Οι εργαζόμενοι ολοκληρώνουν τη φόρμα του καθρέφτη 8,4 μέτρων για τον καθρέφτη τηλεσκοπίου Giant Magellan. Πιστωτική εικόνα: Lori Stiles / UA. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Το εργαστήριο Steward Observatory Mirror του Πανεπιστημίου της Αριζόνα προ-πυροβολεί τον τεράστιο φούρνο περιστροφής του και επιθεωρεί τόνους γυαλιού για να ρίξει έναν πρώτο καθρέφτη διαμέτρου 8,4 μέτρων (27 πόδια) για το Τηλεσκόπιο Giant Magellan (GMT). Το cast έχει προγραμματιστεί για το Σάββατο 23 Ιουλίου.
Με αυτό το ορόσημο, το GMT γίνεται το πρώτο εξαιρετικά μεγάλο επίγειο τηλεσκόπιο που ξεκίνησε την κατασκευή.
Ο ολοκληρωμένος πρωτογενής καθρέφτης τηλεσκοπίου GMT θα αποτελείται από έξι καθρέφτες εκτός άξονα 8,4 μέτρων που περιβάλλουν έναν έβδομο κεντρικό καθρέφτη σε άξονα. (Ένας καθρέφτης εκτός άξονα εστιάζει το φως σε γωνία μακριά από τον άξονά του, σε αντίθεση με έναν συμμετρικό καθρέφτη που εστιάζει το φως κατά μήκος του άξονά του.) Αυτή η διάταξη θα δώσει στο GMT τέσσερις και μισό φορές την περιοχή συλλογής οποιουδήποτε τρέχοντος οπτικού τηλεσκοπίου και η ισχύς ανάλυσης ενός τηλεσκοπίου διαμέτρου 25,6 μέτρων (84 πόδια), ή 10 φορές η ανάλυση του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble.
Μοναδικοί καθρέφτες τηλεσκοπίου «Spin-casting» που είναι γιγαντιαίοι, δύσκαμπτοι αλλά ελαφριοί είναι μια έξυπνη, φοβερή διαδικασία που σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε από τον καθηγητή αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Αριζόνα J. Roger P. Angel. Η χύτευση γιγαντιαίων μονολιθικών καθρεφτών επιτυγχάνεται σε ένα μόνο μέρος στον κόσμο - το Εργαστήριο Steward Observatory Mirror.
Η ομάδα casting, με επικεφαλής τον Randy Lutz, εγκατέστησε περίπου 50 πυρήνες την ημέρα για συνολικά 1.681 πυρήνες κατά τη διάρκεια επτά εβδομάδων τον Απρίλιο - Μάιο. Η ομάδα βιδώνει κάθε πυρήνα με ακρίβεια μετρημένες γωνίες σε πλακάκια εστίας και παρακείμενους πυρήνες σε αυτή τη λειτουργία. Το πλήρωμα έφτιαξε όλες τις κολλημένες συνδέσεις με το μπλε «smurf» - μια σύνθεση του χρώματος των χαρακτήρων κινουμένων σχεδίων του μπλε smurf - για να αποτρέψει το γυαλί να κολλήσει στο καλούπι.
Σε αυτό το σημείο, το καλούπι κρατά 17.000 λίβρες πλακιδίων εστιών, 16.000 λίβρες σε τοίχους μπανιέρας ινών και 15.000 λίβρες πυρήνων και καρφιτσών. Η ομάδα χύτευσης έχει πλέον καθαρίσει και επιθεωρήσει το ολοκληρωμένο καλούπι, κατέβασε το κάλυμμα του κλιβάνου στη θέση του και άρχισε να προ-πυροβολεί στις 16 Ιουνίου.
Τα μέλη της ομάδας «ενεργοποιούν» τον κλίβανο μέσω υπολογιστή καθώς οι θερμοκρασίες αυξάνονται κατά τις πρώτες 8 ημέρες της διαδικασίας θέρμανσης και, στη συνέχεια, απενεργοποιούνται για να ολοκληρωθεί η προ-πυροδότηση δύο εβδομάδων. Η προ-ψήσιμο επικεντρώνεται στις αρθρώσεις κόλλας πυρήνα, καίει τυχόν ακαθαρσίες και τονίζει το καλούπι. Η ομάδα χύτευσης θα επιθεωρήσει το καλούπι για τυχόν απαραίτητες επισκευές μετά την προ-ψήσιμο.
Μερικά από τα πιο οπτικά εντυπωσιακά βήματα στη χύτευση είναι η επιθεώρηση και η φόρτωση γυαλιού. Η ομάδα άρχισε να επιθεωρεί 90 κιβώτια αποστολής γυαλιού στις 24 Ιουνίου. Η φόρτωση γυαλιού έχει προγραμματιστεί για τη δεύτερη εβδομάδα του Ιουλίου, δήλωσε ο Steve Miller, διευθυντής της Mirror Lab.
Τα 40.000 κιλά βοριοπυριτικού γυαλιού που θα κάνουν τον καθρέφτη GMT διαμέτρου 27 ποδιών (8,4 μέτρα) προέρχεται από την Ohara Glassworks στην Ιαπωνία. Η Οχάρα έφτιαξε το ποτήρι από άμμο που προέρχεται από τον κόλπο της Φλόριντα.
