Номер 5, страница 288 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 6. Вселенная. Параграф 72. Использование результатов космических исследований в науке, технике и народном хозяйстве. Темы докладов и проектов - номер 5, страница 288.

Условие.

5. Крупнейшие обсерватории и телескопы мира.

Решение.

Крупнейшие обсерватории и телескопы мира — это сложные инженерные сооружения, предназначенные для наблюдения за космическими объектами. Их можно разделить на несколько основных категорий в зависимости от их расположения и диапазона электромагнитного излучения, которое они регистрируют.

Крупнейшие наземные оптические телескопы

Эти телескопы собирают видимый свет, а также излучение в ближнем инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах. Размер главного зеркала является ключевой характеристикой, определяющей их мощность. Для борьбы с искажениями, вносимыми атмосферой Земли, в современных телескопах используются системы адаптивной оптики.

Большой Канарский телескоп (Gran Telescopio Canarias, GTC). Расположен на острове Ла-Пальма, Канарские острова, Испания. Его главное сегментированное зеркало имеет диаметр 10,4 метра, что делает его крупнейшим оптическим телескопом в мире с единой апертурой.

Телескопы Кек (Keck I и Keck II). Находятся на вершине вулкана Мауна-Кеа, Гавайи, США. Это два телескопа-близнеца, каждый с сегментированным зеркалом диаметром 10 метров. Они могут работать как по отдельности, так и совместно в режиме интерферометра, что значительно увеличивает их разрешающую способность.

Очень Большой Телескоп (Very Large Telescope, VLT). Комплекс телескопов, управляемый Европейской южной обсерваторией (ESO) в пустыне Атакама, Чили. Он состоит из четырех основных телескопов с монолитными зеркалами диаметром 8,2 метра каждый и четырех вспомогательных подвижных телескопов. Работая вместе как единый интерферометр (VLTI), они достигают разрешения, эквивалентного телескопу с зеркалом до 200 метров.

Будущие гигантские телескопы. В настоящее время строятся несколько телескопов нового поколения, которые превзойдут все существующие: Чрезвычайно большой телескоп (ELT) с зеркалом диаметром 39,3 м; Тридцатиметровый телескоп (TMT) с зеркалом 30 м; и Гигантский Магелланов телескоп (GMT) с эквивалентным диаметром зеркала 24,5 м.

Крупнейшие радиотелескопы

Радиотелескопы улавливают радиоволны, испускаемые космическими объектами. Они могут состоять как из одной гигантской антенны, так и из множества антенн, объединенных в массив (радиоинтерферометр).

FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope). Расположен в провинции Гуйчжоу, Китай. Это крупнейший в мире радиотелескоп с заполненной апертурой, диаметр его рефлектора составляет 500 метров. Он обладает непревзойденной чувствительностью для поиска пульсаров и изучения межзвездного газа.

Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решётка (ALMA). Находится на плато Чахнантор в чилийских Андах. Это массив из 66 высокоточных антенн, работающих как единый интерферометр. ALMA позволяет получать изображения с высочайшим разрешением в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах, что идеально для изучения процессов формирования звезд и планет.

Квадратный километровый массив (Square Kilometre Array, SKA). Будущий крупнейший радиотелескоп мира, строительство которого ведется в Южной Африке и Австралии. Он будет состоять из тысяч антенн, общая собирающая площадь которых составит около одного квадратного километра.

Крупнейшие космические телескопы

Вывод телескопов в космос позволяет избежать помех со стороны земной атмосферы и вести наблюдения в тех диапазонах спектра (например, рентгеновском или дальнем инфракрасном), которые атмосферой поглощаются.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope, JWST). Самый большой и мощный космический телескоп, запущенный в 2021 году. Его основное сегментированное зеркало имеет диаметр 6,5 метра. Он работает в основном в инфракрасном диапазоне и находится в точке Лагранжа L2 системы Солнце-Земля. Его главные задачи — изучение первых галактик, жизненных циклов звезд и экзопланет.

Космический телескоп «Хаббл» (Hubble Space Telescope, HST). Легендарный телескоп, работающий на околоземной орбите с 1990 года. Диаметр его зеркала — 2,4 метра. «Хаббл» получил множество знаковых изображений и совершил революционные открытия в видимом, ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах.

Рентгеновская обсерватория «Чандра» (Chandra X-ray Observatory). Космический телескоп, предназначенный для наблюдений в рентгеновском диапазоне. Он позволяет изучать высокоэнергетические процессы во Вселенной, такие как взрывы сверхновых, черные дыры и скопления галактик.

Другие типы крупнейших обсерваторий

Помимо электромагнитного излучения, современная астрономия изучает и другие «посланники» из космоса — нейтрино и гравитационные волны.

Нейтринная обсерватория IceCube. Уникальный детектор, расположенный на Южном полюсе. Он использует кубический километр антарктического льда для регистрации высокоэнергетических нейтрино. В лед вморожены тысячи оптических сенсоров, которые улавливают черенковское излучение от частиц, рожденных при взаимодействии нейтрино со льдом.

Гравитационно-волновые обсерватории LIGO и Virgo. Это сети наземных лазерных интерферометров (LIGO в США, Virgo в Италии), предназначенных для регистрации гравитационных волн — ряби пространства-времени, предсказанной Эйнштейном. Их открытие в 2015 году ознаменовало рождение гравитационно-волновой астрономии.

Ответ: Крупнейшими телескопами и обсерваториями мира являются наземные оптические комплексы (GTC, VLT, Keck), гигантские радиотелескопы (FAST, ALMA), передовые космические аппараты (JWST, Hubble), а также уникальные научные установки для регистрации нейтрино (IceCube) и гравитационных волн (LIGO, Virgo). Каждый из этих инструментов является лидером в своей области и вносит неоценимый вклад в понимание Вселенной.