De jordbundna teleskopens tid är ännu inte förbi
av Björn StenholmNE-redaktör
För tio år sedan sköts Hubbleteleskopet upp i en bana kring jorden. Några förutspådde att de markbundna teleskopens tid för universums utforskning snart skulle vara förbi. Men så blev det inte. Trots de stora framgångarna för satellitburna teleskop, byggs det nu flera mycket stora markbaserade teleskop och flera oerhört stora planeras. Orsaken till att detta blivit möjligt är – inte oväntat – snabba datorer.
Alltsedan vi klev in i rymdåldern för sådär 40 år sedan, har ett antal, om än litet, av de satelliter som sänts upp under årens lopp varit utrustade med astronomiska teleskop för att observera universum utan den störande jordatmosfären som filter. Främst har det gällt observationer i de våglängdsområden som inte alls är observerbara från jordytan; ultraviolett och infrarött ljus, röntgen- och gammastrålning. Fördröjd succéFörst med Hubbleteleskopet, uppsänt den 24 april 1990, fick man ett stort, satellitbaserat teleskop huvudsakligen avsett för observationer i vanligt visuellt ljus. Fördelen med att ha ett sådant teleskop ute i rymden var framför allt att slippa jordatmosfärens utsuddande verkan på bildskärpan. Den första triumfen uteblev dock. Den stora spegeln med sina 2,4 m diameter visade sig vara felslipad, och bildskärpan blev till en början inte bättre än med de bästa jordbaserade teleskopen, exempelvis det nordiska NOT placerat på Kanarieöarna som har samma spegeldiameter. Rymdfarare fick sändas upp till Hubbleteleskopet och förse det med "glasögon", alltså korrigerande optik som avhjälpte felen. Därefter har detta teleskop blivit en stor succé och många människor världen över har fått ta del av alla vackra färgbilder tagna med det.
Nya konstruktionsprinciper vinner terrängDet är dyrt med teleskop i rymden, mycket dyrt. Därför har man följaktligen fortsatt att utveckla de markbundna konstruktionerna enligt nya riktlinjer. Om man tar det välkända 5 m teleskopet vid Palomar-observatoriet i Kalifornien som exempel på den gamla tidens konstruktioner finner man följande: Man har en stor spegel av glas, gjuten i ett stycke, som dessutom är tjock för att inte deformeras i olika riktningar när teleskopet riktas mot olika delar av himlen. Spegeln blir därigenom också tung och kräver stabil upphängning i den mekaniska konstruktionen. Dessutom är Palomar-teleskopet ekvatorialt uppställt, med vridningsaxeln riktad mot norra himmelspolen.
De nya teleskop som nu tas i bruk kring rådande sekelskifte byggs enligt principer som delvis går på tvärs mot de traditionella. För det första är teleskopen uppställda altazimutalt, vilket innebär att vridningsaxeln är riktad mot zenit vilket ger betydande mekaniska förenklingar. Dock måste teleskopet vridas kring två axlar när det följer en stjärna, men detta klaras numera med datorstyrning. Vidare är speglarna tunna, vilket reducerar vikten. De kan också gjutas med "bikakemönster" på undersidan, vilket både ökar styvheten och minskar vikten, på så vis kan de lättare manövreras. Dessutom kan speglarna tillverkas av andra material än glas. Stora speglar kan sättas samman av flera samverkande segment. De tunna speglarnas förmåga att ändra form är inget hinder för god bildskärpa. Istället utnyttjas detta genom datorstyrning av den mekaniska upphängningen så att spegeln anpassas till bästa form oavsett vart teleskopet pekar. Detta kallas aktiv optik och är nu standard för moderna teleskop. Ytterligare en förbättring av bildskärpan kan erhållas med adaptiv optik. Härvid analyseras den infallande vågfrontens egenskaper, inklusive bildens oskärpa orsakad av luftoro, för att anpassa spegelformen för att kompensera bort oskärpa.
De nya stora teleskopen under byggnad och de planerade jättelikaDen europeiska organisationen ESO, där Sverige ingår, uppför nu ett teleskopkomplex i Chile enligt ovanstående principer, det s.k. Very Large Telescope, eller VLT kort och gott. Fyra identiska och, om man så vill, samverkande teleskop med 8,2 m spegeldiameter står snart klara. Tre av dem har redan tagits i bruk. Detta blir då världens kraftfullaste teleskop för visuellt ljus. Observationsbetingelserna på berget Paranal i Atacamaöknen är dessutom oslagbara. Vid Mauna Kea-observatoriet på Hawaii finns Keck-teleskopet, egentligen två identiska instrument med 10 m segmenterade speglar. Där finns också det ena av Gemini-teleskopen med 8,1 m spegel, det andra färdigställs just nu på berget Pachón i Chile. Dessa teleskop har redan gett anmärkningsvärda resultat.
Men större saker planeras. Vid Lunds universitets astronomiska institution finns en grupp under ledning av Torben Andersen som projekterar ett helt rörligt teleskop med 50 m spegeldiameter. Huvudspegeln skulle kunna bestå av 585 stycken spegelelement vardera med diametern 2 m. Dessa skulle stödjas och styras i 100 000 punkter, vars optimala lägen ständigt beräknas för bästa bildskärpa. Teleskopet, som kommer att vara inneslutet i en 120 m hög vridbar byggnad, kommer att väga 5 000 ton och vara 100 m högt. Kostnaden beräknas till ca 6 miljarder kr. och byggtiden till 10 år.
Som om detta inte vore nog planerar ESO ett än större projekt av liknande modell kallat OWL (eng. för "uggla", en fågel med erkänt gott mörkerseende), utläst Overwhelmingly Large Telescope (det överväldigande stora teleskopet). Denna konstruktion innehåller en huvudspegel på inte mindre än 100 m och skall var fullt styrbart. Flera liknande projekt pågår på andra håll i världen.
Vad ska allt detta tjäna till? Teleskop används av astronomer för att utöka vår kunskap om världen omkring jorden. Nya generationer av teleskopkonstruktioner kan alltid sägas ge bättre resultat, noggrannare mätningar, skarpare bilder m.m. av företeelser vi redan känner till men där vi vill öka vår detaljkunskap. Men än viktigare är troligtvis att förbättrad utrustning nästan alltid leder till nya, helt oväntade upptäckter. Vem kunde exempelvis innan Hubbleteleskopet sändes upp ana den stora skönheten i stjärnors döende? Däri ligger den stora inspirationen och utmaningen för dagens teleskopbyggare.
(Artikeln publicerad 2000-05-04)
De jordbundna teleskopens tid är ännu inte förbi
http://www.ne.se/rep/de-jordbundna-teleskopens-tid-är-ännu-inte-förbi
Nationalencyklopedin, 2012-05-27
Kopiera källangivelse
