Обсерватория Мауна-Кеа
The Observatories at Mauna Kea
KeckObservatory.jpg
Тип астрономическая обсерватория
Код 568 (наблюдения)
Расположение Мауна-Кеа, Гавайи, США
Координаты 19°49′28″ с. ш. 155°28′24″ з. д.HGЯO
Высота 4205 м
Дата открытия 1956
Сайт ifa.hawaii.edu/mk…​ (англ.)
Инструменты
CSO 10,4 м субмиллиметровый
CFHT 3,58 м Кассегрена
Джемини-Север 8,1 м Кассегрена
IRTF 3,0 м инфракрасный
JCMT 15 м субмиллиметровый
Субару 8,2 м оптический
SMA 8,2 м радителескоп
UKIRT 3,8 м инфракрасный
VLBA receiver 25 м радителескоп
Кек 2×10 м оптический / инфракрасный

Обсервато́рия Ма́уна-Ке́а (англ. Mauna Kea Observatory) — международный проект, включающий ряд независимых исследовательских центров; телескопы находятся на вершине вулкана Мауна-Кеа на высоте от 3730 м до 4190 м над уровнем моря в США, на острове Гавайи. Оборудование обсерватории располагается на площади в 212 гектар в зоне особого пользования, также называемой «астрономический участок» и входящей в состав научного заповедника Мауна-Кеа[1]. Астрономический участок был создан в 1967 году. Он располагается на земле, защищаемой законом о сохранении исторических памятников[en] из-за её большого значения для гавайской культуры. Территория обсерватории управляется и сдается в аренду Гавайским университетом.

Место расположения обсерватории прекрасно подходит для оптических наблюдений в инфракрасной и видимой областях спектра, так как благодаря изолированности имеет крайне низкий уровень светового загрязнения. Наблюдениям за небом также благоприятствуют высокая астрономическая видимость, низкая влажность, обусловленная расположением над большей частью содержащегося в атмосфере водяного пара, чистый воздух, хорошая погода и почти экваториальное расположение[2].

История

Создание

После изучения фотографий, полученных в ходе космической программы «Аполлон», которые содержали гораздо больше деталей, чем любой наземный телескоп, Джерард Койпер начал искать засушливое место для наблюдений в инфракрасном спектре[3][4]. Когда он начал поиски в Чили, им также было принято решение протестировать Гавайские острова. Результаты испытаний на вулкане Халеакала на острове Мауи были многообещающими, однако гора располагалось слишком низко в инверсном слое и часто закрывалась облаками.

Койпер стал рассматривать возможность расположения обсерватории на высочайшей островной горе в мире — вулкане Мауна-Кеа на острове Гавайи. Хотя вершина этого вулкана часто покрыта снегом, воздух на ней крайне сухой[3]. После испытаний Койпер установил, что условия с низкой влажностью идеальны для приёма инфракрасных сигналов. Он убедил губернатора Гавайских островов Джона Энтони Бёрнса проложить грунтовую дорогу к вершине, где построил небольшой телескоп на вершине шлакового конуса Пуи Полиаху (гав. Puʻu Poliʻahu)[3][5][6]. Эта вершина была второй по высоте точкой вулкана. Высочайшая его точка считалась священной землёй, поэтому Койпер не стал производить на ней строительство[7]. Затем Койпер попытался заручиться поддержкой NASA для финансирования более крупного объекта с большим телескопом, жилым комплексом и другими необходимыми постройками. NASA в свою очередь решило объявить открытый конкурс на строительство. Профессор Гавайского университета, физик Джон Джефферис разместил заявку от имени университета[3][8][9]. Джефферис получил известность благодаря наблюдениям в обсерватории на горе Сакраменто (англ. Sacramento Peak Observatory). Предлагалось строительство двухметрового телескопа для удовлетворения потребностей NASA и университета. И хотя крупные телескопы обычно не приписывались к университетам без авторитетных астрономов, Джефферис и Гавайский университет выиграли контракт NASA, приведя в ярость Койпера, считавшего, что «его гора» была у него «украдена»[3][10].

