Obrazový kredit: Blíženci
Pre investorov hľadajúcich ďalšiu istú vec sa môže strieborná vrstva na zrkadle ďalekohľadu Gemini South 8 metrov javiť ako tajný tip zasvätených investovať do tohto cenného kovu za obrovský zisk. Ukazuje sa však, že toto obrovské zrkadlo vyžadovalo na registráciu na trhoch s drahými kovmi menej ako dve unce (50 gramov) striebra. Skutočná návratnosť lesklých investícií spoločnosti Gemini je spôsob, ktorý poskytuje bezprecedentnú citlivosť zo zeme pri štúdiu teplých predmetov v priestore.
Nový povlak - prvý svojho druhu, ktorý kedy zarovnal povrch veľmi veľkého astronomického zrkadla - patrí medzi posledné kroky, vďaka ktorým sa Gemini stal najmocnejším infračerveným ďalekohľadom na našej planéte. "Niet pochýb o tom, že s týmto povlakom bude ďalekohľad Gemini South schopný skúmať oblasti tvorby hviezd a planét, čierne diery v centrách galaxií a ďalšie objekty, ktoré doteraz unikli iným ďalekohľadom," uviedol Charlie Telesco z Univerzita na Floride, ktorá sa špecializuje na štúdium oblastí formujúcich hviezdy a planéty v strede infračerveného žiarenia.
Zakrytie zrkadla Gemini striebrom využíva proces vyvinutý v priebehu niekoľkých rokov testovania a experimentovania na výrobu povlaku, ktorý spĺňa prísne požiadavky astronomického výskumu. Vedúci optický inžinier spoločnosti Gemini, Maxime Boccas, ktorý dohliadal na vývoj zrkadlového povlaku, povedal: „Myslím, že by ste mohli povedať, že po niekoľkých rokoch tvrdej práce na identifikácii a vyladení najlepšieho povlaku sme našli našu striebornú podšívku!“
Väčšina astronomických zrkadiel je potiahnutá hliníkom pomocou procesu odparovania a vyžaduje prelakovanie každých 12 - 18 mesiacov. Pretože dvojité zrkadlá Gemini sú optimalizované na prezeranie objektov v optických aj infračervených vlnových dĺžkach, bola určená iná vrstva. Plánovanie a implementácia procesu poťahovania striebrom pre spoločnosť Gemini sa začalo s návrhom dvoch 9 metrov širokých poťahovacích komôr umiestnených v observatóriách v Čile a na Havaji. Každá elektráreň (pôvodne vybudovaná v Royal Greenwich Observatory vo Veľkej Británii) obsahuje zariadenia nazývané magnetróny na „rozprašovanie“ povlaku na zrkadlo. Proces nanášania rozprašovaním je potrebný pri nanášaní viacvrstvových povlakov na zrkadlá Gemini, aby sa presne kontrolovala hrúbka rôznych materiálov uložených na povrchu zrkadla. Podobný proces poťahovania sa bežne používa pre architektonické sklo na zníženie nákladov na klimatizáciu a vytvorenie estetického odrazu a farby na skle na budovách, ale toto je prvýkrát, keď sa použilo na veľké astronomické zrkadlo ďalekohľadu.
Povlak je zostavený v stovke štyroch jednotlivých vrstiev, aby sa zaistilo, že striebro priľne k sklenenej základni zrkadla a je chránené pred vonkajšími vplyvmi a chemickými reakciami. Ako každý, kto vie, že má striebro, vie, škvrna na striebre znižuje odraz svetla. Degradácia nechráneného povlaku na zrkadle ďalekohľadu by mala výrazný vplyv na jeho výkon. Testy vykonané v Gemini s desiatkami malých vzoriek zrkadiel za posledných niekoľko rokov ukazujú, že postriebrený povlak aplikovaný na Gemini zrkadlo by mal zostať vysoko reflexný a použiteľný najmenej jeden rok medzi opätovným nanášaním.
Okrem veľkého primárneho zrkadla boli pomocou rovnakého chráneného strieborného povlaku pokryté aj 1-metrové zrkadlo ďalekohľadu a tretie zrkadlo, ktoré nasmeruje svetlo na vedecké nástroje. Kombinácia týchto troch zrkadlových vrstiev, ako aj ďalšie konštrukčné úvahy, sú zodpovedné za dramatické zvýšenie citlivosti Gemini na tepelné infračervené žiarenie.
