Munkavállalók, kitöltve a 8,4 méteres tükör formáját az Óriás Magellan távcső tüköréhez. Kép jóváírása: Lori Stiles / UA. Kattints a kinagyításhoz.
Az Arizonai Egyetem Steward Observatory Mirror Lab előkészíti a hatalmas fonókemencét, és megvizsgálja az üvegtonna mennyiségét egy első, 8,4 méteres (27 láb) átmérőjű tükör öntésére az Óriásmagellán távcső (GMT) számára. Az casting július 23-án, szombaton várható.
E mérföldkő lépésével a GMT az első rendkívül nagy földi távcső, amely megkezdi az építkezést.
A befejezett GMT teleszkóp elsődleges tükör hat 8,4 méteres tengelyirányú tükrből áll, amelyek egy hetedik, a tengelyen lévő központi tükröt vesznek körül. (Egy tengely nélküli tükör a tengelyétől eltérő szögben fókuszálja a fényt, ellentétben a szimmetrikus tükörkel, amely a fényt a tengelye mentén fókuszálja.) Ez az elrendezés a GMT-nek négy és másfélszeresének adja az aktuális optikai távcső gyűjtési területét. és a 25,6 méteres (84 láb) átmérőjű távcső felbontóképessége, vagy a Hubble űrteleszkóp felbontásának 10-szerese.
Az óriási, merev, ám mégis könnyű „spin casting” távcső tükrök egy ötletes, félelmetes folyamat, amelyet az Arizona University Regents Egyetemen dolgoztak ki és fejlesztettek ki. ”Roger P. Angel csillagászati professzora. Az óriás monolit tükrök öntése a világ egyetlen pontján - a Steward Observatory Mirror Laboratory-ban - valósul meg.
Az casting csapata, Randy Lutz vezetésével, napi mintegy 50 magot telepített összesen 1 681 magra hét hét alatt, április-májusban. Ebben a műveletben a csapat pontosan mért szögekben csavarozta be a kandalló lapkáit és a szomszédos magokat. A legénység a ragasztott csomópontokat kék “törpével” - a kék törpék rajzfilmfiguráinak színének megfestésével - megfestette, hogy az üveg ne tapadjon a penészhez.
Ezen a ponton a forma 17 000 font kandallólapot, 16 000 font üvegszál falát, és 15 000 font magot és csapot tartalmaz. Az öntőcsoport megtisztította és megvizsgálta a kitöltött sajtot, leengedte a kemence burkolatát, és június 16-án kezdte meg az előzetes tüzelést.
A csapat tagjai aktívan számítógépesen kísérletezik a kemencét, amikor a hőmérséklet felmelegszik a fűtési folyamat első 8 napjában, majd kapcsolja ki az áramellátást a kéthetes előégetés befejezéséhez. Az előégetés központosítja a mag ragasztócsatlakozásait, kiéget minden szennyeződést és feszíti a penészt. Az öntőcsoport megvizsgálja az öntőformát az esetleges javítások után az előzetes tüzelés után.
Az öntés vizuálisan lenyűgözőbb lépései az üveg ellenőrzése és betöltése. A csapat június 24-én kezdte meg ellenőrizni a 90 üveges ládát. Az üveg berakodását július második hetére tervezik.
A 40 000 font boroszilikát üveg, amely a 27 láb átmérőjű (8,4 méter) GMT tükröt fogja előállítani, az japán Ohara Glassworks-től származik. Ohara az üvegből homokból készítette a floridai öböl partvidékét.
A Mirror Lab július 18-án kezdi el a kemence melegítését. Hat nap telik el, amíg az üveg eléri a csúcshőmérsékletet 2150 Celsius fokon (1178 Celsius fok). Ezen a hőmérsékleten az üveg szobahőmérsékleten, mint méz, folyni kezd. A vastag folyékony üveg az öntőformában lévő hatszögletű magok között áramlik, hogy „méhsejt” struktúrát hozzon létre. A végső méhsejt-tükör vakdarabja körülbelül egyötöde súlyú, mint a méretű szilárd üvegtükör.
A forgókemence csapágyai 100 tonnás terhelést fordítanak centrifugálás közben. A kemence akár 1,1 megawatt villamos energiával is ellátható az öntés során - ez elég ahhoz, hogy átlagosan 750-1100 Tucson háztartást tápláljanak, az évszakától függően.
A sütő forgási sebessége határozza meg a tükör alakjába forgatott görbe mélységét vagy a tükör fókusztávolságát. A GMT tükör percenként ötször forog, lassabban, mint a Labor által a Nagy Binokuláris Teleszkóphoz (LBT) készített két 8,4 méteres tükr, mivel a tengelytől eltérő GMT tükörnek sekélyebb, hosszabb fókusztávolságú tükörnek kell lennie, mint a szimmetrikus LBT primerök.
"Ez egy új korszak a csillagászatban" - mondta Richard Meserve, a Carnegie Intézet elnöke. „A tengelyen kívüli tükör elkészítése úttörő esemény, amely elősegíti a tudományos felfedezést. A nyolc tagú GMT konzorciumban mindenki izgatott, hogy gyártunk.
A Giant Magellan Teleszkóp konzorcium jelenleg magában foglalja a Carnegie Observatories, a Harvard Egyetem, a Smithsonian Astrophysical Observatory, az Arizonai Egyetem, a Michigan Egyetem, a Massachusetts Technológiai Intézet, az Austini Texasi Egyetem és a Texas A & M Egyetemet.
„Az a tény, hogy már gyártunk, közvetlenül kapcsolódik a két, 6,5 méteres (21 láb) Magellan távcsövekhez kifejlesztett sikeres technológiához a Carnegie Las Campanas Obszervatóriumában, Chile” - mondta Matt Johns, a Carnegie Obszervatórium igazgatóhelyettese és GMT projektmenedzser. "A Magellan távcsövek a legjobb természetes képalkotó távcsöveknek bizonyultak a földön."
A tükörhűtés egy gondosan ellenőrzött folyamat, amely 11–12 hétig tart. Miután a tükör teljesen lehűlt, a laboratórium ki fogja mosni a kerámia magokat a tükör üveg méhsejt celláiból. Ezután a tükör csiszolása és csiszolása plusz vagy mínusz 15-20 nanométer pontossággal történik (a nanométer méter milliárdodja). A tükröt csak az egyik megfigyelőhelyen 100 nanométer vastag fényvisszaverő alumíniumréteggel látják el.
A GMT a tervek szerint 2016-ban készül el egy északi chilei telephelyen. Nagyteljesítményű és hatalmas gyűjtőterületével képes lesz megvizsgálni a csillagászat legfontosabb kérdéseit, beleértve a csillagok és bolygórendszerek születését a Tejútban, a fekete lyukak rejtélyeit és a galaxisok kialakulását.
A GMT tervezésével és a tudományos célokkal kapcsolatos részletes információ elérhető online a http://www.gmto.org/ oldalon.
Eredeti forrás: UA sajtóközlemény