Койпер отказался от своего места (самого первого телескопа на Мауна-Кеа) и конкуренции и начал работать в Аризоне над другим проектом NASA. После крупных испытаний команды Джеффериса, было установлено, что лучшие места для наблюдений находятся рядом с вершиной на верхушке шлакового конуса. В ходе испытаний также было установлено, что Мауна-Кеа превосходен для ночных наблюдений благодаря множеству факторов, в том числе разреженного воздуха, постоянных пассатов и расположения среди моря. Джефферис построил 2,24-метровый телескоп с разрешения штата Гавайи построить надёжную всепогодную дорогу к вершине. Строительство началось в 1967 году, а в 1970 году телескоп начал работу[3].

Развитие

Другие группы исследователей начали запрашивать разрешения на субаренду земли на ставшей доступной вершине. К 1970 году ВВС США и обсерваторией Лоуэлла были сооружены два 0,6-метровых телескопа. В 1973 году Канада и Франция договорились о постройке на Мауна-Кеа 3,6-метрового телескопа CFHT[11]. Однако местные организации начали проявлять беспокойство по поводу влияния обсерватории на окружающую среду. Это привело к тому, что Управление земли и природных ресурсов (англ. Department of Land and Natural Resources) подготовило в 1977 году подготовило начальный план, который был дополнен в 1980 году. В январе 1982 года совет попечителей Гавайского университета одобрил план поддержки дальнейшего развития научных объектов в этом месте[12]. В 1998 году принадлежащий обсерватории участок площадью 823 гектара был передан заповеднику ледникового периода Мауна-Кеа (англ. Mauna Kea Ice Age Reserve). План 1982 года в 2000 году был дополнен приложением, предполагающим обслуживание до 2020 года: в соответствии с ним был учреждён офис управления Мауна-Кеа (англ. Office of Mauna Kea Management)[13], отведено 212 гектаров для астрономических исследований, а оставшиеся 4,356 гектаров были переданы для «сохранения природы и культуры». Затем этот план был пересмотрен, чтобы успокоить гавайское общество, считавшее, что к горе, представляющей для гавайцев большую культурную ценность, относятся без должного уважения[12].

По состоянию на 2012 год на территории научного заповедника Мауна-Кеа располагаются 13 различных приспособлений, предназначенных для наблюдений, которые финансируются 11 странами. Это одна из лучших оптических, инфракрасных и субмиллиметровых обсерваторий в мире[14]. 9 её телескопов работают в видимом и инфракрасном диапазонах, 3 — в субмиллиметровом диапазоне и один — в радиодиапазоне. Размеры зеркал телескопов колеблются от 0,9 до 25 метров[15] (для сравнения космический телескоп Хаббл имеет 2,4-метровое зеркало — зеркало такого же размера используется в предпоследнем по габаритам телескопе на Мауна-Кеа UH88[15]). Запланированное строительство новых телескопов, в том числе Тридцатиметрового телескопа (TMT), вызвало споры из-за их потенциального культурного и экологического воздействия[16][17]. Увеличение количества телескопов обсерватории Кека, потребовавшее больше места, в конечном счёте было отменено[18]. Три или четыре из 13 существующих телескопов должны быть демонтированы в течение следующего десятилетия, чтобы освободить место для Тридцатиметрового телескопа. Это будет последнее место на Мауна-Кеа, на которой будет построен телескоп[19].

Землетрясение в 2006 году

15 октября 2006 года недалеко от обсерватории произошло землетрясение (англ.). Подземные толчки привели к незначительным повреждениям нескольких телескопов обсерватории. Телескоп JCMT проводил измерение своего отклонения от гравитационного поля земли и зафиксировал землетрясение своими датчиками наклона[20]. Телескопы CFHT и обсерватории Кека приостановили работу до 19 октября[21][22].

Управление

В 1968 году заповедник Мауна-Кеа был учреждён и сдан в аренду Управлением земли и природных ресурсов штата Гавайи[23]. Гавайский университет управляет этим местом[23] и сдаёт его в аренду нескольким международным проектам, которые инвестировали в науку и технику уже больше 2 млрд долларов[1]. После того, как в 2033 году закончится период аренды, 40—45 квадратных километров земли вернутся обратно в пользование штата Гавайи[19].

