Obří Magellanův dalekohled - Giant Magellan Telescope

Velký Magellanov dalekohled
Obří Magellanův dalekohled - koncept umělce.jpg
Umělecká díla obřího magellanovského dalekohledu
Alternativní názvy GMT Upravte to na Wikidata
Část Observatoř Las Campanas Upravte to na Wikidata
Umístění Vallenar , Trehuaco, provincie Huasco , region Atacama , Chile
Souřadnice 29 ° 02'54 "S 70 ° 41'01" W / 29,048217 ° S 70,683575 ° W / -29,048217; -70,683575 Souřadnice: 29 ° 02'54 "S 70 ° 41'01" W / 29,048217 ° S 70,683575 ° W / -29,048217; -70,683575 Upravte to na Wikidata
Nadmořská výška 2516 m (8255 ft) Upravte to na Wikidata
Vlnová délka 320 nm (940 THz) - 25 000 nm (12 THz)
Postavený 2015–2029 ( 2015–2029 ) Upravte to na Wikidata
Styl dalekohledu Gregoriánský
teleskop
navrhovaný subjekt  optický dalekohledUpravte to na Wikidata
Průměr 25,448 m (83 ft 5,9 palce) Upravte to na Wikidata
Sekundární průměr 3,2 m (10 ft 6 v) Upravte to na Wikidata
Úhlové rozlišení 0,01 arcsekundy Upravte to na Wikidata
Sběrná oblast 368 m 2 (3960 čtverečních stop)Upravte to na Wikidata
Ohnisková vzdálenost 18, 202,7 m (59 ft 1 v, 665 ft 0 v) Upravte to na Wikidata
Montáž altajutová hora Upravte to na Wikidata Upravte to na Wikidata
webová stránka www .gmto .org Upravte to na Wikidata
Giant Magellan Telescope se nachází v Chile
Obří Magellanův dalekohled
Umístění Giant Magellan Telescope
Stránka Commons Související média na Wikimedia Commons
[ upravit na Wikidata ]

Giant Magellan Telescope ( GMT ) je pozemní extrémně velký dalekohled ve výstavbě. Bude se skládat ze sedmi primárních segmentů o průměru 8,4 m (27,6 ft), které budou pozorovat optické a blízké infračervené světlo (320–25 000 nm), s rozlišovací schopností 24,5 m (80,4 ft) primárního zrcadla a sběrné plochy ekvivalentní 22,0 m (72,2 ft) jeden, což je asi 368 metrů čtverečních. Očekává se, že dalekohled bude mít rozlišovací schopnost 10krát větší než Hubbleův vesmírný teleskop . V listopadu 2017 bylo odlito pět zrcadel a byla zahájena stavba summitového zařízení.

Naplánováno je celkem sedm primárních zrcadel, ale začne fungovat se čtyřmi. Projekt ve výši 1 miliardy USD je veden USA ve spolupráci s Austrálií, Brazílií a Jižní Koreou, přičemž hostitelskou zemí je Chile.

Stránky

Observatoř Las Campanas

Dalekohled se nachází na observatoři Las Campanas , která je také sídlem Magellanových teleskopů , asi 115 km severo-severovýchodně od La Serena v Chile a 180 km jižně od Copiapó v Chile . nadmořská výška 2 516 m (8 255 ft). Místo bylo vybráno jako umístění nového nástroje kvůli jeho vynikajícímu astronomickému vidění a jasnému počasí po většinu roku. Navíc vzhledem k řídkosti populačních center a dalším příznivým geografickým podmínkám není noční obloha ve většině okolních oblastí pouště Atacama nejen bez atmosférického znečištění , ale navíc je pravděpodobně jedním z míst nejméně ovlivněných světelným znečištěním , dělá z této oblasti jedno z nejlepších míst na Zemi pro dlouhodobé astronomické pozorování. Hlavní příprava místa začala prvním výbuchem, který měl vyrovnat vrchol hory, 23. března 2012. V listopadu 2015 byla na místě zahájena výstavba s přelomovým ceremoniálem.

Výkop základů byl dokončen počátkem roku 2019.

