Для Гигантского Магелланова телескопа завершили отливку шестого из семи крупнейших монолитных зеркал в мире. Эти зеркала позволят астрономам заглянуть во Вселенную с большей детализацией, чем фотографировал какой-либо другой оптический телескоп ранее.
Шестое 8,4-метровое зеркало — около двух этажей в высоту, оно изготавливалось в лаборатории зеркал Ричарда Ф. Кариса в Университете Аризоны, и на его изготовление ушло почти четыре года. Отливка зеркал считается чудом современной инженерии. Из-за пандемии коронавируса работа над шестым зеркалом велась за закрытыми дверями лаборатории, чтобы защитить здоровье команды из 10 человек.
«Самая важная часть телескопа — это собирающее свет зеркало. Чем больше зеркало, тем глубже можем заглянуть во Вселенную и тем больше деталей мы сможем наблюдать. Уникальная конструкция главного зеркала состоит из семи самых больших зеркал в мире. Отливка шестого зеркала — важный шаг к завершению строительства телескопа. После запуска Гигантский Магелланов телескоп будет давать изображения в десять раз четче, чем космический телескоп Hubble. Открытия, которые сделают эти зеркала, изменят наше понимание Вселенной»
Джеймс Фэнсон, руководитель проекта Giant Magellan Telescope
Процесс литья гигантского зеркала в лаборатории Ричарда Ф. Кариса в Аризоне включал плавление почти 20 тонн высокочистого боросиликатного стекла с низким коэффициентом расширения (называется стеклом E6) в единственной в мире прядильную печь, предназначенной для литья гигантских зеркал для телескопов. На пике процесса плавления печь вращается со скоростью пять оборотов в минуту, нагревая стекло до 1165°C в течение примерно пяти часов, пока жидкость не примет нужную форму.
Событие пиковой температуры называется «сильным возгоранием» и произошло 6 марта 2021 года. Затем зеркало переходит в процесс обжига в течение месяца, при котором стекло охлаждается, а печь вращается с меньшей скоростью, чтобы снять внутреннее напряжение и упрочнить стекло. Остывать до комнатной температуры зеркало будет еще 1,5 месяца. Этот процесс «центробежного литья» придает зеркальной поверхности особую параболическую форму после охлаждения.
Первые два гигантских зеркала закончены и хранятся в Тусоне, штат Аризона, скоро шестое зеркало присоединится к трем другим, находящимся на разных этапах производства в зеркальной лаборатории. Полировка лицевой поверхности третьего зеркала достигла точности 70 нанометров, а с момента завершения работ прошло менее года. Для четвертого зеркала завершили полировку задней поверхности и прикрепили к нему распределители нагрузки, чтобы можно было манипулировать зеркалом во время работы. Пятое зеркало было отлито в ноябре 2017 года, а седьмое зеркало, как ожидается, будет отлито в 2023 году. Кроме того, планируется сделать восьмое запасное зеркало, которым можно будет заменит другое сломанное или требующего обслуживания зеркало.
В конце 2020-х годов гигантские зеркала будут доставлены на расстояние более 8100 километров к будущему дому гигантского Магелланового телескопа в чилийской пустыне Атакама в обсерватории Лас-Кампанас на высоте более 2500 метров над уровнем моря. Это место известно как одно из лучших астрономических мест на планете с чистым небом, низким уровнем светового загрязнения и стабильным воздушным потоком, обеспечивающим исключительно четкие изображения.
Когда Гигантский Магелланов телескоп будет полностью готов к работе, его массив из семи зеркал будет иметь общую светосилу 368 м² — этого достаточно, чтобы увидеть выгравированный на монете факел с расстояния почти 160 километров. Такая способность обзора в десять раз больше, чем у знаменитого космического телескопа Hubble, и в четыре раза больше, чем у долгожданного космического телескопа Джеймса Уэбба, запуск которого ожидается в конце 2021 года.
«Эта беспрецедентная комбинация светосилы, эффективности и разрешения изображения позволит нам делать новые открытия во всех областях астрономии, особенно в областях, требующих высочайшего пространственного и спектрального разрешения, таких как поиск других экзопланет. У нас будут уникальные возможности для изучения планет с высоким разрешением, что является ключом к пониманию того, имеет ли планета каменистый состав, как наша Земля, содержит ли она жидкую воду, и содержит ли ее атмосфера правильную комбинацию молекул, чтобы сигнализировать о присутствии жизни».
Ребекка Бернштейн, главный научный сотрудник Гигантского Магелланова телескопа
Зеркала также являются важной частью оптической конструкции, которая позволяет использовать Гигантский Магелланов телескоп, а еще она имеет самое широкое поле зрения любого сверхбольшого телескопа (ELT) в классе 30 метров. Уникальный оптический дизайн сделает Гигантский телескоп Магеллана наиболее оптически эффективным ELT. Для использования каждого фотона света, собираемого зеркалами требуется только два отражения, чтобы направить свет на широкоугольные приборы, и только три отражения, чтобы обеспечить свет для инструментов, которые используют малое поле зрения и максимально возможное пространственное разрешение.
Читайте далее:
А пока нет возможности наблюдать за звёздами с Земли, во всю работает телескоп на МКС. Здесь даже установили 3D-печатные детали.
Источник: новости сайта hightech.fm
