https://frosthead.com

A szuper-távcsövek készítéséhez némi kreatív tervezés szükséges

A chilei Atacama-sivatagban fekvő egy lapított hegy tetején a világ egyik legnagyobb távcsöve segíthet a tudósoknak megválaszolni az öreg kérdést: „Van-e élet ott?” Jelenleg építés alatt áll, és a következő évtized elején üzembe helyezésük előtt áll, az Óriás A Magellan Teleszkóp (GMT) arra ösztönözte a tudósokat, hogy újítsanak és új technológiákat hozzanak létre az univerzum legvékonyabb és legtávolabbi tárgyainak látására.

A távcső helyére a tudósok a Las Campanas Obszervatóriumot választották, amely olyan helyen található, ahol nincs szennyezés és tiszta időjárás, évente több mint 300 napig. Tíz egyetem és kutatóközpont konzorciuma, köztük a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ, bekapcsolódik, hogy fedezze a távcső milliárd dolláros árcéduláját. (A befejezés után éves működési költségvetése körülbelül 36 millió dollár lesz.)

"Ennek a távcsőnek a kiépítése az a kihívás, hogy nagyon nagy elsődleges tükörre van szükségünk" - mondta Charles Alcock, a Harvard-Smithsonian Center igazgatója. „Ezeknek a tükröknek nagyoknak kell lenniük azért, mert nagyon halvány tárgyakat keresünk.” Nagyon nagy az alábecsülés; mivel a Hubble Űrtávcső elsődleges tükör átmérője nyolc láb, a GMT-k több mint nyolcvan lábát fogják mérni. A Hubble tízszeres átmérőjével tízszer olyan éles képet fog készíteni a csillagok előtt átmenő távoli bolygókról. A GMT házának befejezése után 22 emelet magas lesz, és három futballpálya nagyságú területet ölel fel.

Ezeknek a hatalmas tükröknek az építése Chiletől több mint 7000 mérföldre található a Steward Observatory Mirror Lab épületében, amely az arizonai egyetem futballstadionja alatt található. A csillagászat professzora, J. Roger P. Angel irányítása alatt egy csapat forgatja a GMT könnyű méhsejt visszapillantó tükröit, melyeket mintájukat mutatják. A legtöbb távcső két tükröt tartalmaz, de Angel és csapata hét felhasználót használ. Az elsődleges tükör hét különálló üvegdarabot tartalmaz, amelyek mindegyike 20 tonna. Hat hajlított külső visszapillantó tükröt veszi körül az elsődleges tükröt, és ez alkotja azt, amit Alcock a Harvard-Smithsonian Központból „egyedülálló alaknak tekint a precíziós tükrök kialakításának történetében”. A hét tükrök mozaikként fognak összeilleszkedni, és egyetlen nagy tükörként működnek. egyetlen fókusz.

Ahogy a távcsövek nagyobbak, a tükröknek is meg kell felelniük. Angel úgy döntött, hogy ezt a küldetését azért teszi, mert azt mondja: „Az üveggyártó üzlet egyáltalán nem foglalkozott ezzel.” Ezeknek a tükröknek a tervezése több évtizeden keresztül zajlott, és lehetővé tette a GMT-t. Angel azt mondja, hogy ha idegen társaik távcsövet használnak a Föld megfigyelésére, "szeretem elképzelni, hogy velünk hasonló tükröket használnak."

A méhsejt tükör az alapvető technológia a szuper-teleszkópok mögött, amelyek a tudósokat távolabb vetik, mint valaha. Az arizonai nagy távcsövű távcső, amelyet 2004-ben szenteltek, méhsejt tükrökkel rendelkezik, csakúgy, mint a többszörös tükör távcső (MMT) Arizonában. Az MMT az 1970-es években működött, és Angel 1992-ben új tükörrel szerelte fel. A tudósok kedvelik ezeket a tükröket, mert inkább éjszaka hűlnek, ellentétben más típusokkal, amelyek továbbra is forróak, és csillogó hatásokat okoznak, amelyek elrontják a képeket.

Hat év technológiai innováció után az Angel laboratóriuma 2012-ben elkészítette a GMT első tükörjét. A csapatnak most négy tükrözése van a fejlesztés különféle szakaszaiban, mindegyiknél 30 ember dolgozik. „A legnagyobb kihívás az, hogy teljesen megbizonyosodjunk arról, hogy rendben van-e, ha ilyen nehéz forma” - mondja Angel. Arizonából az elkészült tükrök autópályán haladnak - ami korlátozza a méretüket - egy Chile felé tartó hajóra. Angel várja a második tükör befejezését és tesztelését, mielőtt megkezdi a szállítmányokat.

„A Giant Magellan távcső nagyon érdekes, mert valószínűleg minden más teleszkópnál, amelyet valaha építettünk, valóban a modern technológiára épül” - mondta az asztrofizikus és a 2011. évi Nobel-díjas Brian Schmidt egy Smithsonian rendezvényen a hónap elején. „Van lézerei, ez az adaptálható optikai rendszer. Mindezt együtt építették. ”Schmidt az Australian National University karán áll, a GMT konzorcium részeként.

Schmidt és a többi tudós nagy reményeket támaszt a GMT üzembe helyezésével kapcsolatban. Szerencsére számukra - a Hubble Űrtávcsővel ellentétben - a GMT előnye, hogy földi alapú, ha bármilyen probléma merül fel a vonalon.

"Az igazi trükk az eszközök" - mondja Andrea Dupree, a Harvard-Smithsonian Központ asztrofizikusa. - Csak egy távcsövet kell tennie, ha fényt gyűjt, és egy műszerbe dobja, és itt végezheti el a technológiai fejlődést. "

A GMT alkalmazásával a tudósoknak elegendő fény lesz a távoli bolygók fényképezésére, és talán még a légkörük megismerésére is. Ha felfedezik az oxigén jeleit, akkor lehet, hogy más életformák megtalálása sem messze van. A távcső hatalmas mérete lehetővé teszi a tudósok számára a sötét anyag megismerését és a kérdések megválaszolását arról, hogy mikor és hogyan alakultak ki az első csillagok. "Az a képesség, hogy megnézhessük az első csillagokat, ez minden bizonnyal az a tény, amit igazán szeretnék csinálni az Óriásmagellán távcsővel" - mondta Schmidt az eseményen.

A GMT jövőjébe fektetett tudósok egyetértenek abban, hogy nehéz megjósolni, hogy milyen kérdéseket támasztanak fel az univerzummal kapcsolatban, amelyekre új technológiájuk válaszolhat. "A legizgalmasabb felfedezések váratlanok lesznek" - mondja Dupree.

A szuper-távcsövek készítéséhez némi kreatív tervezés szükséges