本周,亚利桑那大学斯图尔德天文台镜子实验室开始对巨型麦哲伦望远镜(GMT)的七个镜子部分中的第六个进行研究。这面8.4米长的镜子加入了之前为巨型麦哲伦望远镜铸造的五面世界上最大的镜子的行列,麦哲伦望远镜是世界上最大和最受期待的巨型望远镜之一。
巨型麦哲伦望远镜
根据Sci万博体育登录首页TechDaily,巨型麦哲伦望远镜将使天文学家比之前的任何光学望远镜都能看到更详细的宇宙。第六个8.4米(27.5英尺)的镜子站在边缘时大约有两层楼高,由亚利桑那大学的理查德·f·卡里斯镜子实验室制造,将花费近四年时间完成。
巨型麦哲伦望远镜项目经理詹姆斯·范森(James Fanson)表示,该望远镜的关键部分是其集光镜。“镜子越大,我们就能看到宇宙的更深处,我们能观察到的细节就越多。”范森补充说,望远镜独特的主镜设计由7个世界上最大的镜子组成。
范森继续说,铸造第六面镜子是朝着完成迈出的一大步。一旦巨型麦哲伦望远镜投入使用,该望远镜产生的图像将比哈勃太空望远镜清晰10倍。“这些镜子的发现将改变我们对宇宙的理解,”巨型麦哲伦望远镜项目经理说。
巨型麦哲伦望远镜镜面制作过程
根据Businesswire在亚利桑那州的Richard F. Caris镜子实验室铸造巨型麦哲伦望远镜的过程中,将近20吨高纯度、低膨胀的硼硅酸盐玻璃(称为E6玻璃)放入世界上唯一的旋转炉中,该旋转炉专为望远镜铸造巨大的镜子。
在熔化过程的顶峰,熔炉以每分钟5转的速度旋转,将玻璃加热到1165摄氏度(2129华氏度),大约5个小时,直到它液化进入模具。最高温度事件被称为“高温”,将发生在2021年3月6日。
然后,镜子进入一个月的退火过程,在此过程中,玻璃被冷却,同时熔炉以较慢的速度旋转,以消除内部应力,并为巨型麦哲伦望远镜增强玻璃。再花1.5个月冷却到室温。
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这种“自旋铸造”工艺使镜面具有独特的抛物线形状。一旦冷却,镜子将被抛光两年,直到光学表面精度达到不到人类头发宽度的千分之一或比单个冠状病毒颗粒小五倍。
EndGadget据报道,制造一个玻璃碎片大约需要四年时间。2019年,该大学完成了巨型麦哲伦望远镜的第二块镜子的工作。那个现在在仓库里,等着被运到智利。
虽然该项目于2015年破土动工,但要到本世纪末才能完工。但一旦完成,这个世界上最大的望远镜将能够捕捉到比哈勃太空望远镜清晰十倍的图像。
镜子铸造被认为是现代工程的奇迹,通常会有来自世界各地的参与者亲自庆祝。然而,由于Covid-19在全球范围内仍处于高度戒备状态,为了保护实验室10人选角团队的健康,第六面镜子的制作工作开始闭门进行。
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作者:路易斯·史密斯