Kæmpe Magellan -teleskop - Giant Magellan Telescope

Det Store Magellanske Teleskop
Giant Magellan Telescope - kunstners koncept.jpg
Kunstværk af Giant Magellan Telescope
Alternative navne GMT Rediger dette på Wikidata
Del af Las Campanas -observatoriet Rediger dette på Wikidata
Placeringer) Vallenar , Trehuaco, Huasco -provinsen , Atacama -regionen , Chile
Koordinater 29 ° 02′54 ″ S 70 ° 41′01 ″ W / 29.048217 ° S 70.683575 ° W / -29.048217; -70.683575 Koordinater: 29 ° 02′54 ″ S 70 ° 41′01 ″ W / 29.048217 ° S 70.683575 ° W / -29.048217; -70.683575 Rediger dette på Wikidata
Højde 2.516 m (8.255 fod) Rediger dette på Wikidata
Bølgelængde 320 nm (940 THz) –25.000 nm (12 THz)
Bygget 2015–2029 ( 2015–2029 ) Rediger dette på Wikidata
Teleskop stil Gregoriansk teleskop
optisk teleskop
foreslået enhed Rediger dette på Wikidata
Diameter 25.448 m (83 fod 5,9 tommer) Rediger dette på Wikidata
Sekundær diameter 3,2 m (10 fod 6 in) Rediger dette på Wikidata
Vinkelopløsning 0,01 buesekund Rediger dette på Wikidata
Indsamlingsområde 368 m 2 (3.960 sq ft)Rediger dette på Wikidata
Brændvidde 18, 202,7 m (59 fod 1 in, 665 ft 0 in) Rediger dette på Wikidata
Montering altazimuth -mount Rediger dette på Wikidata Rediger dette på Wikidata
Internet side www .gmto .org Rediger dette på Wikidata
Giant Magellan Telescope er placeret i Chile
Kæmpe Magellan -teleskop
Placering af Giant Magellan Telescope
Commons -side Relaterede medier på Wikimedia Commons
[ rediger på Wikidata ]

Den Giant Magellan Telescope ( GMT ) er en jordbaseret ekstremt stort teleskop under opførelse. Det vil bestå af syv primære segmenter på 8,4 m (27,6 fod), der observerer optisk og nær infrarødt lys (320–25000 nm) lys, med en opløsningseffekt på et 24,5 m (80,4 fod) primært spejl og opsamlingsareal svarende til et 22,0 m (72,2 fod) en, hvilket er cirka 368 kvadratmeter. Teleskopet forventes at have en opløsningsevne, der er 10 gange større end Hubble -rumteleskopet . Fra november 2017 var der blevet støbt fem spejle, og byggeriet af topmødet blev påbegyndt.

I alt syv primære spejle er planlagt, men det starter driften med fire. $ 1 milliard-projektet er USA-ledet i partnerskab med Australien, Brasilien og Sydkorea, med Chile som værtsland.

Websted

Las Campanas -observatoriet

Teleskopets placering er Las Campanas-observatoriet , som også er stedet for Magellan-teleskoperne , cirka 115 km nord-nordøst for La Serena, Chile og 180 km syd for Copiapó, Chile , ved en højde på 2.516 m (8.255 fod). Stedet er blevet valgt som det nye instruments placering på grund af dets enestående astronomiske se og klare vejr det meste af året. På grund af sparsomme befolkningscentre og andre gunstige geografiske forhold er nattehimlen i de fleste af de omkringliggende Atacama -ørkenregioner ikke kun fri for atmosfærisk forurening , men derudover er det sandsynligvis et af de steder, der er mindst påvirket af lysforurening , gør området til et af de bedste steder på Jorden til langtids astronomisk observation. Den store forberedelse af stedet begyndte med den første eksplosion for at jævne bjergtoppen den 23. marts 2012. I november 2015 blev byggeriet startet på stedet med en banebrydende ceremoni.

Udgravningen til fundamenterne blev afsluttet i begyndelsen af ​​2019.

