Гигантский магелланов телескоп: Giant Magellan Telescope

Для Гигантского Магелланова телескопа завершили отливку шестого уникального зеркала

Наука
7 марта 2021

Далее

Ксения
Суворова

Главный редактор

Ксения
Суворова

Главный редактор

Для Гигантского Магелланова телескопа завершили отливку шестого из семи крупнейших монолитных зеркал в мире. Эти зеркала позволят астрономам заглянуть во Вселенную с большей детализацией, чем фотографировал какой-либо другой оптический телескоп ранее.

Читайте «Хайтек» в

Шестое 8,4-метровое зеркало — около двух этажей в высоту, оно изготавливалось в лаборатории зеркал Ричарда Ф. Кариса в Университете Аризоны, и на его изготовление ушло почти четыре года. Отливка зеркал считается чудом современной инженерии. Из-за пандемии коронавируса работа над шестым зеркалом велась за закрытыми дверями лаборатории, чтобы защитить здоровье команды из 10 человек.


«Самая важная часть телескопа — это собирающее свет зеркало. Чем больше зеркало, тем глубже можем заглянуть во Вселенную и тем больше деталей мы сможем наблюдать. Уникальная конструкция главного зеркала состоит из семи самых больших зеркал в мире. Отливка шестого зеркала — важный шаг к завершению строительства телескопа. После запуска Гигантский Магелланов телескоп будет давать изображения в десять раз четче, чем космический телескоп Hubble. Открытия, которые сделают эти зеркала, изменят наше понимание Вселенной»


Джеймс Фэнсон, руководитель проекта Giant Magellan Telescope

Процесс литья гигантского зеркала в лаборатории Ричарда Ф. Кариса в Аризоне включал плавление почти 20 тонн высокочистого боросиликатного стекла с низким коэффициентом расширения (называется стеклом E6) в единственной в мире прядильную печь, предназначенной для литья гигантских зеркал для телескопов. На пике процесса плавления печь вращается со скоростью пять оборотов в минуту, нагревая стекло до 1165°C в течение примерно пяти часов, пока жидкость не примет нужную форму.

Событие пиковой температуры называется «сильным возгоранием» и произошло 6 марта 2021 года. Затем зеркало переходит в процесс обжига в течение месяца, при котором стекло охлаждается, а печь вращается с меньшей скоростью, чтобы снять внутреннее напряжение и упрочнить стекло. Остывать до комнатной температуры зеркало будет еще 1,5 месяца. Этот процесс «центробежного литья» придает зеркальной поверхности особую параболическую форму после охлаждения.

Первые два гигантских зеркала закончены и хранятся в Тусоне, штат Аризона, скоро шестое зеркало присоединится к трем другим, находящимся на разных этапах производства в зеркальной лаборатории. Полировка лицевой поверхности третьего зеркала достигла точности 70 нанометров, а с момента завершения работ прошло менее года. Для четвертого зеркала завершили полировку задней поверхности и прикрепили к нему распределители нагрузки, чтобы можно было манипулировать зеркалом во время работы. Пятое зеркало было отлито в ноябре 2017 года, а седьмое зеркало, как ожидается, будет отлито в 2023 году. Кроме того, планируется сделать восьмое запасное зеркало, которым можно будет заменит другое сломанное или требующего обслуживания зеркало.

В конце 2020-х годов гигантские зеркала будут доставлены на расстояние более 8100 километров к будущему дому гигантского Магелланового телескопа в чилийской пустыне Атакама в обсерватории Лас-Кампанас на высоте более 2500 метров над уровнем моря. Это место известно как одно из лучших астрономических мест на планете с чистым небом, низким уровнем светового загрязнения и стабильным воздушным потоком, обеспечивающим исключительно четкие изображения.

Когда Гигантский Магелланов телескоп будет полностью готов к работе, его массив из семи зеркал будет иметь общую светосилу 368 м² — этого достаточно, чтобы увидеть выгравированный на монете факел с расстояния почти 160 километров. Такая способность обзора в десять раз больше, чем у знаменитого космического телескопа Hubble, и в четыре раза больше, чем у долгожданного космического телескопа Джеймса Уэбба, запуск которого ожидается в конце 2021 года.


