Giant Magellan Telescope

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Καλλιτεχνική απεικόνιση του GMT

Το Giant Magellan Telescope (GMT) είναι υπό κατασκευή επίγειο τηλεσκόπιο  που βασίζεται στο Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο, και έχει προγραμματιστεί να ολοκληρωθεί το 2025.[1] Θα αποτελείται από επτά κύρια τμήματα διαμέτρου 8,4 μέτρων,[2] τα οποία θα παρατηρούν το φως οπτικά και κοντά στο υπέρυθρο (320-25000 nm[3]), με ισχύ ανάλυσης πρωτεύοντος κατόπτρου στα 24,5 m  και επιφάνεια συλλογής ισοδύναμη με 22,0 μ ,[4] η οποία είναι περίπου 368 τετραγωνικά μέτρα,[5] (7×8,365 m). Το τηλεσκόπιο αναμένεται να έχει ισχύ 10 φορές μεγαλύτερη από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, και θα είναι το μεγαλύτερο οπτικό παρατηρητήριο στον κόσμο, κατά τη στιγμή που θα συλλάβει το πρώτο του φως. Από τον Δεκέμβριο του 2015 έχουν τοποθετηθεί πέντε καθρέπτες και έχει αρχίσει η κατασκευή της εγκατάστασης.

Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει επτά κύριους καθρέπτες (κάτοπτρα), αλλά η λειτουργία του θα αρχίσει με τέσσερις. Το κόστος του έργου ανέρχεται στα 1 δισ. δολάρια, με επικεφαλής τις ΗΠΑ σε συνεργασία με την Αυστραλία, τη Βραζιλία και τη Νότια Κορέα, ενώ η Χιλή είναι η χώρα υποδοχής.[6][7]

Η τοποθεσία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η τοποθεσία του τηλεσκοπίου είναι το παρατηρητήριο Las Campanas,[8] όπως και των τηλεσκοπίων  Μαγγελάνος, περίπου 115 χιλιόμετρα βόρεια-βορειοανατολικά του La Serena, στη Χιλή, σε υψόμετρο 2.516 μέτρα.[9][10]Η περιοχή έχει επιλεγεί λόγω της ιδιαίτερης αστρονομικής της θέασης και του αίθριου και καθαρού καιρού στο μεγαλύτερο μέρος του έτους.[11] Επιπλέον λόγω της αραιοκατοίκησης και άλλες ευνοϊκές γεωγραφικές συνθήκες, ο νυχτερινός ουρανός στις περισσότερες περιοχές γύρω από την Έρημο Ατακάμα δεν είναι  απαλλαγμένος μόνο από ατμοσφαιρική ρύπανση, έχει και ελάχιστη φωτορύπανση, καθιστώντας την περιοχή ένα από τα καλύτερα σημεία για μακροχρόνια αστρονομική παρατήρηση στη Γη. Στις 23 Μαρτίου του 2012 ξεκίνησε η κύρια  προετοιμασία της τοποθεσίας  με εργασίες  ώστε να γίνει επίπεδη η κορυφή του βουνού. Η κατασκευή  ξεκίνησε τον Νοέμβριο του 2015, κατόπιν τελετής.[12][13] [14]Τον Αύγουστο του 2018 ξεκίνησαν οι εκσκαφές του χώρου ώστε να δημιουργηθούν τα θεμέλια στα οποία θα σκυροδετηθεί η βάση ενός τεράστιου τσιμεντένιου προβλήτα. Οι εργασίες αναμένεται να διαρκέσουν πέντε μήνες.[15]

