Vi mennesker har en umettelig sult etter å forstå universet. Som Carl Sagan sa: "Forståelse er ekstase." Men for å forstå universet, trenger vi bedre og bedre måter å observere det på. Og det betyr en ting: store, enorme, enorme teleskoper.
I denne serien skal vi se på 6 av verdens superteleskoper:
- The Giant Magellan Telescope
- Det overveldende store teleskopet
- 30 meter teleskopet
- Det europeiske ekstremt store teleskopet
- Det store synoptiske undersøkelsesteleskopet
- James Webb romteleskopet
- Infrarødt undersøkelsesteleskop med bredt felt
The Giant Magellan Telescope (GMT) blir bygget i Chile, på Las Campanas Observatory, hjemmet til GMTs forgjengere Magellan Telescope. Atacama-regionen i Chile er et utmerket sted for teleskoper på grunn av de fantastiske synforholdene. Det er en ørken i høy høyde, så den er ekstremt tørr og kjølig der, med lite lysforurensning.
GMT bygges av USA, Australia, Sør-Korea og Brasil. Det startet anleggsbygging i 2015, og det første lyset skulle være på begynnelsen av 2020-tallet.
Segmenterte speil er teknologiens topp når det kommer til superteleskoper, og GMT er bygget rundt denne teknologien.
GMTs primære speil består av 7 separate speil: ett sentralt speil omgitt av 6 andre speil. Sammen danner de en optisk overflate med en diameter på 24,5 meter. Det betyr at GMT vil ha et samlet lysinnsamlingsareal på 368 kvadratmeter, eller nesten 4000 kvadratmeter. GMT vil overgå Hubble-romteleskopet ved å ha en oppløsningsstyrke som er 10 ganger større.
Det er en grense for størrelsen på enkle speil som kan bygges, og 8,4 meters speil i GMT er på grensen for konstruksjonsmetoder. Det er derfor segmenterte systemer er i bruk i GMT, og i andre superteleskoper som blir designet og bygget rundt om i verden.
Disse speilene er moderne teknikker. Hver og en er laget av 20 tonn glass, og det tar år å bygge. Det første speilet ble støpt i 2005, og ble fortsatt polert 6 år senere. Faktisk er speilene så massive at de trenger 6 måneder for å kjøle seg når de kommer ut av støping.
De er ikke bare flate, enkle speil. De blir beskrevet som potetgull, i stedet for å være flate. De er asfæriske, noe som betyr at speilenes ansikter har bratt buede overflater. Speilet må ha nøyaktig samme krumning for å kunne utføre sammen, noe som krever ledende produksjon. Speilenes paraboloidale form må poleres til en nøyaktighet som er større enn 25 nanometer. Det er omtrent 1 / 25. bølgelengde av lyset i seg selv!
Faktisk, hvis du tok et av GMT's speil og spredte det ut fra østkysten til vestkysten av USA, ville høyden på det høyeste fjellet i speilet bare være 1/2 centimeter.
Planen er at Giant Magellan Telescope skal starte driften med bare fire av speilene. GMT vil også ha et ekstra speil bygget, bare for beredskap.
Konstruksjonen av GMT's speil krevde helt nye testmetoder og utstyr for å oppnå disse krevende nøyaktighetene. Hele oppgaven falt på University of Arizona Richard F. Caris Mirror Lab.
Men GMT er mer enn bare det primære speilet. Den har også et sekundært speil, som også er segmentert. Hver av sekundærspeilens segmenter må arbeide i samsvar med det matchende segmentet på primærspeilet, og avstanden fra sekundærspeil til primærspeil må måles innen en del på 500 millioner. Det krever presis prosjektering for stålkonstruksjonen til teleskopets karosseri.
Ingeniøren bak GMT er ekstremt krevende, men når den er i drift, hva vil det hjelpe oss å lære om universet?
"Jeg tror de virkelig spennende tingene vil være ting som vi ennå ikke har gjort noe om." Dr. Robert Kirshner
GMT vil hjelpe oss å takle flere mysterier i universet, slik Dr. Robert Kirshner fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics forklarer i denne videoen.
De vitenskapelige målene for GMT er godt lagt opp, og det er egentlig ingen overraskelser. Målene med GMT er å øke vår forståelse av noen grunnleggende aspekter ved vårt univers:
- Stjerne-, planet- og diskdannelse
- Ekstrasolære planetariske systemer
- Stellarpopulasjoner og kjemisk evolusjon
- Galaxy montering og evolusjon
- Grunnleggende fysikk
- Første lys og reionisering
GMT vil samle mer lys enn noe annet teleskop vi har, og det er derfor utviklingen følges så nøye. Det vil være det første ‘omfanget til å direkte avbilde ekstrasolare planeter, som vil være enormt spennende. Med GMT kan vi se fargen på planeter og kanskje til og med værsystemer.
Vi er vant til å se bilder av Jupiters stormband og værfenomener på andre planeter i solsystemet vårt, men å kunne se noe sånt på ekstrasolplaneter vil være forbløffende. Det er noe som til og med den tilfeldige plassinteresserte personen umiddelbart vil bli fascinert av. Det er som science fiction som kommer til liv.
Selvfølgelig er vi fremdeles et stykke unna noe av det som skjer. Med det første lyset ikke forventet før på begynnelsen av 2020, må vi være veldig tålmodige.