Расположение

Большая высота и изолированное месторасположение в центре Тихого Океана делает Мауна-Кеа одним из лучших на Земле мест для наземных астрономических наблюдений, особенно в субмиллиметровом, инфракрасном и видимом диапазонах. Имеющиеся статистические данные показывают, что Мауна-Кеа — лучшее место с точки зрения качества получаемых оптических и инфракрасных изображений.

Жилые помещения для астрономов, проводящих исследования в обсерватории, расположены в Международном астрономическом центре имени Онидзуки, также называемом Hale Pōhaku (с гавайск. — «каменный дом»), который соединён с вершиной крутой 11-километровой грунтовой дорогой и находится на высоте 2800 метров над уровнем моря.

Станция для посетителей находится на высоте 2800 метров. Гора Мауна-Кеа настолько высокая, что туристам рекомендуется как минимум на 30 минут останавливаться на станции для посетителей, чтобы привыкнуть к атмосферным условиям прежде чем подниматься дальше. Учёные часто останавливаются в Hale Pōhaku на 8 часов или больше, прежде чем провести целую ночь в обсерваториях на вершине. Работа с некоторыми телескопами требует от исследователей потратить целую ночь в Hale Pōhaku, прежде чем работать на вершине.

Телескопы

Телескопы, находящиеся на вершине Мауна-Кеа финансируются государственными учреждениями различных стран. Гавайский университет напрямую управляет двумя телескопами. 12 построек в составе обсерватории включают в себя 13 телескопов[24], расположенных вокруг вершины Мауна-Кеа:

Также есть место, отведённое для строительства Тридцатиметрового телескопа и предложенное место для телескопов системы Pan-STARRS. Телескопы UKIRT и UH88 планируется вывести из эксплуатации[25].

Протесты

Увлечённость губернатора и законодателей штата Гавайи развитием обсерватории и выделением для её нужд всё бо́льших площадей, спровоцировала протесты в городе Хило на острове Гавайи. Коренные гавайцы верили, что место, в котором расположена обсерватория, священно и что освоение горы, даже в научных целях, осквернит это место. Экологи беспокоились о популяции редких местных птиц, а жители Хило — видом куполов телескопов из города. На встречах в мэрии Джефферис взял верх над противниками обсерватории, делая упор на экономические преимущества и престиж, который получит остров[3]. Тем не менее число противников обсерватории продолжило расти[26]. На протяжении многих лет противостояние с обсерваторией являлось одним из наиболее наглядных примеров конфликтов, с которыми столкнулась наука при использовании экологически- и культурно-значимых объектов[27]. Вскоре после начала расширения обсерваторий число противников развития выросло. Как только был открыт доступ к дороге на вершину, она стала использоваться отдыхающими лыжниками, которые возражали против её закрытия на время строительства телескопов для предотвращения вандализма. Также сложившейся ситуацией были обеспокоены охотники и Национальное Одюбоновское общество, поддержанные губернатором Джорджом Ариоши[7]:56.

Одюбоновское общество протестовало против дальнейшего расширения обсерватории в сторону среды обитания подвергающейся опасности палилыэндемика, обитающего в некоторых районах на горе. Более половины видов местных птиц исчезли из-за сокращения среды обитания во время прибытия ранних поселенцев с запада или занесения из других мест новых видов, конкурирующих с местными за ресурсы. Охотники и спортсмены были обеспокоены тем, что эксплуатация телескопов повлияет на охоту на диких животных[28]. Движение по сохранению Мауна-Кеа, вызванное распространением телескопов было убеждено, что дальнейшее развитие обсерватории кощунственно[29]. Некоммерческие организации коренных гавайцев, например Kahea, ставили перед собой цель защитить культурное наследие и окружающую среду, противостоять развитию обсерватории Мауна-Кеа в связи с тем, что это место священно в традиционной гавайской религии[30]. Сегодня обсерватория Мауна-Кеа представляет собой крупнейшую в мире площадку для наблюдений при помощи телескопов в инфракрасной и субмиллиметровой астрономии. Из-за важной роли в гавайской культуре земля обсерватории защищена законом США о сохранении исторических памятников, но всё ещё обсерватории позволено развиваться[31].

См. также