Zrcátka

Jedno ze zrcadel GMT v laboratoři Steward Mirror Lab
Porovnání nominálních velikostí otvorů Giant Magellan Telescope a některých pozoruhodných optických dalekohledů

Dalekohled použije jako primární zrcadlové segmenty sedm největších zrcadel na světě, každé o průměru 8,417 m (27,61 ft). Tyto segmenty pak budou uspořádány tak, že jedno zrcadlo bude uprostřed a dalších šest bude uspořádáno symetricky kolem něj. Problém spočívá v tom, že šest vnějších zrcadlových segmentů bude mimo osu , a přestože budou navzájem identické, nebudou jednotlivě radiálně symetrické, což bude vyžadovat úpravu obvyklých postupů leštění a testování.

Zrcadla jsou konstruovány na University of Arizona je Steward observatoř Richard F. Caris Mirror Lab. Odlévací prvního zrcadla, v rotující peci , byl dokončen dne 3. listopadu, 2005, ale broušení a leštění se stále pokračuje 6 1 / 2 roky později, když je druhý zrcadlo bylo obsazení, dne 14. ledna 2012. Třetí segmentu byl odlit v srpnu 2013 a čtvrtý v září 2015. Odlitek každého zrcadla používá 20 tun borosilikátového skla E6 od japonské Ohara Corporation a trvá přibližně 12–13 týdnů. Po seslání potřebují zhruba šest měsíců chladit.

Leštění prvního zrcadla bylo dokončeno v listopadu 2012. Protože se jednalo o segment mimo osu, bylo nutné vyvinout širokou škálu nových optických testů a laboratorní infrastruktury, aby se zrcadlo vyleštilo.

Záměrem je vybudovat sedm identických mimoosých zrcadel, aby byla k dispozici náhrada nahrazující přeplátovaný segment, což je proces 1–2 týdny (na segment) vyžadovaný každé 1–2 roky. Zatímco celý dalekohled bude používat sedm zrcadel, plánuje se zahájení provozu se čtyřmi zrcadly.

Primární zrcadlové pole jako celek bude mít ohniskový poměr (ohniskovou vzdálenost dělenou průměrem) f/0,71. U jednotlivého segmentu, který je třetinou průměru, to má za následek ohniskový poměr f/2,14. Celkový ohniskový poměr celého dalekohledu bude f/8 a optický předpis je aplanatický gregoriánský dalekohled . Jako všechny moderní velké dalekohledy bude využívat adaptivní optiku .

Vědci očekávají velmi kvalitní snímky díky velmi velké cloně a pokročilé adaptivní optice. Rozlišení obrazu by mělo přesáhnout rozlišení Hubbleova vesmírného teleskopu .

Nosná konstrukce

Struktura dalekohledu je navržena jako alt-azimut a bude stát na molu o průměru 22 metrů.

Na konci října 2019 oznámil GMTO podepsání smlouvy s německou společností MT Mechatronics (dceřiná společnost OHB SE ) a Ingersoll Machine Tools se sídlem v Illinois , aby navrhli, postavili a nainstalovali konstrukci dalekohledu GMT. Konstrukce bude vážit 1 800 tun bez zrcadel a nástrojů. Se zrcadly a nástroji bude vážit 2 100 tun. Tato struktura bude plavat na olejovém filmu (tlustém 50 mikronů), který je nesen řadou hydrostatických ložisek. Očekává se, že struktura bude dodána do Chile na konci roku 2025.

Ovládání Wavefront a adaptivní optika (AO)

Primární zrcadla jsou umístěna uvnitř „cely“, která zrcadla chrání. Pneumatické ovladače budou tlačit na zadní část primárních zrcátek, aby korigovaly účinky gravitace a teplotních změn na zrcátka.

Systém GMT Adaptive Optics bude zabudován do sekundárních zrcátek, která budou deformovatelná. Adaptivní sekundární zrcátka (nebo ASM) se skládají z tenké skleněné tabule, která je spojena s více než 7 000 nezávisle ovládanými akčními členy kmitací cívky . Tyto akční členy budou schopny tlačit a táhnout zrcadla více než 1000krát za sekundu, aby se korigovaly zkreslení čelní vlny způsobená turbulencemi v zemské atmosféře.

GMT bude mít několik typů adaptivní optiky. Ground Layer AO umožňuje korekce ve velkém zorném poli (≥ 10 arcmin ). K vytvoření korekcí omezených difrakcí v malém zorném poli (20-30 arcsekund ) je zapotřebí přirozená vodicí hvězda AO . Laser Tomography AO využívá šest laserových naváděcích hvězd a slabou, přirozenou vodicí hvězdu k rozšíření korekcí omezených difrakcí do oblastí bez jasné vodicí hvězdy. Výkon bude podobný jako u Natural Guide Star AO, ale se sníženým kontrastem.

