Рабочие заполняют форму 8,4-метрового зеркала для зеркала Giant Magellan Telescope. Изображение предоставлено: Lori Stiles / UA. Нажмите, чтобы увеличить.
Зеркальная лаборатория Стюардовской обсерватории Университета Аризоны проводит предварительный запуск своей огромной прядильной печи и осматривает тонны стекла для литья первого зеркала диаметром 8,4 метра (27 футов) для гигантского телескопа Магеллана (GMT). Кастинг назначен на субботу, 23 июля.
С этим важным этапом GMT становится первым чрезвычайно крупным наземным телескопом, начавшим строительство.
Законченное основное зеркало телескопа GMT будет состоять из шести 8,4-метровых внеосевых зеркал, окружающих седьмое центральное осевое зеркало. (Внеосевое зеркало фокусирует свет под углом от своей оси, в отличие от симметричного зеркала, которое фокусирует свет вдоль своей оси.) Это расположение даст GMT четыре с половиной раза площадь сбора любого текущего оптического телескопа и разрешающая способность телескопа диаметром 25,6 метра (84 фута), или 10-кратное разрешение космического телескопа Хаббла.
Гигантские, жесткие, но легкие моноблочные телескопические зеркала Spin-Casting - это гениальный, удивительный процесс, задуманный и разработанный профессором астрономии Риджентс из Аризонского университета Дж. Роджером П. Анжелом. Литье гигантских монолитных зеркал осуществляется только в одном месте в мире - Зеркальной лаборатории обсерватории Стюарда.
Команда разработчиков во главе с Рэнди Латсом установила около 50 ядер в день, всего 1681 ядро в течение семи недель в апреле - мае. В этой операции команда привязала каждый сердечник под точно измеренными углами к камину и смежным сердечникам Экипаж замазал все склеенные участки синим «смурфом» - смесь цвета персонажей мультфильма «синий смурф» - чтобы стекло не прилипало к плесени.
К этому моменту форма содержит 17 000 фунтов каминных плиток, 16 000 фунтов в стенках волокнистой ванны и 15 000 фунтов стержней и штифтов. Теперь команда литейщиков очистила и проверила заполненную форму, опустила крышку печи и начала предварительный обжиг 16 июня.
Члены команды активно «управляют» печью с помощью компьютера, поскольку температура повышается в течение первых 8 дней процесса нагрева, а затем отключается, чтобы завершить двухнедельный предварительный обжиг. Предварительно обжига центрирует основные клеевые швы, выгорает любые загрязнения и оказывает давление на форму. Литейная команда проверит пресс-форму на предмет необходимого ремонта после предварительного обжига.
Некоторые из наиболее визуально впечатляющих этапов литья - это проверка и загрузка стекла. 24 июня команда приступила к проверке 90 ящиков для транспортировки стекла. Загрузка стекла запланирована на вторую неделю июля, сказал Стив Миллер, менеджер Mirror Lab.
40 000 фунтов боросиликатного стекла, которое станет зеркалом GMT (8,4 метра) диаметром 27 футов, поступило от Ohara Glassworks в Японии. Охара сделал стакан из песка, который прибывает с побережья Мексиканского залива во Флориде.
Зеркальная лаборатория начнет нагревать печь 18 июля. Для того, чтобы стекло достигло пиковой температуры в 2150 градусов по Фаренгейту (1178 по Цельсию), требуется шесть дней. При этой температуре стекло начинает течь как мед при комнатной температуре. Толстое жидкое стекло течет между шестиугольными сердечниками в форме, создавая «сотовую» структуру. Окончательная сотовая зеркальная заготовка будет весить примерно в пять раз больше, чем твердое стеклянное зеркало своего размера.
Подшипники на вращающейся печи повернут 100-тонную нагрузку во время отливки. Печь может снабжаться до 1,1 мегаватта электроэнергии во время литья - этого достаточно для питания в среднем от 750 до 1100 домохозяйств в Тусоне, в зависимости от времени года.
Частота вращения духовки определяет глубину изгиба в форме зеркала или фокусное расстояние зеркала. Зеркало GMT будет вращаться 5 раз в минуту, медленнее, чем два 8,4-метровых зеркала, которые лаборатория сделала для Большого бинокулярного телескопа (LBT), потому что внеосевое зеркало GMT должно быть более мелким зеркалом с большим фокусным расстоянием, чем симметричные LBT праймериз.
«Это новая эпоха для астрономии», - сказал Ричард Мезер, президент Института Карнеги. «Изготовление внеосевого зеркала является новаторским событием, которое будет способствовать научным открытиям. Все в консорциуме GMT с восемью участниками взволнованы, что мы в производстве. ”
Консорциум Giant Magellan Telescope в настоящее время включает в себя обсерватории Карнеги, Гарвардский университет, Смитсоновскую астрофизическую обсерваторию, Университет Аризоны, Университет Мичигана, Массачусетский технологический институт, Техасский университет в Остине и Техасский университет A & M.
«Тот факт, что мы уже находимся в производстве, напрямую связан с успешной технологией, разработанной для двойных 6,5-метровых (21-футовых) телескопов Магеллана в обсерватории Лас-Кампанас в Карнеги в Чили», - сказал Мэтт Джонс, помощник директора обсерваторий Карнеги и Менеджер проекта GMT. «Телескопы Magellan оказались лучшими телескопами с естественной съемкой на земле».
Зеркальное охлаждение - это тщательно контролируемый процесс, который займет от 11 до 12 недель. После того, как зеркало полностью остынет, лаборатория вымоет керамические ядра из стеклянных ячеек зеркала. Затем зеркало будет отшлифовано и отполировано с точностью от плюс-минус 15 до 20 нанометров (нанометр - это миллиардная доля метра). Зеркало будет покрыто слоем отражающего алюминия толщиной всего 100 нанометров в месте обсерватории.
GMT планируется завершить в 2016 году на площадке в северной части Чили. С его мощным разрешением и огромной областью сбора, он сможет исследовать самые важные вопросы в астрономии, включая рождение звезд и планетных систем в нашем Млечном Пути, тайны черных дыр и генезис галактик.
Подробная информация о дизайне и научных целях GMT доступна на сайте http://www.gmto.org/.
Источник: UA News Release