Καθρέπτες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το τηλεσκόπιο θα χρησιμοποιήσει επτά από τους μεγαλύτερους καθρέπτες στον κόσμο ως πρωτεύοντα τμήματα, διαμέτρου 8,417 μέτρων το καθένα. Τα τμήματα αυτά θα στη συνέχεια θα οργανωθούν με έναν καθρέφτη στο κέντρο και τα άλλα έξι συμμετρικά τοποθετημένα γύρω από αυτόν. Η πρόκληση είναι ότι τα εξωτερικά έξι  τμήματα των καθρεπτών θα είναι εκτός άξονα, αν και πανομοιότυπα μεταξύ τους, δεν θα είναι μεμονωμένα ακτινικά συμμετρικά, έτσι ώστε να απαιτείται τροποποίηση της συνήθους στίλβωσης και των διαδικασιών δοκιμής.[16]

Παρατηρητήριο Las Campanas

Οι καθρέφτες κατασκευάζονται από το Steward Observatory Mirror Lab του Πανεπιστήμιου της Αριζόνας . Η χύτευση του πρώτου καθρέφτη, σε ένα περιστρεφόμενο κλίβανο, ολοκληρώθηκε στις 3 Νοεμβρίου, 2005, αλλά η λείανση και στίλβωση θα γίνουν σε 6 ½ χρόνια, ενώ ο δεύτερος καθρέπτης χυτεύτηκε, στις 14 Ιανουαρίου 2012.[17][18] Το τρίτο τμήμα, χυτεύτηκε τον Αύγουστο του 2013, και το τέταρτο τον Σεπτέμβριο του 2015.[19]

Στη χύτευση κάθε καθρέφτη χρησιμοποιούνται 20 τόνοι γυαλί E6 borosilicate από το Ohara Corporation της Ιαπωνίας και διαρκεί περίπου 12-13 εβδομάδες.[20] Μετά τη χύτευση το γυαλί θα πρέπει να κρυώσει για περίπου έξι μήνες.

Η στίλβωση του πρώτου καθρέφτη ολοκληρώθηκε τον Νοέμβριο του 2012.[21] Καθώς αυτό ήταν ένα τμήμα εκτός άξονα, έπρεπε να αναπτυχθούν μια μεγάλη ποικιλία από νέες οπτικές δοκιμές και εργαστηριακές υποδομές για το γυάλισμα του καθρέφτη.

Η πρόθεση είναι να οικοδομηθούν επτά πανομοιότυποι καθρέπτες εκτός άξονα, έτσι ώστε τα ανταλλακτικά να είναι διαθέσιμα ώστε να αντικαταστήσουν ένα τμήμα που αντικαθίσταται, 1-2 την εβδομάδα (ανά τμήμα), διαδικασία που απαιτείται για κάθε 1-2 χρόνια.[22] Ενώ η πλήρης λειτουργία του τηλεσκοπίου θα χρησιμοποιεί επτά καθρέφτες, προβλέπεται να αρχίσει τη λειτουργία του με τέσσερις.[6]

Η κύρια συστοιχία καθρεφτών ως σύνολο, θα έχει εστιακή αναλογία (εστιακό μήκος διαιρούμενο από τη διάμετρο) : f/0,71. Για ένα μεμονωμένο τμήμα – που είναι το ένα τρίτο αυτής της διάμετρου – έχει ως αποτέλεσμα εστιακή αναλογία ίση με f/2,14.[23] Η συνολική εστιακή αναλογία του πλήρους τηλεσκοπίου θα είναι f/8 και η οπτική συνταγή είναι απλανητικό Γρηγοριανό τηλεσκόπιο. Όπως όλα τα σύγχρονα μεγάλα τηλεσκόπια θα κάνει χρήση της τεχνικής adaptive optics.[24]

Οι επιστήμονες περιμένουν πολύ υψηλής ποιότητας εικόνες, λόγω του πολύ μεγάλου διαφράγματος και της  προηγμένης τεχνολογίας adaptive optics. Η ανάλυση των εικόνων θα πρέπει να υπερβαίνει την ανάλυση του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble.[1]

