Lavoratori che completano lo stampo dello specchio da 8,4 metri per lo specchio Giant Magellan Telescope. Credito d'immagine: Lori Stiles / UA. Clicca per ingrandire.
Lo Steward Observatory Mirror Lab dell'Università dell'Arizona sta pre-sparando la sua enorme fornace rotante e ispezionando tonnellate di vetro per lanciare un primo specchio di 8,4 metri (27 piedi) di diametro per il Giant Magellan Telescope (GMT). Il casting è previsto per sabato 23 luglio.
Con questo passaggio fondamentale, il GMT diventa il primo telescopio terrestre estremamente grande per iniziare la costruzione.
Lo specchio primario del telescopio GMT completo sarà composto da sei specchi fuori asse da 8,4 metri che circondano un settimo specchio centrale sull'asse. (Uno specchio fuori asse focalizza la luce ad un angolo lontano dal suo asse, a differenza di uno specchio simmetrico che focalizza la luce lungo il suo asse.) Questa disposizione fornirà al GMT quattro volte e mezzo l'area di raccolta di qualsiasi telescopio ottico corrente e la potenza di risoluzione di un telescopio di 25,6 metri (84 piedi) di diametro, o 10 volte la risoluzione del telescopio spaziale Hubble.
Gli specchi telescopici monoblocco "Spin-casting" giganti, rigidi ma leggeri sono un processo ingegnoso e fantastico ideato e sviluppato dal professore di astronomia dell'Università dell'Arizona Regents J. Roger P. Angel. La fusione di giganteschi specchi monolitici si realizza in un solo posto al mondo: lo Steward Observatory Mirror Laboratory.
Il team di casting, guidato da Randy Lutz, ha installato circa 50 core al giorno per un totale di 1.681 core per sette settimane tra aprile e maggio. Il team ha imbullonato ciascun nucleo ad angoli misurati con precisione rispetto alle piastrelle del focolare e ai nuclei adiacenti in questa operazione. L'equipaggio ha imbrattato tutte le giunzioni incollate con "puffo" blu - una miscela il colore dei personaggi dei cartoni animati blu puffo - per evitare che il vetro si attacchi allo stampo.
A questo punto, lo stampo contiene 17.000 libbre di piastrelle del focolare, 16.000 libbre nelle pareti della vasca in fibra e 15.000 libbre di anime e spille. Il team di fusione ha ora pulito e ispezionato lo stampo completato, abbassato la copertura del forno in posizione e iniziato la pre-cottura il 16 giugno.
I membri del team "pilotano" attivamente la fornace al computer man mano che le temperature aumentano durante i primi 8 giorni del processo di riscaldamento, quindi spengono l'alimentazione per completare la pre-cottura di due settimane. Il centro di pre-cottura anima i giunti di colla, brucia tutte le impurità e sollecita lo stampo. Il team di fusione ispezionerà lo stampo per eventuali riparazioni necessarie dopo la pre-cottura.
Alcuni dei passaggi visivamente più sbalorditivi nella fusione sono l'ispezione e il caricamento del vetro. Il team ha iniziato a ispezionare 90 casse di spedizione di vetro il 24 giugno. Il caricamento del vetro è previsto per la seconda settimana di luglio, ha affermato Steve Miller, responsabile del Mirror Lab.
Le 40.000 libbre di vetro borosilicato che produrranno lo specchio GMT di 27 piedi di diametro (8,4 metri) provengono da Ohara Glassworks in Giappone. Ohara ha realizzato il vetro dalla sabbia che proviene dalla costa del Golfo della Florida.
Il Mirror Lab inizierà a riscaldare la fornace il 18 luglio. Sono necessari sei giorni perché il vetro raggiunga la temperatura di picco a 2.150 gradi Fahrenheit (1178 gradi Celsius). A questa temperatura, il vetro inizia a fluire come miele a temperatura ambiente. Il vetro liquido spesso scorre tra i nuclei esagonali nello stampo per creare una struttura a "nido d'ape". Il bianco finale a specchio a nido d'ape peserà circa un quinto quanto uno specchio di vetro solido delle sue dimensioni.
I cuscinetti sul forno rotante trasformeranno un carico di 100 tonnellate durante la spincastonatura. Il forno può essere fornito con fino a 1,1 Megawatt di elettricità durante la colata - abbastanza per alimentare in media da 750 a 1.100 famiglie Tucson, a seconda del periodo dell'anno.
La velocità di rotazione del forno determina la profondità della curva ruotata nella forma dello specchio o la lunghezza focale dello specchio. Lo specchio GMT ruoterà 5 volte al minuto, più lentamente dei due specchi da 8,4 metri realizzati dal Lab per il telescopio binoculare di grandi dimensioni (LBT), perché lo specchio GMT fuori asse deve essere uno specchio di lunghezza focale più basso e più lungo del primarie LBT simmetriche.
"Questa è una nuova epoca per l'astronomia", ha affermato Richard Meserve, presidente della Carnegie Institution. “La fabbricazione dello specchio fuori asse è un evento rivoluzionario che farà avanzare la scoperta scientifica. Tutti nel consorzio GMT di otto membri sono entusiasti del fatto che siamo in produzione ".
Il consorzio Giant Magellan Telescope comprende attualmente i Carnegie Observatories, la Harvard University, lo Smithsonian Astrophysical Observatory, l'Università dell'Arizona, l'Università del Michigan, il Massachusetts Institute of Technology, l'Università del Texas ad Austin e la Texas A & M University.
"Il fatto che siamo già in produzione è direttamente correlato alla tecnologia di successo sviluppata per i telescopi Magellan gemellati da 6,5 metri (21 piedi) presso l'Osservatorio Las Campanas di Carnegie in Cile", ha affermato Matt Johns, vicedirettore degli osservatori Carnegie e Responsabile del progetto GMT. "I telescopi Magellan hanno dimostrato di essere i migliori telescopi per imaging naturali sul terreno."
Il raffreddamento a specchio è un processo attentamente controllato che richiederà da 11 a 12 settimane. Dopo che lo specchio è completamente raffreddato, il laboratorio laverà i nuclei di ceramica dalle celle a nido d'ape di vetro dello specchio. Quindi lo specchio verrà rettificato e lucidato con una precisione di più o meno 15-20 nanometri (un nanometro è un miliardesimo di metro). Lo specchio sarà rivestito con uno strato di alluminio riflettente di soli 100 nanometri nel sito dell'osservatorio.
Il GMT è previsto per il completamento nel 2016 in un sito nel nord del Cile. Con la sua potente risoluzione e l'enorme area di raccolta, sarà in grado di sondare le domande più importanti in astronomia, tra cui la nascita di stelle e sistemi planetari nella nostra Via Lattea, i misteri dei buchi neri e la genesi delle galassie.
Informazioni dettagliate sul design GMT e sugli obiettivi scientifici sono disponibili online all'indirizzo http://www.gmto.org/
Fonte originale: UA News Release
