Pracovníci, ktorí dokončujú pleseň zrkadla 8,4 metra pre zrkadlo Giant Magellan Telescope. Obrazový kredit: Lori Stiles / UA. Klikni na zväčšenie.
Zrkadlové laboratórium Steward Observatory Mirror Lab, ktoré pripravuje Arizonská univerzita, pripravuje ohňovú pec a kontroluje tony skla na odlievanie prvého zrkadla s priemerom 8,4 metrov (27 stôp) pre obrovský dalekohľad (GMT). Odliatok je naplánovaný na sobotu 23. júla.
Vďaka tomuto medzníku sa GMT stáva prvým extrémne veľkým pozemným teleskopom, ktorý začal s výstavbou.
Dokončené primárne zrkadlo GMT bude pozostávať zo šiestich 8,4 metrov mimo osových zrkadiel obklopujúcich siedme centrálne zrkadlo na osi. (Mimoosové zrkadlo zaostruje svetlo pod uhlom od svojej osi, na rozdiel od symetrického zrkadla, ktoré zaostruje svetlo pozdĺž svojej osi.) Toto usporiadanie poskytne GMT štvornásobne a polnásobne väčšiu plochu, než je zberná plocha súčasného optického teleskopu. a rozlišovacia schopnosť ďalekohľadu s priemerom 25,6 metra (84 stôp) alebo 10-násobku rozlíšenia Hubbleovho vesmírneho teleskopu.
Jednodielne ďalekohľadové zrkadlá „spin-casting“, ktoré sú obrovské, tuhé, ale ľahké, sú dômyselným a úžasným procesom, ktorý navrhol a vyvinul profesor astronómie University of Arizona Regents J. Roger P. Angel. Odlievanie obrovských monolitických zrkadiel sa uskutočňuje iba na jednom mieste na svete - Laboratórium zrkadlových observatórií Steward.
Odlievací tím, na čele ktorého stojí Randy Lutz, inštaloval počas siedmich týždňov v apríli až máji asi 50 jadier za deň, celkovo 1 601 jadier. Tím pri každej operácii priskrutkoval každé jadro v presne zmeraných uhloch, aby sa dosiahlo dlaždíc nísteje a priľahlých jadier. Posádka namazala všetky prilepené spoje modrým „šmolkom“ - zmesou farieb kreslených postavičiek modrého šmoula - aby sa zabránilo prilepeniu skla k forme.
V tomto okamihu má forma 17 000 libier kachlí, 16 000 libier na stenách vlákien a 15 000 libier na jadrá a špendlíky. Lejací tím teraz vyčistil a skontroloval hotovú formu, spustil kryt pece na svoje miesto a 16. júna začal s predhrievaním.
Členovia tímu aktívne „riadia“ pece počítačom, pretože teplota sa počas prvých 8 dní zahrievacieho procesu zvýši, potom sa vypne napájanie a dokončí sa dvojtýždňové predpaľovanie. Predpaľovanie vycentruje spoje jadra lepidla, spália všetky nečistoty a stresuje pleseň. Liatinový tím po predbežnom vystrelení skontroluje formu, či nie sú potrebné opravy.
Niektoré z najviac vizuálne ohromujúcich krokov pri odlievaní sú kontrola a nakladanie skla. Tím začal s inšpekciou 90 prepravných debien zo skla 24. júna. Nakládka skla je naplánovaná na druhý júlový týždeň, povedal Steve Miller, manažér Mirror Lab.
40 000 libier borosilikátového skla, ktoré vytvorí zrkadlo GMT s priemerom 27 stôp (8,4 metra) pochádza zo sklárne Ohara v Japonsku. Ohara vyrobil pohár z piesku, ktorý pochádza z pobrežia Mexického zálivu.
Zrkadlové laboratórium začne ohrev pece 18. júla. Trvá šesť dní, kým sklo dosiahne maximálnu teplotu 2 150 stupňov Fahrenheita (1178 stupňov Celzia). Pri tejto teplote začne pohár tečať ako med pri izbovej teplote. Husté tekuté sklo tečie medzi šesťuholníkovými jadrami vo forme, čím sa vytvára „plástová“ štruktúra. Finálny voštinový slepý polotovar bude vážiť asi pätinu až pevné zrkadlo svojej veľkosti.
Ložiská na rotačnej peci počas rotačného liatia premenia zaťaženie na 100 ton. Do pece je možné počas odlievania dodávať až 1,1 megawattov elektriny - dosť na to, aby sa podľa ročného obdobia mohlo v priemere napájať 750 až 1 100 Tucsonových domácností.
Rýchlosť rotácie rúry určuje hĺbku krivky stočenej do tvaru zrkadla alebo ohniskovú vzdialenosť zrkadla. Zrkadlo GMT sa točí 5-krát za minútu, pomalšie ako dve zrkadlá, ktoré boli vyrobené pre veľký binokulárny teleskop (LBT) s 8,4 metra, pretože zrkadlo GMT mimo osi má byť plytkým a dlhším zrkadlovým zrkadlom ako zrkadlo symetrické primárne LBT.
"Toto je nová epocha pre astronómiu," uviedol Richard Meserve, prezident Carnegieho inštitúcie. „Vyhotovenie zrkadla mimo osi je udalosťou lámajúcou cestu, ktorá podporí vedecký objav. Každý z ôsmich členov konzorcia GMT je nadšený, že vyrábame. “
Konzorcium Giant Magellan Telescope v súčasnosti zahŕňa Carnegie Observatories, Harvard University, Smithsonian Astrofyzical Observatory, University of Arizona, University of Michigan, Massachusetts Institute of Technology, University of Texas at Austin a Texas A & M University.
„Skutočnosť, že už sme vo výrobe, priamo súvisí s úspešnou technológiou vyvinutou pre dvojča 6,5 metra (21 stôp) Magellanových ďalekohľadov v Carnegieho observatóriu Las Campanas v Čile,“ povedal Matt Johns, pomocný riaditeľ Observatórií Carnegie a Projektový manažér GMT. „Magellanove ďalekohľady sa ukázali byť najlepším prírodným zobrazovacím ďalekohľadom na zemi.“
Zrkadlové chladenie je starostlivo kontrolovaný proces, ktorý bude trvať 11 až 12 týždňov. Po úplnom ochladení zrkadla laboratórium vyperie keramické jadrá zo sklenených voštinových buniek zrkadla. Potom bude zrkadlo brúsené a leštené s presnosťou 15 - 20 nanometrov plus alebo mínus (nanometer je miliardtina metra). Zrkadlo bude potiahnuté vrstvou reflexného hliníka hrubou iba 100 nanometrov v mieste pozorovania.
GMT má byť dokončený v roku 2016 na mieste v severnom Čile. Vďaka svojmu silnému rozlíšeniu a obrovskému množiacemu priestoru bude schopný odhaľovať najdôležitejšie otázky v astronómii, vrátane narodenia hviezd a planetárnych systémov v našej Mliečnej dráhe, tajomstiev čiernych dier a genézy galaxií.
Podrobné informácie o cieľoch GMT v oblasti dizajnu a vedy sú online na adrese http://www.gmto.org/.
Pôvodný zdroj: UA News Release