Εξαιρετικά μεγάλα τηλεσκόπια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το Giant Magellan Telescope ανήκει σε μία νέα κατηγορία τηλεσκοπίων που ονομάζονται εξαιρετικά μεγάλα τηλεσκόπια τα οποία είναι πολύ μεγαλύτερα από τα προηγούμενα τηλεσκόπια.[25] Άλλα προγραμματισμένα εξαιρετικά μεγάλα τηλεσκόπια περιλαμβάνουν το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) και το Τηλεσκόπιο Τριάντα Μέτρων (TMT)[26]

Όνομα Άνοιγμα
διάμετρος (m)
Περιοχή συλλογής (m2)  Πρώτο φως
Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) 39,3 978 2024
Thirty Meter Telescope (TMT) 30 655 2027[27]
Giant Magellan Telescope (GMT) 24,5 368 2024 [28]
Μεγάλο Τηλεσκόπιο Νότιας Αφρικής (SALT) 11,1 × 9,8 79 2005
Τηλεσκόπια Keck 10,0 76 1990, 1996
Gran Telescopio Canarias (GTC) 10,4 74 2007
Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) 8,2 1998-2000
Σημειώσεις: οι μελλοντικές ημερομηνίες για το πρώτο φως είναι προσωρινές και ενδέχεται να αλλάξουν.

Οι οργανισμοί που συμμετέχουν[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το έργο  καθοδηγείται από τις ΗΠΑ σε συνεργασία με την Αυστραλία, τη Βραζιλία και τη Νότια Κορέα με τη Χιλή ως χώρα υποδοχής. [12]Οι ακόλουθοι οργανισμοί είναι μέλη της κοινοπραξίας που αναπτύσσει το τηλεσκόπιο.[29]

Τον Ιανουάριο του 2018, ανατέθηκε στο WSP η σύμβαση για τη διαχείριση της κατασκευής του GMT. [30]

Στο γραφείο του παρατηρητηρίου  Carnegie  στην Πασαντίνα υπάρχει ένα ζωγραφισμένο περίγραμμα του πρωτεύοντος καθρέφτη του GMT στο πάρκινγκ. Είναι εύκολα ορατό σε δορυφορικές εικόνες στο 34°09'21"N 118°08'00"W / 34.15591°N 118.13345°W / 34.15591; -118.13345 (Giant Magellan Telescope σχέδιο περιλήψεων).

Φάση κατασκευής των καθρεφτών[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Θα υπάρχουν συνολικά επτά κύριοι καθρέφτες: ένας κεντρικός καθρέφτης και έξι εκτός άξονα τμήματα.[31][32] Οι καθρέπτες είναι κατασκευασμένοι από βοριοπυριτικό γυαλί και  έχουν κυψελωτή δομή κάτω από την επιφάνεια του καθρέφτη. Ένας  προσαρμοστικός (adaptive) δευτερεύον καθρέπτης είναι επίσης σχεδιασμένος για το τηλεσκόπιο. Επιπλέον, προγραμματίζεται ένα εφεδρικό τμήμα εκτός άξονα (έξι εκτός άξονα και ένα πρωτεύον χρησιμοποιείται ως πρωτογενής καθρέφτης).

Ανά καθρέφτη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • O καθρέπτης (Mirror 1), χυτεύτηκε τον Οκτώβριο του 2005, ολοκληρώθηκε τον Αύγουστο του 2012 με την ολοκλήρωση της στίλβωσης  με  ακρίβεια στην επιφάνεια στα 19 νανόμετρα, rms.
  • Ο καθρέπτης (Mirror 2), χυτεύτηκε  τον Ιανουάριο του 2012.
  • Ο καθρέπτης (Mirror 3), χυτεύτηκε τον Αύγουστο του 2013.
  • Ο καθρέπτης (Mirror 4), χυτεύτηκε τον Σεπτέμβριο του 2015. Αυτός είναι ο κεντρικός καθρέπτης.[7]
  • O καθρέπτης (Mirror 5), χυτεύτηκε  στις 3 Νοεμβρίου 2017[33]
  • Ο καθρέπτης (Mirror 6), είναι στην πρώιμη φάση της κατασκευής.
  • Ο καθρέπτης (Mirror 7) είναι στη φάση σχεδιασμού.
  • Ο καθρέπτης (Mirror 8) δεν έχει ακόμη προγραμματιστεί.

