Sie haben gerade damit begonnen, den fünften Spiegel des Giant Magellan Telescope zu gießen. Was für ein Monsterjob.
Der fünfte Spiegel für das Giant Magellan Telescope (GMT) wird jetzt gegossen, so ein Bekanntmachung von der Giant Magellan Telescope Organization (GMTO), dem Gremium hinter dem Projekt. Das GMT ist ein bahnbrechendes Segmentteleskop, das aus 7 riesigen Spiegeln besteht und am Las Campanas-Observatorium in Atacama, Chile, gebaut wird.
Die Spiegel für die GMT werden im Richard F. Caris Mirror Laboratory der University of Arizona gegossen. Dieses Labor ist das Weltzentrum, wenn es um den Bau großer Spiegel für Teleskope geht. Aber in einem Labor, das für bahnbrechende Präzisionsfertigung bekannt ist, bringen die Spiegel des GMT die Technik an ihre Grenzen.
Diese Abbildung zeigt, wie das Giant Magellan Telescope aussehen wird, wenn es online geht. Jetzt wird das fünfte der sieben Spiegelsegmente gegossen. Jedes der Segmente ist ein 20 Tonnen schweres Stück Glas. Bild: Riesen-Magellan-Teleskop – GMTO Corporation
Sieben separate Spiegel mit jeweils gleicher Größe (8,4 Meter) bilden den Hauptspiegel des GMT. Ein Spiegel befindet sich in der Mitte und sechs werden kreisförmig um ihn herum angeordnet. Jeder dieser Spiegel ist ein 20 Tonnen schwerer Glasgigant und jeder wird separat gegossen. Sobald die sieben hergestellt sind (und eine zusätzliche für alle Fälle), werden sie am Standort der Sternwarte zusammengebaut.
Das Ergebnis wird eine optische, lichtsammelnde Fläche mit einem Durchmesser von fast 24,5 Metern sein. Das ist ein riesiges Teleskop, und es erfordert äußerst präzise Konstruktion und Fertigung, um diese Spiegel zu bauen.
Das Glas für die Spiegel ist maßgefertigtes, dehnungsarmes Glas aus Japan. Dieses Glas wird in Blöcken geliefert und jeder Spiegel benötigt genau 17.481 kg dieser Glasblöcke. Ein speziell angefertigter Ofen und eine Form erhitzt das Glas für mehrere Stunden auf 1165°C (2129°F). Das Glas verflüssigt sich und fließt in die Form. Während dieser Zeit wird die Form mit bis zu 5 U/min gedreht. Dann wird die Rotation verlangsamt und das Glas kühlt mehrere Monate in der Form ab.
Nach längerem Abkühlen kann das Glas poliert werden. Die Toleranzen für die Spiegel und die endgültige Form, die sie annehmen müssen, erfordern ein sehr sorgfältiges und äußerst genaues Polieren. Der erste Spiegel wurde 2005 gegossen, 2011 wurde er noch poliert.
Die Spiegel für die GMT sind nicht flach; sie werden als 'Kartoffelchips' beschrieben. Sie sind asphärisch und parabaloid. Sie müssen auf eine Genauigkeit von 25 Nanometern poliert werden, was einem Bruchteil der Wellenlänge des Lichts entspricht.
Die Präzisionsfertigung ist das Herzstück des Giant Magellan Telescope. Die Oberfläche jedes Spiegels muss bis auf einen Bruchteil der Lichtwellenlänge poliert werden. Bild: Giant Magellan Telescope Organization
„Das Gießen der Spiegel für das Giant Magellan Telescope ist ein riesiges Unterfangen, und wir sind sehr stolz auf die führende Rolle der UA bei der Schaffung dieser neuen Ressource für wissenschaftliche Entdeckungen. Die GMT-Partnerschaft und das Caris Mirror Lab sind hervorragende Beispiele dafür, wie wir komplexe Herausforderungen mit innovativen Lösungen meistern können“, sagte UA-Präsident Robert C. Robbins. 'Die University of Arizona hat eine so erstaunliche Tradition der Exzellenz in der Weltraumforschung, und ich war ständig beeindruckt von den Dingen, die unsere Fakultät, Mitarbeiter und Studenten in Astronomie und Weltraumwissenschaften erreichen können.'
Die Spiegelkonstruktion für die GMT ist ein mehrstufiger Prozess. Der erste Spiegel wurde vor einigen Jahren fertiggestellt und befindet sich im Lager. Drei weitere befinden sich in unterschiedlichen Stadien des Schleifens und Polierens. Das Glas für Spiegel 6 befindet sich im Lager und wartet auf das Gießen, und das Glas für Spiegel 7 ist in Japan bestellt.
Nach seiner Fertigstellung wird sich das GMT in Atacama am Las Campanas Observatory befinden, wo die Höhenlage und der klare Himmel ausgezeichnete Sichtbedingungen bieten. Das erste Licht ist für Mitte der 2020er Jahre geplant.
Wenn die Spiegel für die GMT fertig sind, werden sie in einem speziellen Container mit Stoßdämpfern und Isolierung transportiert. In diesem Bild wird der erste fertige Spiegel vom Caris Mirror Lab in ein mehrere Meilen entferntes Lager gebracht. Bild: GMTO Corp.
Das GMT wird das größte existierende Teleskop sein, zumindest bis zum Dreißig-Meter-Teleskop und der Europäisches extrem großes Teleskop es ersetzen.
„Die Schaffung des größten Teleskops der Geschichte ist ein monumentales Unterfangen, und das GMT wird bis heute zu den größten privat finanzierten wissenschaftlichen Initiativen gehören“, sagte Taft Armandoff, Professor für Astronomie und Direktor des McDonald Observatory an der University of Texas in Austin. und stellvertretender Vorsitzender des Board of Directors der GMTO Corporation. „Mit diesem nächsten Meilenstein und mit der Führung, dem technischen, finanziellen und wissenschaftlichen Können der Mitglieder der GMTO-Partnerschaft setzen wir den Weg zur Fertigstellung dieses großartigen Observatoriums fort.“
Die Leistung des GMT wird es ihm ermöglichen, extrasolare Planeten direkt abzubilden. Das allein reicht aus, um jeden zu begeistern. Aber das GMT wird auch Dinge wie die Entstehung von Sternen, Planeten und Scheiben untersuchen; der Aufbau und die Entwicklung von Galaxien; grundlegende Physik; und erstes Licht und Re-Ionisation.
Das Riesen-Magellan-Teleskop ist eines der Superteleskope der Welt, das wir in behandelt haben diese Artikelserie . Zu den Superteleskopen gehören:
- Riesen-Magellan-Teleskop
- James Webb Weltraumteleskop
- Dreißig-Meter-Teleskop
- Europäisches extrem großes Teleskop
- Großes synoptisches Vermessungsteleskop
- Weitfeld-Infrarot-Vermessungsteleskop
Sie können sich auch unsere Videos zu den Superteleskopen ansehen: Teil 1: Bodenteleskope , und Teil 2: Weltraumteleskope .