«Эта беспрецедентная комбинация светосилы, эффективности и разрешения изображения позволит нам делать новые открытия во всех областях астрономии, особенно в областях, требующих высочайшего пространственного и спектрального разрешения, таких как поиск других экзопланет. У нас будут уникальные возможности для изучения планет с высоким разрешением, что является ключом к пониманию того, имеет ли планета каменистый состав, как наша Земля, содержит ли она жидкую воду, и содержит ли ее атмосфера правильную комбинацию молекул, чтобы сигнализировать о присутствии жизни».


Ребекка Бернштейн, главный научный сотрудник Гигантского Магелланова телескопа

Зеркала также являются важной частью оптической конструкции, которая позволяет использовать Гигантский Магелланов телескоп, а еще она имеет самое широкое поле зрения любого сверхбольшого телескопа (ELT) в классе 30 метров. Уникальный оптический дизайн сделает Гигантский телескоп Магеллана наиболее оптически эффективным ELT. Для использования каждого фотона света, собираемого зеркалами требуется только два отражения, чтобы направить свет на широкоугольные приборы, и только три отражения, чтобы обеспечить свет для инструментов, которые используют малое поле зрения и максимально возможное пространственное разрешение.

Читайте далее:

— Появилась первая панорама Марса. Она состоит из 142 фото!

— Посмотрите на новые снимки Марса от китайского зонда «Тяньвэнь-1»

— Исследователи научились распечатывать кости в организме человека

Читать ещё

Гигантский Магелланов телескоп получил дополнительное финансирование [новости науки и космоса]

12+

4 месяца назад

Science Daily227 подписчиков

Новость от: 16 августа 2022
Стать спонсором можно тут: https://boosty. to/science_daily
Либо просто использовать прямой перевод на карту: 4274 3200 7835 4159 (сбербанк)
канал на Rutube: https://rutube.ru/channel/24363326/
канал в телеграмм: https://t.me/science_daily_news
яндекс дзен: https://zen.yandex.ru/id/5e9e0c3291221741687d9716
Гигантский Магелланов телескоп – наземный телескоп, строительство которого планировалось завершить в середине 2020-х, получил финансирование в размере 205 миллионов долларов, которое будет использовано для ускорения его строительства. После окончания строительства он будет в четыре раза мощнее космического телескопа имени Джеймса Уэбба.
По данным Организации Гигантского Магелланова телескопа (GMTO), эти инвестиции являются одним из крупнейших раундов финансирования телескопа с момента его основания и будут использованы для изготовления гигантской 12-этажной конструкции телескопа, которая будет размещена в обсерватории Лас-Кампанас в чилийской пустыне Атакама.
В качестве собирающего свет элемента в этом телескопе будет использоваться система из семи первичных зеркал диаметром 8,4 м и весом 18 тонн каждое. Суммарная апертура телескопа будет соответствовать телескопу с зеркалом диаметром 24,5 м.
Ожидается, что по завершении строительства Гигантский Магелланов телескоп будет иметь в десять раз большую площадь сбора света и в четыре раза большее пространственное разрешение, чем космический телескоп им. Джеймса Уэбба.
Кроме того, он будет в 200 раз мощнее, чем все существующие исследовательские телескопы.
За последние несколько лет в строительстве телескопа уже достигнут значительный прогресс. На данный момент отлиты шесть из семи сегментов первичного зеркала, три из которых уже завершили двухлетний этап полировки и проходят окончательные испытания. Также завершено строительство фабрики в штате Иллинойс для производства конструкции телескопа. А во Франции и Италии запущено производство первого вторичного зеркала телескопа. Кроме того, готовится площадка в Чили.
Новый этап финансирования позволит ускорить процесс строительства телескопа и дает надежды на то, что к концу текущего десятилетия человечество получит уникальный инструмент для астрономических исследований. Специалисты уверяют, что имея площадь сбора света в 368 квадратных метров телескоп позволит получать очень четкие изображения. Например, он сможет четко отобразить факел, выгравированный на монете в 10 центов с расстояния в 160 километров.
Завершенная конструкция будет иметь высоту в 39 м, ее вес составит 2100 тонн, размещена она будет в 65-метровом корпусе, который может совершить полный оборот почти за три минуты. Первичные зеркала будут иметь пневматические приводы для нивелирования влияния гравитации и колебаний температуры. Семь адаптивных вторичных зеркал смогут изменять свою форму, чтобы исправить искажения волнового фронта, вызванные турбулентностью в атмосфере Земли. Проще говоря, телескоп должен стать чудом техники.

