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巨型麦哲伦望远镜后面的创意工程

时间:2021-05-29 17:52:03 来源:

目前正在建设和轨道上未来十年的运作,巨型麦哲伦望远镜正在推动科学家推动科学家创新和创造新技术,以便在宇宙中看到最微弱和最远的物体。

在智利阿塔卡马沙漠的一座扁平的山上,世界上最大的望远镜之一可能有助于科学家回答古老的问题,“那里有生命吗?”

对于望远镜的位置,科学家们选择了Las Campanas天文台,位于一个没有轻微污染和明确的天气,每年300多天的地区。10位大学和研究中心的联盟,包括哈佛史密森县的天体物理学中心,是削减望远镜的10亿美元的价格标签。(完成后,其年度经营预算将约为3600万美元。)

“建造这张望远镜的挑战是我们想要拥有一个非常大的主要镜子,”哈佛史密森尼中心主任Charles Alcock说。“这些镜子需要大的原因是因为我们正在寻找非常晕厥的物体。”非常大的是轻描淡写;虽然哈勃太空望远镜的主要镜子直径八英尺,GMT将测量超过八十英尺。在哈勃直径的十倍中,它也将使像遥远的行星一样在夏天的十倍中过境的东西。完成后,GMT的机箱将支撑22层高,涵盖三个足球场大小的区域。

在亚利桑那大学的足球场下方,距离智利有超过7,000英里,建立那些巨大的镜子。在天文学教授J. Roger P. Angel的方向下,一支球队旋转铸造GMT的轻质蜂窝镜,以其图案出现。大多数望远镜含有两个镜子,但天使和他的团队正在使用七个。主要镜子将包含七个近玻璃件,每个玻璃件重20吨。六个弯曲的外镜将围绕着主要的镜子,从哈佛 - 史密森的中心创造alcock描述为“精密镜设计史上的独特形状”。七个镜子将作为马赛克聚集在一起,并充当一个焦点的一面大镜子。

当望远镜变得更大时,镜子也必须。天使决定使他的使命是因为,他说,“玻璃制造业企业根本没有解决。”设计这些镜子在几十年内举行,并成为GMT成为可能的GMT。天使说,如果他的外星人同行用望远镜观察地球,“我喜欢想象他们正在使用类似于我们的镜子。”

蜂窝镜是超级望远镜背后的基本技术,这些技术是比以往任何时候都更远的科学家。亚利桑那州的大型双目望远镜,专用于2004年,使用蜂窝镜,以及亚利桑那州的多镜望远镜(MMT)。MMT在20世纪70年代开展了运作,天使在1992年与一面新镜子配备。科学家赞成那些镜子,因为它们在夜间倾向于凉爽,与其他类型仍然很热,并导致破坏图像的闪烁效果。

经过六年的技术创新,Angel的实验室于2012年完成了GMT的第一个镜子。该团队现在有四个镜子,各个阶段的开发阶段,多达30人在每个人上工作。“最大的挑战[是]绝对确定我们在这是如此艰难的形状时,我们有正确的挑战,”天使说。从亚利桑那州,完成的镜子将由高速公路旅行 - 一个限制其尺寸的因素 - 到智利前往智利的船上。在开始出货量之前,天使正在等待第二镜的完成和测试。

“巨型麦哲伦望远镜非常有趣,因为它可能是我们曾经建造过的任何其他望远镜,真正地追求了现代技术,”天体物理学家和2011年诺贝尔奖获奖者Brian Schmidt本月早些时候在史密森尼赛事上说。“它有激光器,它具有这种可适应的光学系统。它拥有所有这些都在一起建立。“施密特位于澳大利亚国立大学的教师,成为GMT联盟的一部分。

施密特和其他科学家们希望将GMT投入运营的高希望取得成功。幸运的是,与哈勃太空望远镜不同,GMT的优势是基于地球的优势,如果任何问题都在沿线。

“真正的诀窍是乐器,”哈佛史密森安中心的天体物理学家安德烈·杜普利说。“所有望远镜都收集光线并将其扔在乐器中,这就是你做出技术进步的地方。”

随着GMT的,科学家们将有足够的光线拍摄遥远的行星,也许甚至可以了解他们的环境。如果他们发现氧的迹象,那么找到其他生命形式可能不会遥远。望远镜的巨大尺寸也将使科学家能够了解暗物质,并回答关于何时以及如何形成第一颗恒星的问题。“探索这些第一颗星的能力,这肯定是我真正想与巨人麦哲伦望远镜做的事情之一,”施密特在这个活动时说。

投资于GMT的未来的科学家都同意这一致认为,很难预测他们新技术可能回答的宇宙的各种问题。“最令人兴奋的发现会出乎意料,”Dupree说。

图像:哈佛 - 史密森尼亚人科学院中心


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