Kľúčovým meradlom výkonu ďalekohľadu v infračervenom svetle je jeho emisivita (koľko tepla v skutočnosti emituje v porovnaní s celkovým množstvom, ktoré môže teoreticky emitovať) v tepelnej alebo strednej infračervenej časti spektra. Tieto emisie vedú k šumu pozadia, podľa ktorého sa musia merať astronomické zdroje. Blíženci majú najnižšiu celkovú tepelnú emisivitu akéhokoľvek veľkého astronomického teleskopu na zemi s hodnotami pod 4% pred získaním svojho strieborného povlaku. S týmto novým povlakom klesá emisivita Gemini South asi na 2%. Pri niektorých vlnových dĺžkach to má rovnaký vplyv na citlivosť ako zväčšenie priemeru ďalekohľadu Gemini z 8 na viac ako 11 metrov! Výsledkom je významné zvýšenie kvality a množstva infračervených údajov spoločnosti Gemini, ktoré umožňuje detekciu objektov, ktoré by sa inak stratili v hluku generovanom teplom vyžarujúcim z ďalekohľadu. Medzi ostatnými pozemnými ďalekohľadmi je bežné, že hodnoty emisivity prekračujú 10%
Postup prelakovania bol úspešne vykonaný 31. mája a novo potiahnuté zrkadlo Gemini South bolo znovu nainštalované a kalibrované v ďalekohľade. Inžinieri v súčasnosti testujú systémy pred vrátením ďalekohľadu do plnej prevádzky. Zrkadlo Gemini North na Mauna Kea prejde do konca tohto roka rovnakým procesom povrchovej úpravy.
Prečo Silver?
Dôvod, prečo chcú astronómovia používať striebro ako povrch zrkadla ďalekohľadu, spočíva v jeho schopnosti účinnejšie odrážať niektoré druhy infračerveného žiarenia ako hliník. Odráža sa však nielen množstvo infračerveného svetla, ale aj množstvo žiarenia skutočne vyžarovaného zo zrkadla (jeho tepelná emisivita). Toto je významný problém pri pozorovaní v stredo-infračervenej (tepelnej) oblasti spektra, čo je v podstate štúdium tepla z vesmíru. • Hlavnou výhodou striebra je to, že znižuje celkovú tepelnú emisiu ďalekohľadu. To zasa zvyšuje citlivosť stredo-infračervených prístrojov na ďalekohľade a umožňuje nám vidieť výrazne lepšie teplé predmety, ako sú hviezdne a planetárne škôlky ,? povedal Scott Fisher stredne infračervený astronóm v Blížencoch.
Výhodou je však cena. Na použitie striebra musí byť povlak nanesený vo viacerých vrstvách, každá s veľmi presnou a jednotnou hrúbkou. Na tento účel sa na nanášanie povlaku používajú zariadenia nazývané magnetróny. Pracujú tak, že obklopujú extrémne čistý kovový plech (nazývaný terč) plazmovým oblakom plynu (argón alebo dusík), ktorý vyraďuje atómy z terča a rovnomerne ich ukladá do zrkadla (ktoré sa pomaly otáča pod magnetrónom). Každá vrstva je extrémne tenká; s vrstvou striebra iba asi 0,1 mikrónu hrubou alebo asi 1/200 hrúbkou ľudského vlasu. Celkové množstvo striebra naneseného na zrkadlo sa približne rovná 50 gramom.
Štúdium tepla pochádzajúceho z vesmíru
Niektoré z najzaujímavejších objektov vo vesmíre vyžarujú žiarenie v infračervenej časti spektra. Často sa označuje ako „tepelné žiarenie“. Infračervené svetlo je červenšie ako červené svetlo, ktoré vidíme na našich očiach. Zdroje, ktoré emitujú v týchto vlnových dĺžkach, hľadajú astronómovia, pretože väčšina ich infračerveného žiarenia môže prechádzať oblakmi zakrývajúcich plynný prach a odhaliť tajomstvá inak zahalené z pohľadu. Režim infračervenej vlnovej dĺžky je rozdelený do troch hlavných oblastí, blízkych, stredných a vzdialených. Blízko infračervené žiarenie je hneď za tým, čo môže ľudské oko vidieť (červenšie než červené), stredné infračervené svetlo (často nazývané termálne infračervené žiarenie) predstavuje dlhšie vlnové dĺžky svetla, ktoré sa zvyčajne spájajú so zdrojmi tepla v priestore, a infračervené žiarenie predstavuje chladnejšie oblasti.
Strieborný povlak spoločnosti Gemini umožní najvýznamnejšie vylepšenia termálnej časti spektra. Štúdie v tomto rozsahu vlnových dĺžok zahŕňajú oblasti tvoriace hviezdy a planéty, s intenzívnym výskumom, ktorý sa snaží pochopiť, ako sa naša vlastná slnečná sústava vytvorila pred piatimi miliardami rokov.
Pôvodný zdroj: Gemini News Release