Инвестиции в размере 205 миллионов долларов США ускоряют строительство

. Раунд финансирования представляет собой один из крупнейших в истории проекта благодаря инвестициям Института науки Карнеги, Гарвардского университета, Исследовательского фонда Сан-Паулу (FAPESP), Техасского университета в Остине, Университета Аризоны.

, Чикагский университет

| Источник:

Гигантский Магелланов Телескоп

Гигантский Магелланов Телескоп

ПАСАДЕНА, Калифорния, 02 августа 2022 г. (GLOBE NEWSWIRE) — Гигантский Магелланов Телескоп, самый мощный телескоп, когда-либо созданный с использованием самых больших в мире зеркал, сегодня объявил, что получил инвестиции в размере 205 миллионов долларов от своего международного консорциума в ускорить строительство. Эта инвестиция знаменует собой один из крупнейших раундов финансирования телескопа с момента его основания и включает в себя основные обязательства Института науки Карнеги, Гарвардского университета, Исследовательского фонда Сан-Паулу (FAPESP), Техасского университета в Остине, Университета Аризоны и Чикагский университет. Инвестиции будут использованы для производства гигантской 12-этажной конструкции телескопа на заводе Ingersoll Machine Tools в Иллинойсе, продолжения работы над семью главными зеркалами телескопа в лаборатории Ричарда Ф. Кэриса в Университете Аризоны и строительства одной из самых передовых научные спектрографы в Техасе.

«Для нас большая честь получить эти инвестиции в наше будущее», — сказал доктор Роберт Шелтон, президент Giant Magellan Telescope 9.0016 . «Финансирование — это действительно совместная работа наших основателей. Это приведет к изготовлению самых больших в мире зеркал, гигантской опоры для телескопа, которая удерживает и выравнивает их, и научного инструмента, который позволит нам изучать химическую эволюцию звезд и планет, как никогда раньше».

Финансирование поступило после того, как Десятилетнее исследование Национальной академии наук Astro2020 оценило гигантский Магелланов телескоп как основного партнера Программы чрезвычайно больших телескопов США. Astro2020 присвоил программе наивысший приоритет и «абсолютно необходимо, если Соединенные Штаты хотят сохранить позицию лидера в области наземной астрономии».

«Шесть единомышленников-основателей Giant Magellan Telescope работали вместе, чтобы устранить финансовый разрыв между ресурсами, которые мы привлекли для создания телескопа, и тем, что требуется для его завершения», — сказал доктор Эрик Айзекс, президент. Научного института Карнеги . «Эта инвестиция приблизит телескоп к первому свету и предоставит миру трансформационные знания о нашей Вселенной. Карнеги гордится тем, что положил начало усилиям по финансированию и тесно сотрудничал с нашими коллегами».

Гигантский Магелланов Телескоп находится в стадии строительства в обсерватории Карнеги Лас Кампанас в Чили и позволит астрономам заглянуть в космос дальше с большей детализацией, чем любой другой оптический телескоп. Гигантский телескоп Magellan будет иметь в 10 раз большую площадь сбора света и в 4 раза большее пространственное разрешение, чем космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), и будет в 200 раз мощнее, чем существующие исследовательские телескопы.

Это беспрецедентное угловое разрешение в сочетании с революционными спектрографами и высококонтрастными камерами будет работать в прямом взаимодействии с JWST, чтобы способствовать новым научным открытиям. Гигантский Магелланов Телескоп станет следующим шагом в изучении физики и химии самых слабых источников света в космосе, которые идентифицирует JWST. Это включает в себя поиск жизни в атмосферах потенциально обитаемых планет, изучение первых галактик, образовавшихся во Вселенной, и поиск подсказок, которые помогут разгадать тайны темной материи, темной энергии, черных дыр и формирования самой Вселенной.

«Мы работаем с некоторыми из самых ярких инженеров и ученых в ведущих научно-исследовательских институтах по всему миру», — сказал доктор Уолтер Мэсси, председатель правления Giant Magellan Telescope и бывший директор Национального научного фонда и председатель Банк Америки . «Недавние вклады наших партнеров-инвесторов в Гигантский Магелланов Телескоп коллективно раздвигают границы астрономии, делают будущее реальностью и позволяют нам ответить на некоторые ключевые научные задачи, в том числе на вопрос «Одиноки ли мы во Вселенной?»»9. 0016

Гигантский Магелланов Телескоп уже добился значительного прогресса в строительстве за последние несколько лет. Шесть из семи сегментов главного зеркала были отлиты в Тусоне, штат Аризона. Третий сегмент главного зеркала завершил двухлетнюю стадию полировки и проходит заключительные испытания. Строительство завода площадью 40 000 квадратных футов в Рокфорде, штат Иллинойс, для производства конструкции телескопа завершено. Производство первого адаптивного вторичного зеркала телескопа идет полным ходом во Франции и Италии, а площадка в Чили готовится к следующему этапу строительства и заливки фундамента.

