Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe bouw je een spiegel voor een van 's werelds grootste telescopen?

De Giant Magellan Telescope (GMT) is een van de meest ambitieuze telescoopprojecten ter wereld en de spiegels vormen een cruciaal onderdeel van het ontwerp. De GMT zal zeven spiegels van 8,4 meter (27,5 voet) hebben, elk gemaakt van een zeer dunne laag glas met een reflecterende coating. De spiegels zullen worden gemaakt door een blok borosilicaatglas van 36.287 kilogram te smelten en met precisie te gieten. Het gieten van een enkele GMT-spiegel duurt bijna 18 maanden. De voltooide spiegel zal vanuit Arizona 240 kilometer (150 mijl) door de stad Tucson worden vervoerd, voordat hij naar de top van de hoofdruimte van de telescoop wordt gehesen, zo'n 3,6 kilometer (12.000 voet) boven zeeniveau.

Hier zijn de stappen die betrokken zijn bij het bouwen van een spiegel voor de GMT:

1. Selecteer het juiste glas. Het glas voor de GMT-spiegels is gemaakt van een speciaal soort borosilicaatglas dat een zeer lage thermische uitzettingscoëfficiënt heeft. Dit betekent dat het niet significant van vorm of grootte zal veranderen als de temperatuur verandert. Deze lage thermische uitzetting is van cruciaal belang omdat de spiegels hun vorm nauwkeurig moeten kunnen behouden, zelfs wanneer ze worden blootgesteld aan de veranderende temperaturen van de nachtelijke hemel.

2. Smelt het glas. De eerste stap bij het maken van de spiegel is het smelten van het glas. Dit gebeurt in een speciale oven die het glas kan verwarmen tot een temperatuur van ruim 1.500 graden Celsius (2.700 graden Fahrenheit). Het smeltproces duurt ongeveer 24 uur.

3. Giet het glas. Nadat het glas gesmolten is, wordt het in een mal gegoten. De mal is gemaakt van ijzer en heeft dezelfde vorm als de gewenste spiegel. Men laat het glas afkoelen en stollen in de mal. Het gietproces duurt ongeveer twee dagen.

4. Slijp en polijst het glas. Nadat het glas is afgekoeld, wordt het uit de mal gehaald. Vervolgens wordt het geslepen en gepolijst om een ​​glad oppervlak te creëren. Dit proces wordt uitgevoerd met behulp van een verscheidenheid aan gereedschappen, waaronder diamantzagen, slijpstenen en polijstpads. Het slijp- en polijstproces kan enkele weken duren.

5. Smeer het glas in met een reflecterende laag. De laatste stap bij het maken van de spiegel is deze te bedekken met een reflecterende laag. Dit gebeurt met behulp van een proces dat vacuümdepositie wordt genoemd. Bij dit proces wordt in een vacuümkamer een dunne laag aluminium of zilver op het glasoppervlak afgezet. De reflecterende coating is ongeveer 100 nanometer dik.

Zodra ze klaar zijn, worden de spiegels vervoerd naar het Las Campanas Observatorium in Chili, waar de GMT wordt gebouwd. De spiegels zullen op de hoofdstructuur van de telescoop worden geïnstalleerd, die naar verwachting begin 2030 voltooid zal zijn.