https://frosthead.com

Израда супер-телескопа захтева мало креативног инжењеринга

На врху спљоштене планине у чилеанској пустињи Атацама, један од највећих светских телескопа може помоћи научницима да одговоре на старинско питање: „Има ли живота вани?“ Тренутно је у изради и на путу је да почне да делује почетком следеће деценије, дивова Магеллан телескоп (ГМТ) покренуо је научнике да иновирају и стварају нову технологију у њиховој потрази да виде најситније и најудаљеније предмете у свемиру.

Научници су за локацију телескопа изабрали Опсерваториј Лас Цампанас, који се налази у области без светлосног загађења и ведрих времена у просеку више од 300 дана годишње. Конзорцијум од десет универзитета и истраживачких центара, укључујући Харвард-Смитхсониан-ов центар за астрофизику, прикупио се за покривање цене телескопа за милијарду долара. (По завршетку, њен годишњи оперативни буџет ће бити око 36 милиона долара.)

„Изазов за изградњу овог телескопа је тај што смо желели да имамо врло велико примарно огледало“, каже Цхарлес Алцоцк, директор Харвард-Смитхсониан Центра. „Разлози да та огледала морају бити велика су у томе што тражимо предмете који су врло слаби.“ Веома велика је потцјењивање; док је примарно огледало Хуббле свемирског телескопа пречника осам стопа, ГМТ ће мерити више од осамдесет стопа. Десет пута већи од пречника Хубблеа, направиће и слике ствари попут удаљених планета које пролазе испред звезда десет пута оштрије. Када буде завршен, ГМТ-ово кућиште ће стајати 22 приче и обухватаће простор величине три фудбалска игралишта.

Изградња тих огромних огледала догађа се на више од 7.000 миља од Чилеа, у лабораторији огледала Стевард Обсерватори, која се налази испод фудбалског стадиона на Универзитету у Аризони. Под вођством професора астрономије Ј. Рогера П. Ангел-а, тим врти ГМТ-ове лагане зрцале саћа, назване по свом узорку. Већина телескопа садржи два огледала, али Ангел и његов тим користе седам. Примарно огледало садржи седам појединачних стаклених комада, сваки тежак 20 тона. Шест закривљених спољних огледала окружиће примарно, стварајући оно што Алцоцк из Харвард-Смитхсониан Центра описује као "јединствен облик у историји прецизног дизајна огледала." Седам огледала ће се саставити као мозаик и делује као једно велико огледало са један фокус.

Како телескопи постају већи, ретровизори такође морају. Ангел се одлучио на ту мисију јер, каже, „посао производње стакла уопште се није бавио тим проблемом.“ Дизајн тих огледала се одвијао током неколико деценија и што је омогућило ГМТ. Ангел каже да ако његови ванземаљски колеге користе телескопе за посматрање Земље, "волим да замишљам да користе огледала слична нама."

Зрцало саћа је основна технологија која стоји иза супер-телескопа који научнике узимају даље него икад раније. Велики двогледни телескоп у Аризони, посвећен 2004. године, користи огледала саћа, као и телескоп са више огледала (ММТ), такође у Аризони. ММТ је почео с радом 1970-их, а Ангел га је ново огледало опремила 1992. Научници фаворизују та огледала јер се ноћу хладе, за разлику од осталих врста које остају вруће и изазивају лепршаве ефекте који кваре слике.

Након шест година технолошких иновација, лабораторија Ангел'с је 2012. довршила прво огледало ГМТ. Тим сада има четири огледала у различитим фазама развоја, са по 30 људи на сваком од њих. "Највећи је изазов [апсолутно] осигурати да га имамо исправно у тако тешком облику", каже Ангел. Из Аризоне ће испуњена огледала аутопутом - фактором који је ограничавао њихову величину - путовати бродом који креће у Чиле. Ангел чека завршетак и тестирање другог огледала пре покретања пошиљки.

„Огроман телескоп Магеллан је прилично занимљив јер је вероватно, више него било који други телескоп који смо икада изградили, заиста предсказао на модерној технологији“, рекао је астрофизичар и добитник Нобелове награде за 2011. Бриан Сцхмидт на Смитхсониан догађају почетком овог месеца. „Има ласере, има овај прилагодљиви оптички систем. Све је то изграђено заједно. “Сцхмидт је професор на Националном универзитету у Аустралији, део конзорцијума ГМТ.

Сцхмидт и други научници надају се да ће стављање ГМТ у функцију бити успешно. Срећом по њих, за разлику од Хуббле свемирског телескопа, предност има ГМТ што је базиран на Земљи, уколико било какви проблеми настану низ линију.

"Прави трик су инструменти", каже Андреа Дупрее, астрофизичарка из Харвард-Смитхсониан Центра. "Све што телескоп чини је да прикупи светлост и баци га на инструмент и то је место где технолошки напредујете."

Уз ГМТ, научници ће имати довољно светла да фотографишу удаљене планете и можда чак и науче о њиховој атмосфери. Ако открију знакове кисеоника, проналажење других животних форми можда неће бити далеко. Огромна величина телескопа такође ће омогућити научницима да науче о тамној материји и одговоре на питања када и како су настале прве звезде. „Способност да прођем и истражим те прве звезде, то је сигурно једна ствар коју заиста желим да учиним са телескопом Гиант Магеллан“, рекао је Сцхмидт током овог догађаја.

Научници који су уложили у будућност ГМТ сви се слажу да је тешко предвидети врсте питања о свемиру на која би могла да одговори њихова нова технологија. "Најузбудљивија открића биће неочекивана", каже Дупрее.

Израда супер-телескопа захтева мало креативног инжењеринга