Этот последний раунд инвестиций в размере 205 миллионов долларов делает Гигантский Магелланов Телескоп одним из первых в новом поколении чрезвычайно больших телескопов, которые будут построены. Первый свет ожидается к концу десятилетия.

О
Гигантский Магелланов Телескоп — это будущее исследования космоса. Используя семь самых больших в мире зеркал, 25,4-метровый телескоп создаст самые подробные изображения нашей Вселенной из когда-либо сделанных. Он раскроет космические тайны темной материи, исследует происхождение химических элементов и впервые проверит признаки жизни на далеких планетах. Giant Magellan Telescope — работа корпорации GMTO, международного консорциума ведущих научно-исследовательских институтов, представляющих пять стран. Телескоп строится в Чили, и ожидается, что он будет завершен в конце 2020-х годов. Вселенная ждет на сайте gigantmagellan.org.

Media Kit & Multimedia
Мультимедийные активы и заявление об использовании мультимедиа доступны здесь.
        
СМИ Контакты
Райан Каллабис, Гигантский Магелланов Телескоп Директор по связям с общественностью
O: 626-204-0554 | E: [email protected]

Кейтлин Гартлинг, CSG гигантского Магелланова телескопа
O: 720-250-7765 | Электронная почта: kgartling@wearecsg. com

Фотографии, сопровождающие это объявление, доступны по адресу:
https://www.globenewswire.com/NewsRoom/AttachmentNg/b905079c-a1ff-419c-ad3f-f9add3009314
https://www.globenewswire.com/NewsRoom/AttachmentNg/52485796-d317-423e6-8d10-354e20901a3 https ://www.globenewswire.com/NewsRoom/AttachmentNg/99f1802c-eb13-4067-a605-dd4ec43b6741
https://www.globenewswire.com/NewsRoom/AttachmentNg/4bfcec48-405a-4b28-9fe7-c9781c5f34ec 9080407 Giant 908027 Внешний вид Магелланового телескопа в ночное времяФото: Гигантский Магелланов телескоп – корпорация GMTOВизуализация интерьера Гигантского Магелланова телескопаФото: Гигантский Магелланов телескоп – Корпорация GMTOПодъем сегмента 6 главного зеркала Гигантского Магелланова телескопа в Университете Аризоны, Ричард Ф. Кар…Фото: Гигантский Магелланов телескоп — Корпорация GMTO Сравнение качества изображения небольшого участка неба, который мог бы наблюдать космический телескоп Джеймса Уэбба … Фото: Гигантский Магелланов Телескоп — Корпорация GMTO

Метки

Телескопы

Наземные телескопы

Космические телескопы

Космический телескоп Джеймса Уэбба

Гигантский Магелланов Телескоп

США-ELTP

Финансирование

UT инвестирует в гигантский телескоп, чтобы вернуть нас назад во времени

От
Даниэль Оберхаус в

40 акров, Блог, Ноябрь | декабрь 2022 г. , Исследования
на

1 ноября 2022 г., 7:00 |

Без комментариев

Шестой сегмент главного зеркала Гигантского Магелланова Телескопа в лаборатории Ричарда Ф. Кэрис Аризонского университета.

Примерно в 4500 милях к югу от Сорока акров, на безлюдной горной вершине в самом сердце самой сухой пустыни в мире находится большой бетонный круг. Сегодня это выглядит не так уж и много, но эта плита в пустыне Атакама в Чили является основой для одного из самых мощных порталов во вселенную, когда-либо созданных. Это будущий дом Гигантского Магелланова Телескопа (GMT), который предложит астрономам беспрецедентное окно в раннюю Вселенную и миллиарды экзопланет по всему Млечному Пути.

Работа над GMT ведется уже более десяти лет, и еще многое предстоит сделать, прежде чем он впервые увидит вселенную в 2029 году. может заглянуть в прошлое глубже, чем что-либо до этого, одно из самых больших препятствий, с которыми сталкиваются архитекторы GMT, заключается в обеспечении достаточного финансирования проекта для его завершения в срок. Ожидается, что общая стоимость составит более 2 миллиардов долларов, что сделает GMT одним из крупнейших в мире телескопов и одним из самых дорогих.

