عمال يكملون قالب المرآة التي يبلغ طولها 8.4 متر لمرآة تلسكوب ماجلان العملاقة. رصيد الصورة: Lori Stiles / UA. اضغط للتكبير.
يقوم مختبر Steward Observatory Mirror Lab التابع لجامعة أريزونا بإطلاق النار المسبق لفرن الغزل الضخم وفحص أطنان من الزجاج من أجل صب أول مرآة قطرها 8.4 متر (27 قدمًا) لتلسكوب ماجلان العملاق (بتوقيت جرينتش). تم تحديد موعد الصب يوم السبت 23 يوليو.
مع هذه الخطوة المهمة ، أصبح GMT هو أول تلسكوب أرضي كبير للغاية يبدأ البناء.
ستتألف المرآة الأساسية لتلسكوب GMT المكتملة من ست مرايا خارج المحور بطول 8.4 متر تحيط بالمرآة المركزية السابعة على المحور. (تقوم المرآة خارج المحور بتركيز الضوء بزاوية بعيدة عن محورها ، على عكس المرآة المتناظرة التي تركز الضوء على طول محورها.) سيعطي هذا الترتيب توقيت جرينتش أربعة أضعاف ونصف مساحة التجميع لأي تلسكوب بصري حالي وقوة حل تلسكوب قطره 25.6 مترًا (84 قدمًا) ، أو 10 أضعاف دقة تلسكوب هابل الفضائي.
تعتبر مرايا التلسكوب 'Spin-casting' المكونة من قطعة واحدة والتي تكون عملاقة وصلبة وخفيفة الوزن ، عملية رائعة ورائعة ابتكرها وطورها أستاذ علم الفلك في جامعة أريزونا ريجنت جيه روجر بي. يتم إنجاز صب المرايا المتجانسة العملاقة في مكان واحد فقط في العالم - مختبر مرآة Steward Observatory.
قام فريق الصب ، برئاسة راندي لوتز ، بتركيب حوالي 50 نواة في اليوم لإجمالي 1،681 نواة خلال سبعة أسابيع في أبريل ومايو. قام الفريق بتثبيت كل نواة بزوايا مُقاسة بدقة لبلاط الموقد والنوى المجاورة في هذه العملية. قام الطاقم بطلاء جميع المفصلات الملصقة بـ 'سنفور' أزرق - وهو مزيج من لون شخصيات الرسوم المتحركة السنافر الأزرق - لمنع الزجاج من الالتصاق بالقالب.
في هذه المرحلة ، يحتوي القالب على 17000 رطل من بلاط الموقد ، و 16000 رطل في جدران أحواض الألياف ، و 15000 رطل من النوى والدبابيس. لقد قام فريق الصب الآن بتنظيف وفحص القالب المكتمل ، وخفض غطاء الفرن في مكانه ، وبدء الإطلاق المسبق في 16 يونيو.
يقوم أعضاء الفريق 'بتجريب' الفرن بشكل نشط بواسطة الكمبيوتر مع ارتفاع درجات الحرارة خلال الأيام الثمانية الأولى من عملية التسخين ، ثم إيقاف تشغيل الطاقة لإكمال عملية الحرق المسبق لمدة أسبوعين. مراكز ما قبل الحرق وصلات غراء أساسية ، تحرق أي شوائب وتضغط على العفن. سيقوم فريق الصب بفحص القالب بحثًا عن أي إصلاحات مطلوبة بعد عملية الحرق المسبق.
يعتبر فحص الزجاج وتحميله من أكثر خطوات الصب المذهلة بصريًا. بدأ الفريق في فحص 90 صندوق شحن زجاجي في 24 يونيو. ومن المقرر تحميل الزجاج في الأسبوع الثاني من يوليو ، كما قال ستيف ميللر ، مدير Mirror Lab.
إن 40.000 رطل من زجاج البورسليكات الذي يصنع مرآة GMT التي يبلغ قطرها 27 قدمًا (8.4 متر) تأتي من Ohara Glassworks في اليابان. صنع أوهارا الزجاج من الرمال التي تأتي من ساحل خليج فلوريدا.
سيبدأ مختبر المرآة في تسخين الفرن في 18 يوليو. يستغرق الزجاج ستة أيام ليصل إلى ذروته في درجة الحرارة عند 2150 درجة فهرنهايت (1178 درجة مئوية). عند هذه الدرجة ، يبدأ الزجاج في التدفق مثل العسل في درجة حرارة الغرفة. يتدفق الزجاج السائل السميك بين النوى السداسية في القالب لإنشاء هيكل 'قرص العسل'. سوف تزن الفراغ النهائي على شكل خلية نحل حوالي خمس وزن مرآة زجاجية صلبة من حجمها.
ستدور المحامل الموجودة على الفرن الدوار حمولة 100 طن أثناء عملية الصب. يمكن تزويد الفرن بما يصل إلى 1.1 ميغاواط من الكهرباء أثناء الصب - وهو ما يكفي لتزويد ما متوسطه 750 إلى 1100 منزل في توسان ، اعتمادًا على الوقت من العام.
يحدد معدل دوران الفرن عمق المنحنى المدور في شكل المرآة ، أو الطول البؤري للمرآة. ستدور مرآة GMT 5 مرات في الدقيقة ، أبطأ من المرآتين اللتين يبلغ قطرهما 8.4 مترًا التي صنعها المختبر للتلسكوب ذو العينين الكبير (LBT) ، لأن مرآة GMT خارج المحور ستكون مرآة ضحلة وأطول بؤرية من مرآة متماثل LBT الانتخابات التمهيدية.
قال ريتشارد ميسيرف ، رئيس معهد كارنيجي: 'هذه حقبة جديدة في علم الفلك'. 'تصنيع المرآة خارج المحور هو حدث كسر المسار الذي سيعزز الاكتشاف العلمي. الجميع في اتحاد GMT المؤلف من ثمانية أعضاء متحمسون لأننا في مرحلة الإنتاج '.
يضم اتحاد تلسكوب ماجلان العملاق حاليًا مراصد كارنيجي وجامعة هارفارد ومرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية وجامعة أريزونا وجامعة ميشيغان ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة تكساس في أوستن وجامعة تكساس إيه آند إم.
قال مات جونز ، مساعد مدير مرصد كارنيجي و مدير مشروع GMT. 'لقد أثبتت تلسكوبات ماجلان أنها أفضل تلسكوبات تصوير طبيعية على الأرض.'
تبريد المرآة هو عملية يتم التحكم فيها بعناية وتستغرق من 11 إلى 12 أسبوعًا. بعد تبريد المرآة تمامًا ، سيغسل المختبر النوى الخزفية من خلايا قرص العسل الزجاجية في المرآة. بعد ذلك ، سيتم تأريض المرآة وصقلها بدقة + أو ناقص 15 إلى 20 نانومتر (النانومتر هو جزء من المليار من المتر). سيتم طلاء المرآة بطبقة من الألومنيوم العاكس بسمك 100 نانومتر فقط في موقع المرصد.
ومن المقرر الانتهاء من توقيت جرينتش في عام 2016 في موقع في شمال تشيلي. بفضل الدقة القوية ومساحة التجميع الهائلة ، ستكون قادرة على التحقيق في أهم الأسئلة في علم الفلك ، بما في ذلك ولادة النجوم وأنظمة الكواكب في مجرتنا درب التبانة ، وألغاز الثقوب السوداء ، ونشأة المجرات.
تتوفر معلومات مفصلة حول تصميم GMT والأهداف العلمية على الإنترنت على http://www.gmto.org/
المصدر الأصلي: بيان صحفي UA