Arbeidere som fullfører formen av 8,4 meter speil for Giant Magellan Telescope speil. Bildekreditt: Lori Stiles / UA. Klikk for å forstørre.
Steward Observatory Mirror Lab fra University of Arizona fyrer av den enorme spinnovnen og inspiserer tonn glass for å støpe et første speil med en diameter på 8,4 meter (27 fot) for Giant Magellan Telescope (GMT). Rollespillet er planlagt til lørdag 23. juli.
Med dette milepælsteget blir GMT det første ekstremt store bakkebaserte teleskopet som starter byggingen.
Det komplette GMT-teleskopets primære speil vil bestå av seks 8,4 meter lange aksespeil rundt et syvende, på aksen sentralt speil. (Et speil utenfor aksen fokuserer lys i en vinkel fra aksen, i motsetning til et symmetrisk speil som fokuserer lys langs aksen.) Dette arrangementet vil gi GMT fire og en halv ganger samleområdet til ethvert aktuelt optisk teleskop og oppløsningsstyrken til et teleskop på 25,6 meter (84 fot), eller 10 ganger oppløsningen til Hubble-romteleskopet.
‘Spin-casting’ teleskopspeil i ett stykke som er gigantiske, stive, men allikevel lette, er en genial, fantastisk prosess som ble unnfanget og utviklet av University of Arizona Regents ’professor i astronomi J. Roger P. Angel. Støping av gigantiske monolitiske speil oppnås bare på et sted i verden - Steward Observatory Mirror Laboratory.
Casting-teamet, ledet av Randy Lutz, installerte rundt 50 kjerner per dag for totalt 1 681 kjerner i løpet av syv uker i april - mai. Teamet boltet hver kjerne i nøyaktig målte vinkler til ildstedflisen og tilstøtende kjerner i denne operasjonen. Mannskapet dyppet alle de limte veikryssene med blå "smurf" - en sammenfylling av fargen på de blåsmurf-tegneseriefigurene - for å forhindre at glasset klistrer seg til formen.
På dette tidspunktet har formen 17.000 kilo ildstedfliser, 16.000 kilo i fiberkarveggene og 15.000 pund kjerner og pinner. Støyteteamet har nå renset og inspisert den ferdige formen, senket ovnsdekselet på plass og startet forfyring 16. juni.
Teammedlemmer "pilot" ovnen med en datamaskin når temperaturen øker i løpet av de første 8 dagene av oppvarmingsprosessen, og deretter slå av strømmen for å fullføre den to ukers forfyring. Forfyring sentrerer limlimefuger, brenner ut urenheter og stresser formen. Støpingsteamet vil inspisere formen for eventuelle nødvendige reparasjoner etter forfyring.
Noen av de mest visuelt fantastiske trinnene i støping er glassinspeksjon og -belastning. Teamet begynte å inspisere 90 fraktkasser av glass 24. juni. Glassbelastning er planlagt den andre uken i juli, sier Steve Miller, Mirror Lab-sjef.
Det 40 000 pund borosilikatglasset som vil gjøre speilet på 27 fot (8,4 meter) GMT kommer fra Ohara Glassverk i Japan. Ohara laget glasset fra sand som kommer fra Florida kyst i Florida.
Mirror Lab begynner å varme ovnen 18. juli. Det tar seks dager før glasset når topptemperatur på 2.150 grader Fahrenheit (1178 Celsius). Ved denne temperaturen begynner glasset å strømme som honning ved romtemperatur. Det tykke flytende glasset strømmer mellom de sekskantede kjernene i formen for å skape en "bikakestruktur". Det endelige speilblanket med honningkake vil veie omtrent en femtedel så mye som et solid glassspeil av sin størrelse.
Lagrene på den roterende ovnen vil dreie en belastning på 100 tonn under spinning. Ovnen kan leveres med opptil 1,1 megawatt elektrisitet under støping - nok til å drive gjennomsnittlig 750 til 1100 Tucson-husholdninger, avhengig av årstid.
Ovnens rotasjonshastighet bestemmer dybden på kurven spunnet inn i speilet, eller speilets brennvidde. GMT-speilet vil snurre 5 ganger i minuttet, saktere enn de to 8,4-meter-speilene Lab laget for det store kikkertteleskopet (LBT), fordi GMT-speilet skal være et grunnere, lengre brennviddespeil enn symmetriske LBT-premier.
"Dette er en ny epoke for astronomi," sa Richard Meserve, president for Carnegie-institusjonen. “Produksjonen av speilet utenfor aksen er en banebrytende hendelse som vil fremme vitenskapelig oppdagelse. Alle i GMT-konsortiet med åtte medlemmer er glade for at vi er i produksjon. "
Giant Magellan Telescope-konsortiet inkluderer i dag Carnegie Observatories, Harvard University, Smithsonian Astrophysical Observatory, University of Arizona, University of Michigan, Massachusetts Institute of Technology, University of Texas at Austin, og Texas A & M University.
"Det faktum at vi allerede er i produksjon, er direkte relatert til den vellykkede teknologien som er utviklet for de to 6,5 meter (21 fot) Magellan-teleskopene ved Carnegies Las Campanas-observatorium i Chile," sa Matt Johns, assisterende direktør for Carnegie-observatoriene og GMT prosjektleder. "Magellan-teleskopene har vist seg å være de beste naturlige bildeteleskopene på bakken."
Speilavkjøling er en nøye kontrollert prosess som vil ta 11 til 12 uker. Etter at speilet er fullstendig avkjølt, vil laboratoriet vaske de keramiske kjernene ut av speilets glass honningkakeceller. Da blir speilet malt og polert til en nøyaktighet på pluss-eller-minus 15 til 20 nanometer (et nanometer er en milliarddel meter). Speilet vil være belagt med et lag reflekterende aluminium, bare 100 nanometer tykt på observasjonsstedet.
GMT forventes ferdigstilt i 2016 på et sted i Nord-Chile. Med sin kraftige oppløsning og enorme samleområde vil den være i stand til å undersøke de viktigste spørsmålene i astronomi, inkludert fødselen av stjerner og planetariske systemer i Melkeveien vår, mysteriene om sorte hull og gjenstanden av galakser.
Detaljert informasjon om GMT-design og vitenskapsmål er online på http://www.gmto.org/
Originalkilde: UA News Release
