Prototyp struktury mechanicznej małego teleskopu CTA już zainstalowany w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie!

CTA Small-size Telescope

CTA, czyli Cherenkov Telescope Array będzie największym na świecie obserwatorium badającym promieniowanie gamma wysokich i najwyższych energii, w zakresie od około 20 GeV do ponad 100 TeV. Powstaną dwa obserwatoria, jedno na półkuli południowej, drugie na północnej, dzięki czemu obserwacje obejmą całą powierzchnię nieba. Obserwacje będą prowadzone przy wykorzystaniu w sumie ponad 100 teleskopów Czerenkowa. Aby pokryć szeroki zakres energii zostaną zbudowane 3 rodzaje teleskopów: małe (ang. small-sized telescopes, SSTs), o średnicy zwierciadła 4 m, średnie (ang. mid-sized telescopes, MSTs), o średnicy 12 m oraz duże (ang. large-sized telescopes, LSTs), o średnicy 23 m.

Zespół polskich naukowców i inżynierów odgrywa rolę jednego z głównych partnerów w pracach międzynarodowego Konsorcjum Projektu CTA. We współpracy z Szwajcarią, zespół ten wziął na siebie odpowiedzialność za całościowe opracowanie projektu małego teleskopu oraz wykonanie prototypu. W maju 2009 r. powstało Polskie Konsorcjum Projektu Cherenkov Telescope Array zrzeszające zaangażowane instytucje naukowe: Instytut Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego PAN, Centrum Badań Kosmicznych PAN, Centrum Astronomiczne im. M. Kopernika PAN, Uniwersytet Jagielloński, który jest koordynatorem Konsorcjum, Uniwersytet Warszawski, Uniwersytet Łódzki, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Akademia Górniczo-Hutnicza oraz Akademickie Centrum Komputerowe CYFRONET AGH. W sumie polski zespół CTA to ponad 70 naukowców i inżynierów, a sam projekt umieszczony został na ministerialnej Polskiej Mapie Drogowej Wielkich Infrastruktur Badawczych.

Sieć małych teleskopów Czerenkowa będzie obserwować kosmiczne źródła fotonów gamma o energiach sięgających 300 TeV. Ten zakres energetyczny pozostaje dotąd niedostępny lecz jest niezwykle ważny dla zrozumienia kosmicznych akceleratorów cząstek promieniowania kosmicznego. Główne ograniczenie obserwacji przy najwyższych energiach stanowi znacznie mniejszy strumień fotonów w porównaniu z zakresem niskoenergetycznym. Dlatego też sieć kilkudziesięciu teleskopów SST pokrywać będzie powierzchnię kilku kilometrów kwadratowych, tak aby osiągnąć czułość wystarczającą do planowanych obserwacji.

Zespół konstruktorów z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN opracował projekt i zbudował prototyp struktury mechanicznej oraz napędu małego teleskopu Czerenkowa. Teleskop ten, o ogniskowej 5.6 m oraz średnicy zwierciadła 4 m, zaopatrzony będzie w nowatorską w pełni cyfrową kamerę zbudowaną z fotopowielaczy krzemowych.

29 listopada 2013 r. w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie stanęła struktura mechaniczna prototypu małego teleskopu dla Obserwatorium CTA. Prototyp ten został zmontowany przez pracowników przedsiębiorstwa Ponar-Żywiec i jest gotowy do testów. W IFJ PAN trwają obecnie prace nad stworzeniem pełnej wersji elektroniki sterującej teleskopu oraz systemu monitoringu. Zanim jednak możliwe będą planowane próbne obserwacje Mgławicy Krab - świecy standardowej astronomii gamma - teleskop musi zostać jeszcze wyposażony m.in. w zwierciadła i kamerę. Prace nad budową tych komponentów są obecnie prowadzone w instytucjach Polskiego Konsorcjum Projektu CTA i współpracującego zespołu z Uniwersytetu w Genewie. Uroczysta inauguracja prototypu struktury małego teleskopu planowana jest na wiosnę 2014 r. W pełni wyposażony, gotowy do pomiarów teleskop powinien być ukończony do końca przyszłego roku.

Jacek Niemiec, Alicja Wierzcholska, Michał Ostrowski


Więcej zdjęć i filmy» (autor: Jacek Niemiec)