Jak zrobić precyzyjne lustro Gigantycznego Teleskopu Magellana? Potrzebne jest wypiekanie i szlifowanie
Rozpoczęła się realizacja siódmego i zarazem ostatniego lustra Gigantycznego Teleskopu Magellana. Ten teleskop naziemny, który ma być 50 milionów razy czulszy niż ludzkie oko, stanie na wysokości ponad 2500 metrów n.p.m. w Obserwatorium Las Campanas w Chile.
W tym artykule:
- Wypiekanie zwierciadeł teleskopu
- Polerowanie zwierciadła
- Właściwości Gigantycznego Teleskopu Magellana
Gigantyczny Teleskop Magellana jest w trakcie budowy. Stanie na szczycie Las Campanas, na południowym krańcu chilijskiej pustyni Atakama. To najbardziej sucha niepolarna pustynia na świecie. Urządzenie znajdzie się w Obserwatorium Las Campanas (LCO), w pobliżu bliźniaczych Teleskopów Magellana, około 160 kilometrów na północny wschód od nadmorskiego miasta La Serena. Na tym terenie odnotowuje się średnio 300 bezchmurnych dni rocznie.
Wypiekanie zwierciadeł teleskopu
We wrześniu 2023 roku gigantyczny piec, umieszczony pod stadionem piłkarskim Uniwersytetu Arizony, ożył. W wirującym zbiorniku pieca umieszczono niemal 20 ton wyjątkowo czystego szkła, które następnie będzie podgrzewane do 1165 stopni Celsjusza. Szklana lawa, rotując, zacznie nabierać wymaganego kształtu. Jest to pierwszy etap produkcji ostatniego lustra Gigantycznego Teleskopu Magellana (GMT). Ma on być znacznie czulszy niż wysłużony Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
Produkowane właśnie lustro jest siódmym i zarazem ostatnim zwierciadłem GMT. Gdy wszystkie siedem zwierciadeł zostanie zintegrowanych, będą pracowały jako pojedyncza powierzchnia zbierająca światło. Średnica lustra wyniesie wówczas, bagatela, 25,4 metra.
Polerowanie zwierciadła
Wyprodukowanie takiego zwierciadła o odpowiednich parametrach zabiera dużo czasu. Po podgrzaniu i ukształtowaniu, lustro GMT będzie stygło przez cztery miesiące. Następnie technicy rozpoczną etap szlifowania i polerowania jego powierzchni. To też nie jest takie proste. Powierzchnia musi być wyszlifowana z dokładnością dochodzącą do jednej tysięcznej szerokości ludzkiego włosa. Cały proces – od rozpoczęcia wypiekania po chwilę, gdy lustro można będzie przetransportować do Chile – potrwa cztery lata.
Teleskop Webba robi niesamowite zdjęcia! Naukowcy porównali zrobioną przez niego fotografię z obrazem z Teleskopu Spitzera
Wszystkie cztery instrumenty naukowe, w które wyposażony jest Teleskop Webba, już działają. Naukowcy przygotowują je do pracy, która ma rozpocząć się w lipcu.
Wybór lokalizacji nie był przypadkowy. Pustynia Atakama w Chile jest jednym z najlepszych miejsc na Ziemi do odkrywania nieba. To prawdziwy raj dla astronomów. Zarówno ze względu na położenie na znacznej wysokości, jak i czyste, ciemne noce oraz stałą atmosferę. To niektóre z powodów, dla których Carnegie Institution for Science, jeden z partnerów Gigantycznego Teleskopu Magellana, wybrał pustynię Atakama na utworzenie Obserwatorium Las Campanas (LCO).
Właściwości Gigantycznego Teleskopu Magellana
Docelowo GMT uzyska trzykrotnie szerszą pojedynczą powierzchnię zbierającą światło niż jakikolwiek teleskop optyczny działający obecnie. Będzie również wyposażony w siedem „adaptacyjnych zwierciadeł wtórnych” (ASM), z których każde będzie miało metr szerokości i zaledwie 2 milimetry grubości. Zwierciadła te będą regulowane setkami siłowników.
– Dzięki siłownikom jesteśmy w stanie wyginać tę cienką szklaną powierzchnię mniej więcej raz na sekundę – powiedział kierownik projektu GMTO James Fanson. – Stosujemy to do rekompensowania zniekształcenia wywoływanego przez ziemską atmosferę. Milisekunda po milisekundzie mierzymy zniekształcenia i korygujemy je. Dzięki temu możemy niejako usunąć atmosferę nad teleskopem i uzyskać bardzo ostre obrazy.
Ta ekstremalna optyka da GMT 10-krotnie większą moc rozdzielczą niż słynny Kosmiczny Teleskop Hubble’a. – Wraz z uruchomieniem GTO uzyskamy unikatową kombinację możliwości badania egzoplanet w wysokiej rozdzielczości przestrzennej oraz widmowej. Obie są kluczowe dla określenia, czy planeta ma skład skalisty, taki jak nasza Ziemia, czy zawiera ciekłą wodę i czy jej atmosfera zawiera odpowiednią kombinację cząsteczek, wskazujących na obecność życia – powiedziała Rebecca Bernstein, główny naukowiec teleskopu.
Gigantyczny Teleskop Magellana ma zostać oddany do użytku pod koniec tej dekady.
Źródło: Giant Magellan Telescope.
Nasz ekspert
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.