Pracovníci dokončující formu zrcadla 8,4 metru pro zrcadlo Giant Magellan Telescope. Obrazový kredit: Lori Stiles / UA. Klikni pro zvětšení.
Zrcadlová laboratoř Steward Observatory Mirror Lab z Arizonské univerzity předběžně vypaluje svou ohnivou spalovací pec a kontroluje tuny skla, aby odlila první zrcadlo o průměru 8,4 metru (GTI Magellan Telescope, GMT). Obsazení je naplánováno na sobotu 23. července.
Díky tomuto milníku se GMT stává prvním extrémně velkým pozemním dalekohledem, který zahájil výstavbu.
Dokončené primární zrcátko dalekohledu GMT se bude skládat ze šesti 8,4 metrů mimoosých zrcadel obklopujících sedmé centrální zrcadlo na ose. (Mimoosé zrcadlo zaostří světlo pod úhlem od jeho osy, na rozdíl od symetrického zrcadla, které zaostřuje světlo podél své osy.) Toto uspořádání poskytne GMT čtyřikrát a půlkrát větší plochu než jakýkoli současný optický dalekohled a rozlišovací schopnost dalekohledu o průměru 25,6 metrů (84 stop) nebo 10násobku rozlišení Hubbleova kosmického dalekohledu.
Jednodílná dalekohledová zrcátka „Spin-casting“, která jsou obrovská, tuhá, ale lehká, je důmyslný, úžasný proces, který byl navržen a vyvinut společností University of Arizona Regents, profesorem astronomie J. Rogerem P. Angelem. Odlévání obřích monolitických zrcadel je provedeno pouze na jednom místě na světě - Steward Observatory Mirror Laboratory.
Odlévací tým v čele s Randy Lutzem instaloval asi 50 jader denně, celkem tedy 1 681 jader během sedmi týdnů v dubnu - květnu. Tým při této operaci přišrouboval každé jádro v přesně měřených úhlech, aby vytvořil dlaždici krbu a sousedící jádra. Posádka namazala všechny přilepené křižovatky modrým „Šmoula“ - směsí barev kreslených postaviček Šmoula - aby se zabránilo přilepení skla k formě.
V tomto okamžiku má forma 17 000 liber obkladů z krbu, 16 000 liber na stěnách z vláknité vany a 15 000 kilogramů jader a špendlíků. Odlévací tým nyní vyčistil a zkontroloval dokončenou formu, spustil kryt pece na své místo a 16. června zahájil předběžnou palbu.
Členové týmu aktivně „pilotují“ pec pomocí počítače, protože během prvních 8 dnů procesu ohřevu stoupají teploty, poté se vypne napájení, aby se dokončilo předběžné vypalování za dva týdny. Předběžné vystředění spár jádrových lepidel, spálení případných nečistot a pnutí formy. Odlévací tým po předpálení zkontroluje formu, zda neobsahuje potřebné opravy.
Některé z nejvíce vizuálně ohromujících kroků při lití jsou kontrola a nakládka skla. Tým začal kontrolovat 90 přepravních beden skla 24. června. Naložení skla je naplánováno na druhý týden v červenci, řekl Steve Miller, manažer Mirror Lab.
40 000 liber borosilikátového skla, které vytvoří zrcadlo GMT o průměru 27 stop, pochází z sklárny Ohara v Japonsku. Ohara vyrobila sklenici z písku, který pochází z pobřeží Mexického zálivu.
Zrcadlová laboratoř začne ohřívat pec 18. července. Trvá šest dní, než sklo dosáhne maximální teploty při 2 150 stupních Fahrenheita (1178 ° C). Při této teplotě začne sklo teče jako med při pokojové teplotě. Husté tekuté sklo protéká mezi hexagonálními jádry ve formě a vytváří „voštinovou“ strukturu. Finální voštinový zrcadlový polotovar váží asi pětinu stejně jako zrcadlo z pevného skla své velikosti.
Ložiska na rotační peci během otáčení odlitkem změní zatížení o 100 tun. Pec může být během lití zásobována až 1,1 megawattem elektřiny - dost pro napájení průměrně 750 až 1 100 Tucsonových domácností, v závislosti na ročním období.
Rychlost otáčení trouby určuje hloubku křivky, která se točí do tvaru zrcadla nebo ohniskové vzdálenosti zrcadla. Zrcadlo GMT se točí 5krát za minutu, pomaleji než dvě zrcadla o délce 8,4 metru, která laboratoř vytvořila pro velký binokulární dalekohled (LBT), protože zrcadlo GMT mimo osu má být mělčí, delší ohniskové zrcadlo než zrcadlo symetrické primární LBT.
"Je to nová epocha pro astronomii," řekl Richard Meserve, prezident Carnegieho instituce. „Výroba mimosměrného zrcadla je událost, která prolomí cestu, která posílí vědecké objevy. Všichni v osmičlenném konsorciu GMT jsou nadšeni, že jsme ve výrobě. “
Konsorcium Giant Magellan Telescope v současné době zahrnuje 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.
"Skutečnost, že už jsme ve výrobě, přímo souvisí s úspěšnou technologií vyvinutou pro dvojče 6,5 metrů (21 stop) dalekohledy Magellan na observatoři Las Campanas v Carnegie v Chile," řekl Matt Johns, pomocný ředitel observatoří Carnegie a Vedoucí projektu GMT. "Magellanovy dalekohledy se ukázaly být nejlepšími přírodními zobrazovacími dalekohledy na zemi."
Zrcadlové chlazení je pečlivě kontrolovaný proces, který bude trvat 11 až 12 týdnů. Po úplném vychladnutí zrcadla laboratoř vymyje keramická jádra ze skleněných voštinových buněk zrcadla. Potom bude zrcátko broušeno a leštěno s přesností plus-nebo-minus 15 až 20 nanometrů (nanometr je miliardtina metru). Zrcadlo bude potaženo vrstvou reflexního hliníku o tloušťce pouhých 100 nanometrů v místě pozorování.
GMT je plánováno na dokončení v roce 2016 na místě v severním Chile. Se svým silným rozlišením a obrovským sběrným prostorem bude schopen zkoumat nejdůležitější otázky v astronomii, včetně zrození hvězd a planetárních systémů v naší Mléčné dráze, tajemství černých děr a geneze galaxií.
Podrobné informace o cílech GMT v oblasti designu a vědy jsou online na adrese http://www.gmto.org/.
Původní zdroj: UA News Release
