Noi umani abbiamo una fame insaziabile di capire l'Universo. Come disse Carl Sagan, "Comprendere è estasi". Ma per capire l'Universo, abbiamo bisogno di modi sempre migliori per osservarlo. E questo significa una cosa: grandi, enormi, enormi telescopi.
In questa serie vedremo 6 dei Super Telescopi del mondo:
- The Giant Magellan Telescope
- Il telescopio straordinariamente grande
- Il telescopio da 30 metri
- Il telescopio estremamente grande europeo
- Il grande telescopio sinottico di indagine
- Il telescopio spaziale James Webb
- Il telescopio ad ampio raggio a infrarossi
Il Giant Magellan Telescope (GMT) è in costruzione in Cile, presso l'Osservatorio di Las Campanas, sede dei predecessori del GMT, i Telescopi Magellan. La regione del Cile Atacama è un luogo eccellente per i telescopi per le sue superbe condizioni di visione. È un deserto ad alta quota, quindi è estremamente secco e fresco lì, con poco inquinamento luminoso.
Il GMT è stato costruito da Stati Uniti, Australia, Corea del Sud e Brasile. Ha iniziato la costruzione di strutture nel 2015 e la prima luce dovrebbe essere all'inizio del 2020.
Gli specchi segmentati sono l'apice della tecnologia quando si tratta di super telescopi e il GMT è costruito attorno a questa tecnologia.
Lo specchio principale del GMT è composto da 7 specchi separati: uno specchio centrale circondato da altri 6 specchi. Insieme formano una superficie ottica di 24,5 metri (80 piedi) di diametro. Ciò significa che il GMT avrà un'area di raccolta della luce totale di 368 metri quadrati, o quasi 4.000 piedi quadrati. Il GMT supererà il telescopio spaziale Hubble con una potenza di risoluzione 10 volte maggiore.
C'è un limite alle dimensioni dei singoli specchi che possono essere costruiti e gli specchi da 8,4 metri nel GMT sono ai limiti dei metodi di costruzione. Ecco perché i sistemi segmentati sono in uso nel GMT e in altri super telescopi progettati e costruiti in tutto il mondo.
Questi specchi sono moderni talenti dell'ingegneria. Ognuno è composto da 20 tonnellate di vetro e richiede anni per essere costruito. Il primo specchio è stato lanciato nel 2005 ed è stato ancora lucidato 6 anni dopo. In effetti, gli specchi sono così massicci che hanno bisogno di 6 mesi per raffreddarsi quando escono dal casting.
Non sono solo specchi piatti e semplici. Sono descritte come patatine fritte, piuttosto che essere piatte. Sono asferici, il che significa che le facce degli specchi hanno superfici ricurve. Lo specchio deve avere esattamente la stessa curvatura per poter funzionare insieme, il che richiede una produzione all'avanguardia. La forma paraboloidale degli specchi deve essere lucidata con una precisione superiore a 25 nanometri. Questa è circa 1/25 della lunghezza d'onda della luce stessa!
In effetti, se prendessi uno degli specchi del GMT e lo allargassi dalla costa orientale alla costa occidentale degli Stati Uniti, l'altezza della montagna più alta sullo specchio sarebbe solo 1/2 di un pollice.
Il piano prevede che il Giant Magellan Telescope inizi a funzionare con solo quattro dei suoi specchi. Il GMT avrà anche un mirror aggiuntivo, solo per le contingenze.
La costruzione degli specchi del GMT ha richiesto metodi e apparecchiature di prova completamente nuovi per ottenere queste accurate precisioni. L'intero compito è ricaduto sul Richard F. Caris Mirror Lab dell'Università dell'Arizona.
Ma GMT non è solo il suo specchio principale. Ha anche un mirror secondario, anch'esso segmentato. Ciascuno dei segmenti del mirror secondario deve funzionare di concerto con il suo segmento corrispondente sul mirror primario e la distanza dal mirror secondario al mirror primario deve essere misurata entro una parte in 500 milioni. Ciò richiede un'ingegnosa ingegneria per la struttura in acciaio del corpo del telescopio.
L'ingegneria alla base del GMT è estremamente impegnativa, ma una volta in funzione, cosa ci aiuterà a conoscere l'universo?
"Penso che le cose davvero eccitanti saranno cose di cui non abbiamo ancora pensato." -Dr. Robert Kirshner
Il GMT ci aiuterà ad affrontare molteplici misteri nell'Universo, come spiega il Dr. Robert Kirshner, del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian, in questo video.
Gli obiettivi scientifici del GMT sono ben definiti e non ci sono davvero sorprese. Gli obiettivi del GMT sono aumentare la nostra comprensione di alcuni aspetti fondamentali del nostro universo:
- Formazione di stelle, pianeti e dischi
- Sistemi planetari extrasolari
- Popolazioni stellari ed evoluzione chimica
- Assemblaggio ed evoluzione della galassia
- Fisica fondamentale
- Prima luce e reionizzazione
Il GMT raccoglierà più luce di qualsiasi altro telescopio che abbiamo, motivo per cui il suo sviluppo è seguito in modo così intenso. Sarà il primo "scopo di immagine diretta dei pianeti extrasolari, che sarà enormemente eccitante. Con il GMT, potremmo essere in grado di vedere il colore dei pianeti e forse anche dei sistemi meteorologici.
Siamo abituati a vedere immagini delle bande di tempesta di Giove e i fenomeni meteorologici su altri pianeti del nostro Sistema Solare, ma essere in grado di vedere qualcosa di simile su pianeti extra-solari sarà sorprendente. Questo è qualcosa che anche la persona interessata allo spazio casuale sarà immediatamente affascinata. È come se la fantascienza prendesse vita.
Certo, siamo ancora lontani da tutto ciò che accade. Con la prima luce non anticipata fino all'inizio del 2020, dovremo essere molto pazienti.