Το Mirror Lab θα ξεκινήσει τη θέρμανση του κλιβάνου στις 18 Ιουλίου. Χρειάζονται έξι ημέρες για να φτάσει το γυαλί στη μέγιστη θερμοκρασία στους 2.150 βαθμούς Φαρενάιτ (1178 Κελσίου). Σε αυτή τη θερμοκρασία, το ποτήρι αρχίζει να ρέει σαν μέλι σε θερμοκρασία δωματίου. Το παχύ υγρό γυαλί ρέει μεταξύ των εξαγωνικών πυρήνων στο καλούπι για να δημιουργήσει μια «κηρήθρα» δομή. Το τελικό κενό καθρέφτη με κηρήθρα θα ζυγίζει περίπου το ένα πέμπτο όσο και ένα συμπαγές γυάλινο καθρέφτη του μεγέθους του.
Τα ρουλεμάν στον περιστρεφόμενο κλίβανο θα μετατρέψουν ένα φορτίο 100 τόνων κατά την περιστροφή. Ο κλίβανος μπορεί να τροφοδοτηθεί με έως και 1,1 μεγαβάτ ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη χύτευση - αρκετά για να τροφοδοτήσει κατά μέσο όρο 750 έως 1.100 νοικοκυριά Tucson, ανάλογα με την εποχή του χρόνου.
Ο ρυθμός περιστροφής του φούρνου καθορίζει το βάθος της καμπύλης που περιστρέφεται στο σχήμα του καθρέφτη ή το εστιακό μήκος του καθρέφτη. Ο καθρέφτης GMT θα περιστραφεί 5 φορές το λεπτό, πιο αργός από τους δύο καθρέφτες των 8,4 μέτρων, το Εργαστήριο που φτιάχτηκε για το Μεγάλο Διοφθαλμικό Τηλεσκόπιο (LBT), διότι ο καθρέφτης GMT εκτός άξονα πρέπει να είναι ένας ρηχότερος, μακρύτερος καθρέφτης εστιακού μήκους από τον συμμετρικά πρωτεύοντα LBT.
«Αυτή είναι μια νέα εποχή για την αστρονομία», δήλωσε ο Richard Meserve, πρόεδρος του Ιδρύματος Carnegie. «Η κατασκευή του καθρέφτη εκτός άξονα είναι ένα πρωτοποριακό γεγονός που θα προωθήσει την επιστημονική ανακάλυψη. Όλοι στην οκταμελή κοινοπραξία GMT είναι ενθουσιασμένοι που είμαστε στην παραγωγή. "
Η κοινοπραξία Giant Magellan Telescope περιλαμβάνει τα Carnegie Observatories, το Harvard University, το Smithsonian Astrophysical Observatory, το University of Arizona, το University of Michigan, το Massachusetts Institute of Technology, το University of Texas στο Austin και το Texas A & M University.
«Το γεγονός ότι βρισκόμαστε ήδη στην παραγωγή σχετίζεται άμεσα με την επιτυχημένη τεχνολογία που αναπτύχθηκε για τα δίδυμα τηλεσκόπια Magellan 6,5 μέτρων (21 πόδια) στο Παρατηρητήριο Las Campanas της Carnegie στη Χιλή», δήλωσε ο Matt Johns, βοηθός διευθυντής των Carnegie Observatories και Διαχειριστής έργου GMT. "Τα τηλεσκόπια Magellan έχουν αποδειχθεί τα καλύτερα τηλεσκόπια φυσικής απεικόνισης στο έδαφος."
Η ψύξη του καθρέφτη είναι μια προσεκτικά ελεγχόμενη διαδικασία που θα διαρκέσει 11 έως 12 εβδομάδες. Αφού ο καθρέφτης κρυώσει εντελώς, το εργαστήριο θα πλένει τους κεραμικούς πυρήνες από τα κελιά του κρυστάλλου. Στη συνέχεια, ο καθρέφτης θα γειωθεί και θα γυαλιστεί με ακρίβεια συν-ή-μείον 15 έως 20 νανόμετρα (ένα νανόμετρο είναι ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου). Ο καθρέφτης θα επικαλυφθεί με ένα στρώμα ανακλαστικού αλουμινίου πάχους μόλις 100 νανόμετρων στο χώρο του παρατηρητηρίου.
Το GMT πρόκειται να ολοκληρωθεί το 2016 σε μια τοποθεσία στη βόρεια Χιλή. Με την ισχυρή ανάλυση και την τεράστια περιοχή συλλογής, θα είναι σε θέση να διερευνήσει τα πιο σημαντικά ερωτήματα στην αστρονομία, συμπεριλαμβανομένης της γέννησης των αστεριών και των πλανητικών συστημάτων στον Γαλαξία μας, τα μυστήρια των μαύρων τρυπών και τη γένεση των γαλαξιών.
Λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με το GMT design και τους επιστημονικούς στόχους είναι διαδικτυακά στη διεύθυνση http://www.gmto.org/
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων UA
