Casting des sechsten einzigartigen Spiegels für das Riesenmagellan-Teleskop abgeschlossen

Der sechste 8,4-Meter-Spiegel ist etwa zwei Stockwerke hoch und wurde im Spiegellabor von Richard F. hergestellt.

Caris an der University of Arizona und auf seinemDie Produktion dauerte fast vier Jahre. Der Spiegelguss gilt als Wunder der modernen Ingenieurskunst. Aufgrund der Corona-Pandemie wurden die Arbeiten am sechsten Spiegel zum Schutz der Gesundheit des 10-köpfigen Teams hinter verschlossenen Labortüren durchgeführt.

„Der wichtigste Teil eines Teleskops istLichtsammelspiegel. Je größer der Spiegel, desto tiefer können wir in das Universum blicken und desto mehr Details können wir beobachten. Das einzigartige Design des Hauptspiegels besteht aus sieben der größten Spiegel der Welt. Der Guss des sechsten Spiegels ist ein wichtiger Schritt zur Fertigstellung des Teleskops. Nach dem Start wird das Riesen-Magellan-Teleskop Bilder erzeugen, die zehnmal klarer sind als die des Hubble-Weltraumteleskops. Die Entdeckungen, die diese Spiegel machen werden, werden unser Verständnis des Universums verändern.“

James Fanson, Projektmanager, Giant Magellan Telescope

Der Prozess des Gießens eines riesigen Spiegels im LaborRichard F. Caris in Arizona befasste sich mit dem Schmelzen von fast 20 Tonnen hochreinem Borosilikatglas mit geringer Ausdehnung (E6-Glas genannt) im weltweit einzigen Drehofen, der für den Guss riesiger Teleskopspiegel ausgelegt ist. Auf dem Höhepunkt des Schmelzprozesses rotiert der Ofen mit fünf Umdrehungen pro Minute und erhitzt das Glas etwa fünf Stunden lang auf 1165 °C, bis die Flüssigkeit die gewünschte Form annimmt.

Ein Spitzentemperaturereignis wird als "stark" bezeichnetFeuer “und ereignete sich am 6. März 2021. Der Spiegel wird dann einen Monat lang gebrannt, wobei das Glas abgekühlt wird und sich der Ofen langsamer dreht, um innere Spannungen abzubauen und das Glas zu härten. Der Spiegel wird weitere 1,5 Monate auf Raumtemperatur abkühlen. Dieses "Schleuderguss" -Verfahren verleiht der Spiegeloberfläche nach dem Abkühlen eine spezielle parabolische Form.

Die ersten beiden Riesenspiegel sind fertig undDer sechste Spiegel, der in Tucson, Arizona, gelagert wird, wird bald zusammen mit drei anderen in verschiedenen Produktionsstadien im Spiegellabor eingesetzt. Das Polieren der Vorderseite des dritten Spiegels erreichte eine Genauigkeit von 70 Nanometern, und seit Abschluss der Arbeiten ist weniger als ein Jahr vergangen. Für den vierten Spiegel wurde die Rückseite poliert und Lastverteiler daran angebracht, so dass der Spiegel während des Betriebs manipuliert werden konnte. Der fünfte Spiegel wurde im November 2017 gegossen, und der siebte Spiegel wird voraussichtlich im Jahr 2023 gegossen. Darüber hinaus ist geplant, einen achten Ersatzspiegel herzustellen, mit dem ein anderer defekter oder wartungsfähiger Spiegel ersetzt werden kann.

In den späten 2020er Jahren wird es riesige Spiegel gebenüber eine Distanz von mehr als 8.100 Kilometern zur künftigen Heimat des riesigen Magellan-Teleskops in der chilenischen Atacama-Wüste am Las Campanas-Observatorium auf einer Höhe von mehr als 2.500 Metern über dem Meeresspiegel transportiert. Der Standort gilt als einer der besten astronomischen Standorte der Welt. Der klare Himmel, die geringe Lichtverschmutzung und die stabile Luftströmung sorgen für außergewöhnlich klare Bilder.

Wann wird das Riesen-Magellan-Teleskop verfügbar sein?Voll funktionsfähig wird seine Anordnung aus sieben Spiegeln ein Gesamtöffnungsverhältnis von 368 m² haben – genug, um die auf einer Münze eingravierte Fackel aus einer Entfernung von fast 160 Kilometern zu sehen. Diese Beobachtungskapazität ist zehnmal größer als die des berühmten Hubble-Weltraumteleskops und viermal größer als die des lang erwarteten James-Webb-Weltraumteleskops, dessen Start für Ende 2021 erwartet wird.

„Diese beispiellose Kombination aus Öffnungsverhältnis,Die Effizienz und Auflösung des Bildes wird es uns ermöglichen, neue Entdeckungen in allen Bereichen der Astronomie zu machen, insbesondere in Bereichen, die höchste räumliche und spektrale Auflösung erfordern, wie beispielsweise die Suche nach anderen Exoplaneten. Wir werden über einzigartige Möglichkeiten verfügen, Planeten mit hoher Auflösung zu untersuchen. Dies ist der Schlüssel zum Verständnis, ob ein Planet eine Gesteinszusammensetzung wie unsere Erde hat, ob er flüssiges Wasser enthält und ob seine Atmosphäre die richtige Kombination von Molekülen enthält, um das Vorhandensein von Leben anzuzeigen ." .

Rebecca Bernstein, Chefwissenschaftlerin am Giant Magellan Telescope

Spiegel sind auch ein wichtiger Bestandteil der OptikDesign, das die Verwendung des Riesen-Magellan-Teleskops ermöglicht und außerdem das breiteste Sichtfeld aller Ultra-Large-Teleskope (ELT) in der 30-Meter-Klasse bietet. Das einzigartige optische Design macht das Magellan-Riesenteleskop zum optisch effizientesten ELT. Jedes von Spiegeln gesammelte Lichtphoton benötigt nur zwei Reflexionen, um das Licht auf Weitwinkelvorrichtungen zu lenken, und nur drei Reflexionen, um Licht für Instrumente bereitzustellen, die ein kleines Sichtfeld und die höchstmögliche räumliche Auflösung verwenden.

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