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. 1,0 1,1 Amos, Jonathan (3 Ιουνίου 2015). «Magellan super-scope gets green light for construction». BBC News. http://www.bbc.com/news/science-environment-32984957. Ανακτήθηκε στις 4 Ιουνίου 2015. 
  2. «Giant Magellan Telescope Partner Institutions». GMT Consortium. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 11 Φεβρουαρίου 2007. Ανακτήθηκε στις 3 Απριλίου 2007. 
  3. «Giant Magellan Telescope Science Requirements» (PDF). GMT Consortium. σελ. 11. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2008. 
  4. Maggie McKee (4 Οκτωβρίου 2007). «Giant telescope in race to become world's largest». New Scientist. https://www.newscientist.com/article/dn12742-giant-telescope-in-race-to-become-worlds-largest.html. Ανακτήθηκε στις 7 Οκτωβρίου 2007. 
  5. «Chapter 6: Optics». GMT Conceptual Design Report. GMT Consortium. σελ. 6-3. Ανακτήθηκε στις 2 Απριλίου 2008. 
  6. 6,0 6,1 Harvard Magazine - Giant Magellan Milestone (2013)
  7. 7,0 7,1 Hutchins, Shana K. (18 Σεπτεμβρίου 2015), «Giant Magellan Telescope to Cast Milestone Fourth Mirror», Texas A&M Today, http://www.science.tamu.edu/news/story.php?story_ID=1466, ανακτήθηκε στις 17 Δεκεμβρίου 2015 
  8. «Giant Magellan telescope site selected». Carnegie Institution. Ανακτήθηκε στις 5 Οκτωβρίου 2007. 
  9. José Terán U.; Daniel H. Neff; Matt Johns (29 Μαΐου 2006). «Conceptual design study of the GMT enclosure». SPIE 6267: Symposium on Astronomical Telescopes and Instrumentation. Orlando, Florida: SPIE, p. 2. http://www.gmto.org/Resources/GMT-ID-01453-GMTEnclosure2006.pdf. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2008. 
  10. Joanna Thomas-Osip (20 Μαρτίου 2007), «The Seeing and Turbulence Profile at Las Campanas Observatory: GMT Site Testing Progress Report», Syposium on Seeing, Kona, Hawaii: AAS, σελ. 3, http://weather.hawaii.edu/symposium/program/presentations/ses1.1615.Joanna_Thomas-Osip.pdf, ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2008 
  11. Robinson, Travis (3 Απριλίου 2007). «Eye on the sky». The Battalion. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 29 Σεπτεμβρίου 2007. https://web.archive.org/web/20070929105649/http://media.www.thebatt.com/media/storage/paper657/news/2007/04/03/News/Eye-On.The.Sky-2819524.shtml. Ανακτήθηκε στις 3 Απριλίου 2007. 
  12. 12,0 12,1 Amos, Jonathan (12 Νοεμβρίου 2015). «Giant Magellan Telescope: Super-scope project breaks ground». BBC News. http://www.bbc.com/news/science-environment-34791372. Ανακτήθηκε στις 15 Νοεμβρίου 2015. 
  13. The Giant Magellan Telescope Organization Breaks Ground in Chile
  14. Joanna Thomas-Osip (20 Μαρτίου 2007), «The Seeing and Turbulence Profile at Las Campanas Observatory: GMT Site Testing Progress Report», Syposium on Seeing, Kona, Hawaii: AAS, σελ. 3, http://weather.hawaii.edu/symposium/program/presentations/ses1.1615.Joanna_Thomas-Osip.pdf, ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2008 
  15. «www.gmto.org». 14 Αυγούστου 2018. Ανακτήθηκε στις 24 Δεκεμβρίου 2018. 