Vědecké přístroje

Plánovanými prvními světelnými nástroji jsou čtyři nástroje a jeden zařízení pro polohování vláken. Systém polohování vláken je nezbytný kvůli širokému zornému poli GMT. Pomocí tohoto systému je možné pozorovat více cílů v celém poli jedním nebo více spektrografy.

  • GMT-Consortium Large Earth Finder (G-CLEF) -viditelný echellový spektrograf
  • GMT víceobjektový astronomický a kosmologický spektrograf (GMACS)-viditelný víceobjektový spektrograf
  • GMT Integral-Field Spectrograph (GMTIFS)-téměř IR IR IFU a AO imager
  • GMT blízký IR spektrograf (GMTNIRS)-blízký IR spektrograf
  • The Many Instrument Fibre System (MANIFEST) - facility vláknový systém

Kromě toho bude uvedena do provozu kamera pro uvedení do provozu (ComCam) pro ověření výkonu adaptivní optiky Ground Layer Adaptive Optics systému GMT Facility Adaptive Optics System.

Srovnání

Giant Magellan Telescope je jedním z nové třídy dalekohledů nazývaných extrémně velké teleskopy, přičemž každá konstrukce je mnohem větší než předchozí dalekohledy. Mezi další plánované extrémně velké dalekohledy patří Extremely Large Telescope a Thirty Meter Telescope .

název
Průměr clony (m)		 Sběrná
plocha (m 2 )		 První světlo
Extrémně velký dalekohled (ELT) 39,3 978 2027
Thirty Meter Telescope (TMT) 30 655 2027
Giant Magellan Telescope (GMT) 24.5 368 2029
Jihoafrický velký dalekohled (SALT) 11,1 × 9,8 79 2005
Keckovy dalekohledy 10.0 76 1990, 1996
Gran Telescopio Canarias (GTC) 10.4 74 2007
Velmi velký dalekohled (VLT) 8.2 50 1998-2000
Poznámky: budoucí data pro první světlo jsou prozatímní a pravděpodobně se změní.

Organizace

Projekt je veden USA ve spolupráci s Austrálií, Brazílií a Jižní Koreou, přičemž hostitelskou zemí je Chile. Následující organizace jsou členy konsorcia vyvíjejícího dalekohled.

Kancelář Carnegie Observatories v Pasadeně má na svém parkovišti namalovaný obrys primárního zrcadlového pole GMT. Je dobře viditelný na satelitních snímcích při 34,15591 ° severní šířky 118,13345 ° západní šířky . V lednu 2018 získala společnost WSP zakázku na řízení stavby GMT. 34 ° 09'21 "N 118 ° 08'00" W /  / 34,15591; -118,13345 ( Obrysový obrys Magellanova teleskopu )

Stav zrcátek

K dispozici bude celkem osm primárních segmentů zrcátek: jedno centrální zrcátko, šest segmentů mimo osu a náhradní segment mimo osu, který bude otočen do použití, protože každý segment bude vyčištěn a přetřen. Zrcadla jsou vyrobena z borosilikátového skla a pod povrchem zrcadla mají voštinovou strukturu . Pro dalekohled je také navrženo adaptivní sekundární zrcadlo. Dalekohled začne pozorovat pouze se čtyřmi zrcadly: středovým a třemi mimoosými segmenty.

  • Zrcadlo 1, odlito v říjnu 2005, dokončeno v srpnu 2012 s leštěním dokončeným s povrchovou přesností 19 nanometrů RMS .
  • Mirror 2, obsazení v lednu 2012, dokončení v roce 2019.
  • Mirror 3, obsazení v srpnu 2013, v současné době (březen 2021) prochází jemným leštěním jeho přední plochy. Necelý rok od dokončení.
  • Mirror 4, obsazení v září 2015. Toto je centrální zrcadlo. V současné době (březen 2021) je zadní povrch leštěný a jsou na něm nainstalovány rozdělovače nákladu.
  • Mirror 5, obsazení v listopadu 2017.
  • Mirror 6, obsazení v březnu 2021. Dokončení přibližně 4 roky.
  • Mirror 7, podle plánu, bude odlito v roce 2023.
  • Zrcadlo 8, plánováno.

Viz také

Reference

externí odkazy