巨型麦哲伦望远镜宣布制造了世界上最大的七个最大的整体镜子的七个。这些镜子将允许天文学家在比任何其他光学望远镜之前更详细地看到宇宙。第六次8.4米(27.5英尺)镜子 - 大约两个故事高,当站在边缘时 - 正在亚利桑那州理查德F. Caris Mirror实验室大学制造,并且需要近四年才能完成。镜子铸造被认为是现代工程的奇迹,通常与来自世界各地的与会者一起庆祝。由于冠状病毒大流行,第六镜的工作开始闭门,以保护在实验室的10人镜面铸造团队的健康。
“望远镜最重要的部分是它的聚集镜,”巨型麦哲伦望远镜的项目经理James Fanson说。“镜子越大,我们可以看到宇宙的更深,我们可以观察到更详细的细节。巨型Magellan望远镜的独特主镜设计包括世界上七个最大的镜子。铸造第六镜是完成的重要一步。一旦运作,巨型Magellan望远镜将产生比哈勃太空望远镜的十倍倍。这些镜子的发现将使我们对宇宙的理解改变。“
The process of casting the giant mirror at Arizona’s Richard F. Caris Mirror Lab involves melting nearly 20 tons (38,490 pounds) of high-purity, low-expansion, borosilicate glass (called E6 glass) into the world’s only spinning furnace designed to cast giant mirrors for telescopes. At the peak of the melting process, the furnace spins at five revolutions per minute, heating the glass to 1,165 degrees Celsius (2,129 F) for approximately five hours until it liquefies into the mold. The peak temperature event is called “high fire” and will occur on March 6, 2021. The mirror then enters a one-month annealing process where the glass is cooled while the furnace spins at a slower rate in order to remove internal stresses and toughen the glass. It takes another 1.5 months to cool to room temperature. This “spin cast” process gives the mirror surface its special parabolic shape. Once cooled, the mirror will be polished for two years before reaching an optical surface precision of less than one-thousandth of the width of a human hair or five times smaller than a single coronavirus particle.
“我非常自豪地为镜子实验室的运作适应大流行,允许我们的才华横溢和尊敬的理查德F. Caris Mirror Lab的成员安全地继续生产巨型Magellan望远镜的镜子,”Buell Jannuzi说是,亚利桑那大学的管家天文台主任和天文学部主任。
与前两个巨型镜子完成并在图森,亚利桑那州图森储存,第六镜在镜子实验室的各个生产阶段加入三个其他镜子。第三镜的前表面抛光已经实现了70纳米的精度,并且从完成后不到一年。第四镜已经完成后表面抛光,并且载荷展示件允许在操作期间操纵镜子。第五镜子于2017年11月举行,预计第七次镜子将在2023年举动。此外,计划制造第八次备用镜子,当另一个镜子需要维护时,可以换乘。
在20世纪20年代后期,巨型镜子将在Las Campanas Obsertatory的智利·阿塔卡马沙漠中运送超过8,100公里(5,000英里),在海拔2500米(8,200英尺)的Las Campanas Obsermatory。该网站被称为行星上最好的天文网站之一,其清澈的天空,低光污污染和稳定的气流产生异常锋利的图像。Additionally, the site’s southern hemisphere location gives the extremely large telescope access to the center of the Milky Way, which is of interest for many reasons, including the fact that it is the home to the nearest supermassive black hole, as well as many of the most interesting nearby galaxies. The southern hemisphere is also home to some of the most powerful observatories working at other wavelengths, making it the ideal location for synergistic scientific observations.
一旦巨型麦哲伦望远镜完全投入使用,它的7个镜面阵列将有368平方米(3961平方英尺)的光收集面积——足以从近160公里(100英里)外看到镌刻在一角硬币上的火炬。这样的观测能力是著名的哈勃太空望远镜的10倍,是备受期待的詹姆斯韦伯太空望远镜的4倍,预计将于2021年底发射。镜子也是光学设计的关键部分,使巨型麦哲伦望远镜拥有30米级超大望远镜(ELT)中最宽的视场。独特的光学设计将使巨型麦哲伦望远镜成为光学效率最高的ELT,当涉及到利用镜子收集的每一个光子时只需要两次反射就可以将光引导到宽视场仪器,而只需三次反射就可以将光提供给使用小视场和尽可能高空间分辨率的仪器。
巨型麦哲伦望远镜的首席科学家丽贝卡·伯恩斯坦说:“这种前所未有的光收集能力、效率和图像分辨率的结合将使我们能够在天文学的所有领域取得新的发现,特别是在需要最高空间和光谱分辨率的领域,比如寻找其他地球。”“我们将拥有以高分辨率研究行星的独特能力,这是了解一颗行星是否像我们的地球一样有岩石成分、是否含有液态水、其大气中是否含有表明生命存在的合适分子组合的关键。”
巨型麦哲伦望远镜
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