Spejle

Et af GMT -spejlene i Steward Mirror Lab
Sammenligning af nominelle størrelser af åbninger på Giant Magellan Telescope og nogle bemærkelsesværdige optiske teleskoper

Teleskopet vil bruge syv af verdens største spejle som primære spejlsegmenter, hver på 8,417 m (27,61 fod) i diameter. Disse segmenter vil derefter blive arrangeret med et spejl i midten og de andre seks arrangeret symmetrisk omkring det. Udfordringen er, at de seks ydre spejlsegmenter vil være off-axis , og selvom de er identiske med hinanden, ikke vil være individuelt radielt symmetriske, hvilket nødvendiggør en ændring af de sædvanlige polerings- og testprocedurer.

Spejlene er ved at blive konstrueret af University of Arizona 's Steward Observatory Richard F. Caris Mirror Lab. Støbningen af det første spejl, i en roterende ovn , blev afsluttet den 3. november 2005, men den slibning og polering var stadig i gang på 6 1 / 2 år senere, da den anden spejl var støbt, den 14. januar 2012. En tredje segment blev støbt i august 2013 og den fjerde i september 2015. Støbningen af ​​hvert spejl bruger 20 tons E6 -borosilikatglas fra Ohara Corporation i Japan og tager cirka 12–13 uger. Efter at have været støbt skal de køle af i cirka seks måneder.

Polering af det første spejl blev afsluttet i november 2012. Da dette var et off-axis segment, skulle der udvikles en lang række nye optiske test og laboratorieinfrastruktur for at polere spejlet.

Hensigten er at bygge syv identiske off-axis spejle, så der er en reserve til rådighed for at erstatte et segment, der omlakkeres, en 1-2 ugers (pr. Segment) proces, der kræves hvert 1-2 år. Mens det komplette teleskop vil bruge syv spejle, er det planlagt at starte driften med fire spejle.

Det primære spejlarray som helhed vil have et brændforhold (brændvidde divideret med diameter) på f/0,71. For et individuelt segment - der er en tredjedel af diameteren - resulterer dette i et fokalforhold på f/2,14. Det samlede fokalforhold for det komplette teleskop vil være f/8, og den optiske recept er et aplanatisk gregoriansk teleskop . Som alle moderne store teleskoper vil den gøre brug af adaptiv optik .

Forskere forventer billeder af meget høj kvalitet på grund af den meget store blændeåbning og avancerede adaptive optik. Billede opløsning bør overstige den for Hubble-rumteleskopet .

Støtte struktur

Teleskopstrukturen er et alt-azimut- design, og den vil stå på en mole, der er 22 meter i diameter.

I slutningen af ​​oktober 2019 annoncerede GMTO underskrivelsen af ​​en kontrakt med det tyske selskab MT Mechatronics (datterselskab af OHB SE ) og Illinois-baserede Ingersoll Machine Tools , om at designe, bygge og installere GMT's teleskopstruktur. Strukturen vejer 1.800 tons uden spejle og instrumenter. Med spejle og instrumenter vil den veje 2.100 ton. Denne struktur vil flyde på en film af olie (50 mikrometer tyk), understøttet af et antal hydrostatiske lejer. Strukturen forventes at blive leveret til Chile i slutningen af ​​2025.

Wavefront -kontrol og adaptiv optik (AO)

De primære spejle er anbragt inde i en "celle", som beskytter spejlene. Pneumatiske aktuatorer skubber på bagsiden af ​​de primære spejle for at korrigere for virkningerne af tyngdekraften og temperaturvariationer på spejlene.

GMT's Adaptive Optics -system vil blive indbygget i de sekundære spejle, som vil være deformerbare. Det adaptive Secondary Spejle (eller ASMS) består af en tynd plade af glas , der er bundet til mere end 7000 uafhængigt styrede svingspole aktuatorer. Disse aktuatorer vil være i stand til at skubbe og trække i spejlene over 1000 gange i sekundet for at korrigere for bølgefrontforvrængninger, der indføres af turbulens i Jordens atmosfære.

GMT vil have flere typer adaptiv optik. Jordlaget AO tillader korrektioner over et stort synsfelt (≥ 10 bueminutter ). Natural Guide Star AO er nødvendig for at producere diffraktionsbegrænsede korrektioner over et lille synsfelt (20-30 buesekunder ). Laser Tomography AO bruger seks laserstyrestjerner og en svag, naturlig guidestjerne til at udvide diffraktionsbegrænsede korrektioner til områder uden en lysende stjernestjerne. Ydelsen vil ligne Natural Guide Star AO, men med reduceret kontrast.

