Delavci, ki dokončajo kalupe 8,4 metra ogledala za ogledalo Giant Magellan Telescope. Kreditna slika: Lori Stiles / UA. Kliknite za povečavo.
Zrcalni laboratorij Opazovalnega ogledala Univerze v Arizoni predhodno zažge svojo ogromno predilno peč in pregleda tone stekla za vlivanje prvega 8,4 metra (27 čevljev) zrcala za velikanski teleskop Magellan (GMT). Kasting je predviden v soboto, 23. julija.
S tem korakom je GMT postal prvi izjemno velik zemeljski teleskop, ki je začel graditi.
Dokončano primarno ogledalo GMT teleskopa bo sestavljeno iz šestih 8,4-metrskih zunanjih ogledal, ki obdajajo sedmo osno osrednje ogledalo. (Zrcalno ogledalo usmeri svetlobo pod kotom stran od svoje osi, za razliko od simetričnega ogledala, ki usmerja svetlobo vzdolž svoje osi.) Ta postavitev bo dala GMT štirikrat in pol večjo površino zbiranja katerega koli trenutnega optičnega teleskopa in ločljivost 25-metrskega teleskopa s premerom 84 metrov ali 10-krat večjo ločljivostjo vesoljskega teleskopa Hubble.
Enocestna teleskopska ogledala "Spin-casting", ki so velika, trdna, a lahka, je domiseln, osupljiv postopek, ki ga je zasnoval in razvil profesor astronomije University of Arizona Regents J. Roger P. Angel. Vlivanje velikanskih monolitnih ogledal je izvedeno na le enem mestu na svetu - laboratoriju za ogledala Steward Observatory.
Ekipa za vlivanje, ki jo je vodil Randy Lutz, je v sedmih tednih od aprila do maja v sedmih tednih namestila približno 50 jeder na dan za skupno 1.681 jeder. Ekipa je v tej operaciji vsako jedro pritrdila pod natančno izmerjenimi koti, da bi uporabila ognjišče in sosednja jedra. Posadka je vse zlepljene križišča namazala z modrim šmarnikom - barvo barve risanih junakov modre smurf -, da se prepreči lepljenje stekla na plesni.
Na tem mestu ima plesen 17.000 funtov ploščic za ognjišče, 16.000 funtov v stenah z vlakninami in 15.000 funtov jeder in zatičev. Ekipa za vlivanje je zdaj očistila in pregledala dokončan kalup, spustila pokrov peči na svoje mesto in 16. junija začela predgaljenje.
Člani ekipe aktivno »pilotirajo« peč po računalniku, ko se temperature dvignejo v prvih 8 dneh ogrevalnega procesa, nato pa izklopijo električno energijo za dokončanje dvotedenskega predžiganja. Pred-žganje centrira temeljne spoje, izgoreva morebitne nečistoče in obremeni plesen. Ekipa za vlivanje bo po predhodnem pečenju pregledala plesen za morebitna potrebna popravila.
Nekateri najbolj vizualno osupljivi koraki pri vlivanju so pregled stekla in nakladanje. Skupina je začela pregledovati 90 kovinskih zabojev stekla 24. junija, natovarjanje stekla je predvideno za drugi teden v juliju, je povedal Steve Miller, direktor Mirror Lab.
40.000 funtov borosilikatnega stekla, ki bo ustvarilo 27-metrsko premer (8,4 metra) GMT ogledalo, prihaja iz Ohara Glassworks na Japonskem. Ohara je kozarec naredila iz peska, ki prihaja z obale Floride.
Mirror Lab bo ogreval peč 18. julija. Šest dni traja, da kozarec doseže najvišjo temperaturo pri 2.150 stopinjah Fahrenheita (1178 Celzija). Pri tej temperaturi kozarec začne teči kot med pri sobni temperaturi. Debelo tekoče steklo teče med šesterokotnimi jedri v kalupu, da ustvari strukturo "satja". Končni prazen zrcalni sat bo tehtal približno petino toliko kot trdno stekleno ogledalo svoje velikosti.
Ležaji vrteče se peči med vrtenjem oddajajo 100-tonsko obremenitev. Peč lahko med litjem oskrbuje z do 1,1 megavata električne energije - dovolj za napajanje povprečno od 750 do 1.100 gospodinjstev Tucson, odvisno od letnega časa.
Hitrost vrtenja pečice določa globino krivulje, ki se zavrti v obliko ogledala, ali goriščno razdaljo ogledala. Ogledalo GMT se bo vrtelo 5-krat na minuto počasneje kot dve 8,4-metrski zrcali, ki jih je izdelal laboratorij za veliki daljnogledski teleskop (LBT), ker naj bi bilo ogledalo zunaj osi plitvejše, daljše goriščno ogledalo simetrične primarne snovi LBT.
"To je nova epoha za astronomijo," je dejal Richard Meserve, predsednik Carnegie institucije. »Izdelava zrcalnega ogledala je dogodek, ki bo spodbudil znanstvena odkritja. Vsi v osemčlanskem konzorciju GMT smo navdušeni, da smo v proizvodnji. "
Konzorcij Giant Magellan Telescope trenutno vključuje Carnegie Observatories, Harvard University, Smithsonian Astrophysical Observatory, University of Arizona, University of Michigan, Massachusetts Institute of Technology, University of Texas v Austinu in Texas A&M University.
"Dejstvo, da smo že v proizvodnji, je neposredno povezano z uspešno tehnologijo, razvito za dvojna 6,5-metrska (21-palčna) teleskopa Magellan v Carnegiejevem observatoriju Las Campanas v Čilu," je dejal Matt Johns, pomočnik direktorja Carnegie Observatories in GMT vodja projektov. "Teleskopi Magellan so se izkazali za najboljše teleskope z naravnim slikanjem na terenu."
Hlajenje z ogledalom je skrbno nadzorovan postopek, ki bo trajal od 11 do 12 tednov. Ko se ogledalo popolnoma ohladi, bo laboratorij izpiral keramična jedra iz celic steklenih satja. Potem se bo ogledalo zmletilo in poliralo s točnostjo plus-ali-minus 15 do 20 nanometrov (nanometra je milijarda metra). Ogledalo bo na mestu opazovanja prevlečeno s plastjo odsevnega aluminija, debeline le 100 nanometrov.
GMT je predviden za dokončanje leta 2016 na lokaciji na severu Čila. S svojo močno ločljivostjo in ogromnim zbiralnim območjem bo lahko preizkusil najpomembnejša vprašanja v astronomiji, vključno z rojstvom zvezd in planetarnih sistemov v naši Mlečni poti, skrivnostmi črnih lukenj in genezo galaksij.
Podrobne informacije o GMT-jevih oblikovalskih in znanstvenih ciljih so na spletu na naslovu http://www.gmto.org/
Izvirni vir: UA News Release
