Työntekijät viimeistelevät 8,4 metrin peilin muottia Giant Magellan Telescope -peiliin. Kuvan luotto: Lori Stiles/UA. Klikkaa suurentaaksesi.
Arizonan yliopiston Steward Observatory Mirror Lab esittelee valtavaa kehruuuuniaan ja tarkastaa tonneja lasia ensimmäisen halkaisijaltaan 8,4 metrin (27 jalkaa) peilin valamiseksi Giant Magellan -teleskooppia (GMT) varten. Casting on suunniteltu lauantaille 23. heinäkuuta.
Tämän virstanpylväsvaiheen myötä GMT:stä tulee ensimmäinen erittäin suuri maassa sijaitseva teleskooppi, joka alkaa rakentaa.
Valmis GMT-teleskoopin ensisijainen peili koostuu kuudesta 8,4 metrin akselin ulkopuolisesta peilistä, jotka ympäröivät seitsemännen, on-akselin keskipeiliä. (Akselin ulkopuolinen peili fokusoi valon kulmassa poispäin akselistaan, toisin kuin symmetrinen peili, joka kohdistaa valon akseliaan pitkin.) Tämä järjestely antaa GMT:lle neljä ja puoli kertaa minkä tahansa nykyisen optisen teleskoopin keräysalueen. ja halkaisijaltaan 25,6 metrin (84 jalkaa) teleskoopin resoluutio eli 10 kertaa Hubble-avaruusteleskoopin resoluutio.
'Spin-casting' yksiosaiset teleskooppipeilit, jotka ovat jättimäisiä, jäykkiä mutta kevyitä, on nerokas, mahtava prosessi, jonka suunnitteli ja kehitti Arizonan yliopiston Regentsin tähtitieteen professori J. Roger P. Angel. Jättiläisten monoliittisten peilien valua tehdään vain yhdessä paikassa maailmassa – Steward Observatory Mirror Laboratoryssa.
Randy Lutzin johtama valutiimi asensi noin 50 sydäntä päivässä yhteensä 1 681 ytimeen seitsemän viikon aikana huhti-toukokuussa. Tiimi pultasi jokaisen ytimen tarkasti mitatuissa kulmissa tulisijalaattaan ja vierekkäisiin ytimiin tässä operaatiossa. Miehistö teippasi kaikki liimatut kohdat sinisellä 'smurfilla' - sekoituksella, joka on sarjakuvahahmojen värinen smurffi - estääkseen lasin tarttumisen muottiin.
Tässä vaiheessa muottiin mahtuu 17 000 kiloa tulisijalaattoja, 16 000 kiloa kuitukylvyn seinissä ja 15 000 kiloa hylsyjä ja tappeja. Valutiimi on nyt puhdistanut ja tarkastanut valmiin muotin, laskenut uunin kannen paikoilleen ja aloittanut esipolton 16. kesäkuuta.
Tiimin jäsenet ohjaavat uunia aktiivisesti tietokoneella, kun lämpötilat nousevat lämmitysprosessin ensimmäisten 8 päivän aikana, minkä jälkeen katkaisevat virran kahden viikon esipolton suorittamiseksi. Esipoltto keskittää ydinliimaliitokset, polttaa kaikki epäpuhtaudet ja rasittaa muottia. Valutiimi tarkastaa muotin mahdollisten korjausten varalta esipolton jälkeen.
Jotkut visuaalisesti upeimmista valuvaiheista ovat lasin tarkastus ja lastaus. Tiimi aloitti 90 lasilaatikon tarkastamisen kesäkuun 24. päivänä. Lasin lastaus on suunniteltu heinäkuun toiselle viikolle, sanoi Steve Miller, Mirror Labin johtaja.
40 000 kiloa painava borosilikaattilasi, josta tulee halkaisijaltaan 8,4 metriä GMT-peili, tulee Ohara Glassworksilta Japanista. Ohara teki lasin Floridan lahden rannikolta tulevasta hiekasta.
Mirror Lab aloittaa uunin lämmittämisen 18. heinäkuuta. Kestää kuusi päivää, ennen kuin lasi saavuttaa huippulämpötilan 2 150 Fahrenheit-astetta (1178 Celsius-astetta). Tässä lämpötilassa lasi alkaa virrata kuin hunaja huoneenlämpötilassa. Paksu nestemäinen lasi virtaa muotin kuusikulmaisten ytimien välissä luoden 'hunajakenno' rakenteen. Lopullinen hunajakennopeiliaihio painaa noin viidenneksen sen kokoisesta kiinteästä lasipeilistä.
Pyörivän uunin laakerit kääntävät 100 tonnin kuorman spinvalun aikana. Uuniin voidaan syöttää jopa 1,1 megawattia sähköä valun aikana, mikä riittää toimittamaan keskimäärin 750–1 100 Tucsonin kotitaloutta vuodenajasta riippuen.
Uunin pyörimisnopeus määrittää peilin muotoon käännetyn käyrän syvyyden tai peilin polttovälin. GMT-peili pyörii 5 kertaa minuutissa, hitaammin kuin laboratorion Large Binocular Telescope (LBT) -teleskooppia varten valmistamat kaksi 8,4 metrin peiliä, koska akselin ulkopuolisen GMT-peilin on tarkoitus olla matalampi, pidempi polttovälipeili kuin symmetriset LBT-esimerkit.
'Tämä on uusi aikakausi tähtitiedelle', Carnegie Institutionin presidentti Richard Meserve sanoi. 'Akselin ulkopuolisen peilin valmistus on polun murtava tapahtuma, joka edistää tieteellistä löytöä. Kaikki kahdeksanjäsenisen GMT-konsortion jäsenet ovat innoissamme, että olemme tuotannossa.'
Giant Magellan Telescope -konsortioon kuuluvat tällä hetkellä Carnegie Observatories, Harvard University, Smithsonian Astrophysical Observatory, University of Arizona, University of Michigan, University of Massachusetts Institute of Technology, University of Texas at Austin ja Texas A & M University.
'Se, että olemme jo tuotannossa, liittyy suoraan menestyksekkääseen teknologiaan, joka on kehitetty 6,5 metrin (21 jalkaa) Magellan-kaksoisteleskooppeille Carnegien Las Campanasin observatoriossa Chilessä', sanoi Matt Johns, Carnegie Observatoriesin apulaisjohtaja. GMT-projektipäällikkö. 'Magellan-teleskoopit ovat osoittautuneet maan parhaiksi luonnollisiksi kuvantamisteleskoopeiksi.'
Peilijäähdytys on tarkasti valvottu prosessi, joka kestää 11-12 viikkoa. Kun peili on jäähtynyt kokonaan, laboratorio pesee keraamiset ytimet pois peilin lasikennokennoista. Sitten peili hiotaan ja kiillotetaan plus- tai miinus 15-20 nanometrin tarkkuudella (nanometri on metrin miljardisosa). Peili päällystetään observatorion alueella vain 100 nanometrin paksuisella heijastavalla alumiinikerroksella.
GMT:n on määrä valmistua vuonna 2016 Pohjois-Chilessä. Voimakkaalla resoluutiollaan ja valtavalla keräysalallaan se pystyy tutkimaan tähtitieteen tärkeimpiä kysymyksiä, mukaan lukien Linnunradan tähtien ja planeettajärjestelmien synty, mustien aukkojen mysteerit ja galaksien synty.
Yksityiskohtaiset tiedot GMT-suunnittelun ja tieteen tavoitteista ovat verkossa osoitteessa http://www.gmto.org/
Alkuperäinen lähde: UA:n uutistiedote