Pracownicy wypełniający formę 8,4-metrowego lustra dla zwierciadła Giant Magellan Telescope. Źródło zdjęcia: Lori Stiles / UA. Kliknij, aby powiększyć.
Steward Observatory Mirror Lab z University of Arizona wstępnie wypala swój ogromny piec przędzalniczy i sprawdza tony szkła do rzucenia pierwszego zwierciadła o średnicy 8,4 metra (27 stóp) dla Giant Magellan Telescope (GMT). Casting zaplanowano na sobotę, 23 lipca.
Wraz z tym kamieniem milowym GMT staje się pierwszym niezwykle dużym naziemnym teleskopem, który rozpoczął budowę.
Ukończone zwierciadło główne teleskopu GMT będzie składać się z sześciu 8,4-metrowych zwierciadeł pozaosiowych otaczających siódme zwierciadło środkowe osi. (Lustro poza osią skupia światło pod kątem od swojej osi, w przeciwieństwie do lustra symetrycznego, które skupia światło wzdłuż swojej osi). Takie ustawienie da GMT cztery i pół raza powierzchnię zbierania dowolnego współczesnego teleskopu optycznego oraz moc rozdzielczą teleskopu o średnicy 25,6 metra (84 stóp), czyli 10-krotnie większej niż rozdzielczość Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.
Jednoczęściowe zwierciadła teleskopowe „Spin-casting”, które są gigantyczne, sztywne, a jednocześnie lekkie, to genialny, niesamowity proces, który został opracowany i opracowany przez profesora astronomii University of Arizona Regenta J. Rogera P. Angel. Rzucanie gigantycznych monolitycznych luster odbywa się tylko w jednym miejscu na świecie - Steward Observatory Mirror Laboratory.
Zespół castingowy, kierowany przez Randy'ego Lutza, instalował około 50 rdzeni dziennie, co daje łącznie 1681 rdzeni w ciągu siedmiu tygodni od kwietnia do maja. Zespół wkręcił każdy rdzeń pod dokładnie zmierzonymi kątami do płytki paleniska i sąsiednich rdzeni w tej operacji. Załoga zalała wszystkie klejone połączenia niebieskim „smerfem” - miksturą w kolorze niebieskich bohaterów kreskówek - aby zapobiec przyklejaniu się szkła do formy.
W tym momencie forma mieści 17 000 funtów płytek paleniska, 16 000 funtów w ściankach wanny z włókien oraz 15 000 funtów rdzeni i szpilek. Zespół odlewniczy wyczyścił i sprawdził gotową formę, opuścił pokrywę pieca na swoje miejsce i rozpoczął wstępne wypalanie 16 czerwca.
Członkowie zespołu aktywnie „pilotują” piec za pomocą komputera, gdy temperatura wzrasta w ciągu pierwszych 8 dni procesu podgrzewania, a następnie wyłączają zasilanie, aby zakończyć dwutygodniowe wstępne rozpalanie. Centra wstępnego wypalania łączą klejone rdzenie, wypalają wszelkie zanieczyszczenia i naprężają formę. Zespół odlewniczy skontroluje formę pod kątem wszelkich niezbędnych napraw po wstępnym wypaleniu.
Niektóre z najbardziej oszałamiających wizualnie etapów odlewania to kontrola i załadunek szkła. Zespół rozpoczął kontrolę 90 skrzyń transportowych szkła 24 czerwca. Załadunek szkła zaplanowano na drugi tydzień lipca, powiedział Steve Miller, kierownik Mirror Lab.
40 000 funtów szkła borokrzemowego, które stworzy lustro GMT o średnicy 27 stóp (8,4 metra), pochodzi z huty szkła Ohara w Japonii. Ohara zrobiła szkło z piasku, który pochodzi z zatoki wybrzeża Florydy.
Laboratorium Mirror Lab rozpocznie podgrzewanie pieca 18 lipca. Osiągnięcie maksymalnej temperatury przez szklankę przy 2150 stopniach Fahrenheita (1178 stopni Celsjusza) zajmuje sześć dni. W tej temperaturze szkło zaczyna płynąć jak miód w temperaturze pokojowej. Grube płynne szkło przepływa między sześciokątnymi rdzeniami formy, tworząc strukturę „plastra miodu”. Ostateczny blank lustra o strukturze plastra miodu waży około jednej piątej tyle, ile lusterko szklane swojej wielkości.
Łożyska obracającego się pieca obracają ładunek o masie 100 ton podczas spincastingu. Piec może być zasilany do 1,1 megawata energii elektrycznej podczas odlewania - wystarczającej do zasilania średnio od 750 do 1100 gospodarstw domowych Tucson, w zależności od pory roku.
Szybkość obrotu piekarnika określa głębokość zakrzywionej krzywej do kształtu lustra lub jego ogniskowej. Lustro GMT obraca się 5 razy na minutę, wolniej niż dwa zwierciadła 8,4 metra, które Lab wykonał dla dużego teleskopu lornetkowego (LBT), ponieważ pozaosiowe lustro GMT ma być płytszym, dłuższym ogniskiem niż symetryczne pierwotne LBT.
„To nowa epoka astronomii”, powiedział Richard Meserve, prezes Carnegie Institution. „Wytwarzanie lustra pozaosiowego jest przełomowym wydarzeniem, które przyspieszy odkrycie naukowe. Wszyscy w ośmioosobowym konsorcjum GMT są podekscytowani, że jesteśmy w produkcji ”.
Konsorcjum Giant Magellan Telescope obejmuje obecnie Obserwatoria Carnegiego, Uniwersytet Harvarda, Smithsonian Astrophysical Observatory, University of Arizona, University of Michigan, Massachusetts Institute of Technology, University of Texas at Austin oraz Texas A & M University.
„Fakt, że jesteśmy już w produkcji, jest bezpośrednio związany z udaną technologią opracowaną dla bliźniaczych 6,5-metrowych teleskopów Magellan w Obserwatorium Carnegie w Las Campanas w Chile”, powiedział Matt Johns, asystent dyrektora Obserwatorium Carnegie i Kierownik projektu GMT. „Teleskopy Magellana okazały się najlepszymi naturalnymi teleskopami do obrazowania na ziemi”.
Chłodzenie lustrzane to dokładnie kontrolowany proces, który zajmie od 11 do 12 tygodni. Po całkowitym ochłodzeniu lustra laboratorium wypłukuje ceramiczne rdzenie ze szklanych komórek o strukturze plastra miodu. Następnie zwierciadło zostanie oszlifowane i wypolerowane z dokładnością plus-lub-minus 15 do 20 nanometrów (nanometr to miliardowa część metra). Lustro zostanie pokryte warstwą odblaskowego aluminium o grubości zaledwie 100 nanometrów w miejscu obserwatorium.
GMT ma zostać ukończony w 2016 r. W miejscu w północnym Chile. Dzięki potężnej rozdzielczości i ogromnemu obszarowi gromadzenia będzie w stanie zbadać najważniejsze pytania w astronomii, w tym narodziny gwiazd i układów planetarnych w naszej Drodze Mlecznej, tajemnice czarnych dziur i genezę galaktyk.
Szczegółowe informacje na temat projektowania GMT i celów naukowych są dostępne na stronie internetowej http://www.gmto.org/
Oryginalne źródło: UA News Release
