil – Puerto Rico Arecibo Observatoryl – on antennipinda 73 000 ruutmeetrit, siis Square Kilometre Array nimelisel raadioteleskoobil saab seda kokku olema miljon ruutmeetrit. See koosneb tuhandetest normaalmõõdulistest «taldrikutest», mis on paigutatud maapinnale mitme tuhande kilomeetri raadiuses.
Niiviisi saavutatav enneolematu tundlikkus avab täiesti uued võimalused uurimaks galaktikate evolutsiooni, kvasareid ja pulsareid ning supernoova-jäänuseid.
Ehkki raadioteleskoobi võimalikku asukohta ei ole veel kindlaks määratud, peaks sellest kujunema tõeliselt globaalne ettevõtmine, milles löövad kaasa Euroopa, Argentina, Austraalia, Brasiilia, Kanada, Hiina, India, Lõuna-Aafrika, Rootsi ja USA teadlased, kirjutas Nature. Optimistid loodavad, et raadioteleskoop võiks teoks saada 2020. aastatel ning olla rivis veel ka 22. sajandil. Mine tea, võib-olla jääb selle hiigelteleskoobi kõrvu ka esimene raadiosaade mõnelt maaväliselt tsivilisatsioonilt.