De Giant Magellan Telescope kondigt de fabricage aan van de zesde van zeven van 's werelds grootste monolithische spiegels. Met deze spiegels kunnen astronomen verder het heelal in kijken met meer details dan enige andere optische telescoop ooit. De zesde spiegel van 8,4 meter (27,5 voet) - ongeveer twee verdiepingen hoog als hij op de rand staat - wordt vervaardigd in het Richard F. Caris Mirror Lab van de Universiteit van Arizona en zal bijna vier jaar in beslag nemen. Het gieten van de spiegel wordt beschouwd als een wonder van moderne techniek en wordt meestal gevierd met een groot persoonlijk evenement met deelnemers van over de hele wereld. Door de coronapandemie, het werk aan de zesde spiegel begon achter gesloten deuren om de gezondheid van het 10-koppige spiegelgietteam in het lab te beschermen.

"Het belangrijkste onderdeel van een telescoop is de lichtverzamelende spiegel, " zei James Fanson, Projectmanager van de Giant Magellan Telescope. "Hoe groter de spiegel, hoe dieper we in het heelal kunnen kijken en hoe meer details we kunnen waarnemen. Het unieke ontwerp van de primaire spiegel van de Giant Magellan Telescope bestaat uit zeven van 's werelds grootste spiegels. Het gieten van de zesde spiegel is een grote stap richting voltooiing. Eenmaal operationeel, de Giant Magellan Telescope zal beelden produceren die tien keer scherper zijn dan de Hubble Space Telescope. De ontdekkingen die deze spiegels zullen doen, zullen ons begrip van het universum veranderen."

Het proces van het gieten van de gigantische spiegel in het Richard F. Caris Mirror Lab in Arizona omvat het smelten van bijna 20 ton (38, 490 pond) van hoge zuiverheid, lage expansie, borosilicaatglas (E6-glas genoemd) in 's werelds enige draaiende oven die is ontworpen om gigantische spiegels voor telescopen te werpen. Op het hoogtepunt van het smeltproces, de oven draait met vijf omwentelingen per minuut, het glas opwarmen tot 1, 165 graden Celsius (2, 129 F) gedurende ongeveer vijf uur totdat het vloeibaar wordt in de vorm. De piektemperatuurgebeurtenis wordt "hoog vuur" genoemd en zal plaatsvinden op 6 maart, 2021. De spiegel gaat vervolgens een gloeiproces van een maand in, waarbij het glas wordt gekoeld terwijl de oven langzamer draait om interne spanningen te verwijderen en het glas harder te maken. Het duurt nog eens 1,5 maand om af te koelen tot kamertemperatuur. Dit "spin cast"-proces geeft het spiegeloppervlak zijn speciale parabolische vorm. Eenmaal afgekoeld, de spiegel zal twee jaar worden gepolijst voordat een optische oppervlakteprecisie wordt bereikt van minder dan een duizendste van de breedte van een mensenhaar of vijf keer kleiner dan een enkel coronavirusdeeltje.

"Ik ben enorm trots op hoe de operaties van het spiegellab zich hebben aangepast aan de pandemie, waardoor onze getalenteerde en toegewijde leden van het Richard F. Caris Mirror Lab veilig de spiegels voor de Giant Magellan Telescope kunnen blijven produceren, " zei Buell Jannuzi, Directeur van Steward Observatory en hoofd van de afdeling Sterrenkunde aan de Universiteit van Arizona.

Met de eerste twee gigantische spiegels voltooid en in opslag in Tucson, Arizona, de zesde spiegel voegt zich bij drie anderen in verschillende productiestadia in het spiegellab. Het polijsten van het vooroppervlak van de derde spiegel heeft een nauwkeurigheid van 70 nanometer bereikt en is minder dan een jaar na voltooiing. De vierde spiegel heeft het polijsten van het achteroppervlak voltooid, en lastspreiders worden bevestigd om de spiegel tijdens bedrijf te kunnen manipuleren. De vijfde spiegel werd gegoten in november 2017, en de zevende spiegel zal naar verwachting in 2023 worden gegoten. een achtste reservespiegel is gepland om te worden gemaakt die kan worden ingewisseld wanneer een andere spiegel onderhoud nodig heeft.

Aan het eind van de jaren 2020, de gigantische spiegels zullen meer dan 8 worden vervoerd, 100 kilometer (5, 000 mijl) naar het toekomstige huis van de Giant Magellan Telescope in de Chileense Atacama-woestijn bij Las Campanas Observatory meer dan 2, 500 meter (8, 200 voet) boven zeeniveau. De site staat bekend als een van de beste astronomische locaties ter wereld, met zijn heldere luchten, weinig lichtvervuiling, en stabiele luchtstroom die uitzonderlijk scherpe beelden produceert. Aanvullend, de locatie op het zuidelijk halfrond geeft de extreem grote telescoop toegang tot het centrum van de Melkweg, die om vele redenen interessant is, inclusief het feit dat het de thuisbasis is van het dichtstbijzijnde superzware zwarte gat, evenals veel van de meest interessante nabijgelegen sterrenstelsels. Het zuidelijk halfrond is ook de thuisbasis van enkele van de krachtigste observatoria die op andere golflengten werken, waardoor het de ideale locatie is voor synergetische wetenschappelijke observaties.

Zodra de Giant Magellan Telescope volledig operationeel is, zijn zeven spiegelarray zal een totaal lichtverzamelgebied hebben van 368 vierkante meter (3, 961 vierkante voet) - genoeg om de fakkel op een dubbeltje van bijna 160 kilometer (100 mijl) te zien gegraveerd. Een dergelijk kijkvermogen is tien keer groter dan de beroemde Hubble-ruimtetelescoop en vier keer groter dan de langverwachte James Webb-ruimtetelescoop, wordt naar verwachting eind 2021 gelanceerd. De spiegels zijn ook een cruciaal onderdeel van het optische ontwerp waarmee de Giant Magellan Telescope het breedste gezichtsveld heeft van alle extreem grote telescoop (ELT) in de klasse van 30 meter. Het unieke optische ontwerp maakt de Giant Magellan Telescope de meest optisch efficiënte ELT als het gaat om het gebruik van elk foton van licht dat de spiegels verzamelen - er zijn slechts twee reflecties nodig om het licht naar de breedveldinstrumenten te leiden en slechts drie reflecties om te voorzien in licht voor de instrumenten die kleine gezichtsvelden en de hoogst mogelijke ruimtelijke resoluties gebruiken.

"Deze ongekende combinatie van lichtverzamelende kracht, efficiëntie, en beeldresolutie zullen ons in staat stellen nieuwe ontdekkingen te doen op alle gebieden van de astronomie, met name velden die de hoogste ruimtelijke en spectrale resoluties vereisen, zoals de zoektocht naar andere aardes, " zei Rebecca Bernstein, Chief Scientist van de Giant Magellan Telescope. "We zullen unieke mogelijkheden hebben om planeten met hoge resolutie te bestuderen, wat de sleutel is om te begrijpen of een planeet een rotsachtige samenstelling heeft zoals onze aarde, als het vloeibaar water bevat, en of de atmosfeer de juiste combinatie van moleculen bevat om de aanwezigheid van leven te signaleren."