Videnskabelige instrumenter

De planlagte første lysinstrumenter er fire instrumenter og et anlægsfibers positioneringssystem. Fiberpositioneringssystemet er nødvendigt på grund af GMT's brede synsfelt. Ved hjælp af dette system er det muligt at observere flere mål over hele feltet med et eller flere af spektrograferne.

  • GMT-Consortium Large Earth Finder (G-CLEF) -et synligt echellespektrograf
  • GMT astronomisk og kosmologisk spektrograf (GMACS) med flere objekter-et synligt spektrograf med flere objekter
  • GMT Integral-Field Spectrograph (GMTIFS)-en nær-IR IFU og AO imager
  • GMT Near-IR-spektrograf (GMTNIRS)-et nær-IR-spektrograf
  • The Many Instrument Fiber System (MANIFEST) - et anlægsfibersystem

Derudover vil idriftsættelseskameraet (ComCam) blive brugt til at validere Ground Layer Adaptive Optics -ydelsen for GMT -anlægget Adaptive Optics System.

Sammenligning

Giant Magellan Telescope er et af en ny klasse af teleskoper kaldet ekstremt store teleskoper, hvor hvert design er meget større end tidligere teleskoper. Andre planlagte ekstremt store teleskoper omfatter ekstremt stort teleskop og tredive meter teleskop .

Navn Blænde
diameter (m)		 Indsamlingsområde
(m 2 )		 Første lys
Ekstremt stort teleskop (ELT) 39.3 978 2027
Tredive meter teleskop (TMT) 30 655 2027
Giant Magellan Telescope (GMT) 24.5 368 2029
Southern African Large Telescope (SALT) 11,1 × 9,8 79 2005
Keck teleskoper 10,0 76 1990, 1996
Gran Telescopio Canarias (GTC) 10.4 74 2007
Meget stort teleskop (VLT) 8.2 50 1998-2000
Bemærkninger: Fremtidige datoer for første lys er foreløbige og vil sandsynligvis ændre sig.

Organisationer

Projektet er USA-ledet i partnerskab med Australien, Brasilien og Sydkorea, med Chile som værtsland. Følgende organisationer er medlemmer af det konsortium, der udvikler teleskopet.

Carnegie Observatories -kontoret i Pasadena har en oversigt over GMT's primære spejlarray malet på parkeringspladsen. Det er let synlig i satellitbilleder ved 34,15591 ° N 118,13345 ° V . I januar 2018 fik WSP kontrakten til at styre konstruktionen af ​​GMT. 34 ° 09′21 ″ N 118 ° 08′00 ″ V /  / 34.15591; -118.13345 ( Giant Magellan Telescope outline drawing )

Status for spejle

Der vil være i alt otte primære spejlsegmenter: et centralt spejl, seks off-axis segmenter og et ekstra off-axis segment, som vil blive roteret til brug, efterhånden som hvert segment rengøres og overmales. Spejlene er lavet af borosilikatglas og har en bikage struktur under spejloverfladen. Et adaptivt sekundært spejl er også designet til teleskopet. Teleskopet begynder kun at observere med fire spejle: det centrale og tre off-axis segmenter.

  • Spejl 1, støbt i oktober 2005, afsluttet i august 2012 med polering afsluttet med en overfladens nøjagtighed på 19 nanometer RMS .
  • Mirror 2, støbt i januar 2012, færdiggjort i 2019.
  • Spejl 3, støbt i august 2013, i øjeblikket (marts 2021) under finpolering af dens forside. Mindre end et år fra færdiggørelsen.
  • Spejl 4, støbt i september 2015. Dette er det centrale spejl. I øjeblikket (marts 2021) er den bageste overflade poleret og har sine lastspredere installeret.
  • Mirror 5, støbt i november 2017.
  • Spejl 6, støbt i marts 2021. Det forventes at tage 4 år at fuldføre.
  • Spejl 7, i planlægningen, støbes i 2023.
  • Spejl 8, planlagt.

Se også

Referencer

eksterne links