В качестве члена-основателя консорциума университетов и исследовательских организаций, ответственных за сопровождение телескопа от концепции до завершения (известного как GMTO Corporation), Техасский университет сыграл решающую роль как в научных, так и в финансовых аспектах проекта. . В августе UT выделила 45 миллионов долларов на финансирование телескопа в рамках пакета финансирования на 205 миллионов долларов, поддержанного Гарвардским университетом, Институтом науки Карнеги, Исследовательским фондом Сан-Паулу, Аризонским университетом и Чикагским университетом. Таким образом, общая сумма инвестиций UT в телескоп составила чуть более 110 миллионов долларов, что значительно ускорит строительство этой единственной в своем роде обсерватории.

Освещенный дневным светом интерьер Гигантского Магелланова телескопа. Рендеринг

С 1996 года Юта эксплуатирует один из крупнейших в мире оптических телескопов — то есть он собирает свет в видимой части спектра, а не, скажем, рентгеновские лучи — в обсерватории Макдональда в Горы Дэвис в Западном Техасе. Известный как телескоп Хобби-Эберли, он позволил астрономам UT и их сотрудникам сделать удивительные открытия, в том числе обнаружить планеты, похожие на Землю, вокруг других звезд и, возможно, самую большую черную дыру из когда-либо обнаруженных. Телескоп Хобби-Эберли был и остается удивительным научным инструментом. Но «чтобы решать последние научные проблемы, нам нужно идти дальше», — говорит Тафт Армандрофф, директор обсерватории Макдональда в UT и заместитель председателя правления корпорации GMTO. «Итак, мы сотрудничаем с некоторыми из самых амбициозных и лучших астрономических программ в качестве консорциума для создания GMT».

Когда дело доходит до производительности оптического телескопа, все зависит от того, сколько света могут собрать его сенсоры. Один из способов сделать это — разместить телескоп в месте, где небо темное и ясное, поэтому GMT строится на вершине горы посреди пустыни Атакама. Но более важным параметром является размер зеркала телескопа. Вы можете думать о зеркале телескопа как о ведре для сбора световых частиц — или фотонов — и чем больше площадь сбора зеркала, тем больше фотонов оно может собрать.

GMT имеет семь основных зеркал, которые в совокупности эквивалентны зеркалу диаметром 25,4 метра или 83 фута. Чтобы представить это в перспективе, GMT имеет примерно в пять раз больше площади собирания телескопа Хобби-Эберли UT и примерно в четыре раза больше площади недавно запущенного космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА, который изучает вселенную на расстоянии около 1 миллиона миль от Земли в глубине. Космос.

Сравнение разрешений между JWST и GMT.

Его массивные зеркала означают, что GMT сможет более детально видеть гораздо более слабые источники света, такие как древние галактики и далекие экзопланеты. А учитывая, как быстро космический телескоп Джеймса Уэбба уже изменил наше представление о Вселенной, астрономы ожидают от GMT сопоставимых прорывов.

«Время по Гринвичу — это большой шаг вперед в возможностях телескопа», — говорит Стив Финкельштейн, адъюнкт-профессор и председатель столетия Изабель Маккатчеон Харт в области астрономии в UT. «Я не могу точно предсказать, какими будут огромные открытия, но я не сомневаюсь, что они будут».

Для Финкельштейна одним из самых захватывающих применений GMT будет изучение образования первых звезд и галактик в период ранней истории Вселенной, известный как реионизация. Свет от этих первых звезд и галактик путешествует в космосе уже более 12 миллиардов лет, что делает его невероятно трудным для обнаружения без массивного телескопа. То же самое касается экзопланет в нашей собственной галактике, которые невероятно тусклые по сравнению с яркостью нашей родительской звезды. Но с массивными зеркалами GMT и сложным оборудованием астрономы должны иметь возможность получить достаточно четкое представление об этих экзопланетах, чтобы изучить их атмосферы.

Визуализация поперечного сечения корпуса, опоры и крепления Гигантского Магелланового Телескопа.

Хотя Финкельштейн и его коллеги не смогут использовать GMT до конца десятилетия, инвестиции UT в телескоп уже преобразовывают его астрономический отдел. Как и любой университет, UT конкурирует с другими организациями за привлечение лучших специалистов.