  16. What is Optical Metrology?, GMTO, http://www.gmto.org/opticalmetrology.html, ανακτήθηκε στις 8 Απριλίου 2012 
  17. Ketelsen, Dean (15 Ιανουαρίου 2012), GMT polishing at Mirror Lab open house 14 Jan, 2012, https://www.youtube.com/watch?v=kFxiTLIiuss, ανακτήθηκε στις 8 Απριλίου 2012 
  18. GMTO (9 Ιανουαρίου 2012). Mirror Casting Event for the Giant Magellan Telescope. Δελτίο τύπου.
  19. GMTO (18 Σεπτεμβρίου 2015). Richard F. Caris Mirror Lab Casts Fourth GMT Segment. Δελτίο τύπου.
  20. Mittan, Kyle (16 Ιανουαρίου 2012). «Steward Observatory casts second mirror for Giant Magellan Telescope». The Daily Wildcat. http://www.wildcat.arizona.edu/index.php/article/2012/01/steward_observatory_casts_second_mirror_for_giant_magellan_telescope. 
  21. «World's Most Advanced Mirror for Giant Telescope Completed». Australian National University. 9 Νοεμβρίου 2012. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 14 Μαρτίου 2013. Ανακτήθηκε στις 14 Ιανουαρίου 2012. 
  22. «Telescope Structure». GMT Conceptual Design Report. Φεβρουάριος 2006. p. 7-17 § 7.4.5. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο (PDF) στις 28 Μαρτίου 2012. Ανακτήθηκε στις 7 Οκτωβρίου 2007. The center segment and cell will not have a spare, thus observations will be interrupted every one or two years for the 1–2 week period required to recoat that mirror. 
  23. Steward Observatory Mirror Lab, Mirror Castings, http://mirrorlab.as.arizona.edu/castings, ανακτήθηκε στις 8 Απριλίου 2012 
  24. «Chapter 2: Overview», GMT Conceptual Design Report, 2006, p. 2-4 § 2.5.1, http://www.gmto.org/Resources/GMT-ID-01463-Chapter_2_Overview.pdf, ανακτήθηκε στις 25 Μαρτίου 2012 
  25. «GMT Overview -- Giant Magellan Telescope». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 9 Ιουνίου 2011. Ανακτήθηκε στις 15 Ιουνίου 2011. 
  26. «About TMT -- Thirty Meter Telescope». Ανακτήθηκε στις 15 Ιουνίου 2011. 
  27. «TMT Timeline». Ανακτήθηκε στις 11 Φεβρουαρίου 2018. 
  28. http://www.gmto.org/overview/
  29. «Founders | Giant Magellan Telescope». GMTO Corporation. Ανακτήθηκε στις 11 Φεβρουαρίου 2018. 
  30. «Giant Magellan Telescope Organization names WSP as Construction Manager». www.gmto.org (στα Αγγλικά). 11 Ιανουαρίου 2018. Ανακτήθηκε στις 25 Ιανουαρίου 2018. 
  31. Giant Magellan Telescope - Overview
  32. Martina, H. M.; Burgea, J. H.; Davisa, J. M.; Kimb, D. W.; Kingsleya, J. S.; Lawa, K.; Loeffa, A.; Lutza, R. D. και άλλοι. (22 July 2016). «Advances in Optical and Mechanical Technologies for Telescopes and Instrumentation II». Στο: Navarro, Ramón; Burge, James H., επιμ. 9912. SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation. Edinburgh, 99120V. doi:10.1117/12.2234491. 
  33. GMT’s First Giant Mirror Segment Starts Journey South, 25 Σεπτεμβρίου 2017, http://www.gmto.org/2017/09/gmts-first-giant-mirror-segment-starts-journey-south/, ανακτήθηκε στις 27 Σεπτεμβρίου 2017 

Δείτε επίσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εξωτερικοί σύνδεσμοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]