Gigantyczny Teleskop Magellana otworzy nową erę kosmicznych odkryć. Tworzone właśnie do niego lustra to cud współczesnej nauki [DEPESZA]

Gigantyczny Teleskop Magellana wykona dziesięciokrotnie wyraźniejsze fotografie Wszechświata niż Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Zintegruje siedem zwierciadeł głównych o szerokości 8,4 m w pojedynczą powierzchnię zbierającą światło o średnicy 24,5 m – trzykrotnie szerszej niż jakikolwiek obecnie działający teleskop optyczny. Obecnie na Uniwersytecie Arizony produkowane jest już szóste lustro. GMT zrewolucjonizuje nasze obecne rozumienie Wszechświata. – Teleskop zajrzy dalej w głąb Wszechświata i uchwyci więcej szczegółów niż jakikolwiek wcześniejszy teleskop optyczny – podkreśla Daniel Stolte z Uniwersytetu Arizony.

Naziemny Gigantyczny Teleskop Magellana (GMT) zapewni dziesięciokrotnie wyraźniejsze zdjęcia Wszechświata niż słynny Kosmiczny Teleskop Hubble’a. GMT będzie również wykorzystywać siedem największych obecnie segmentów luster.

– Najważniejszą częścią teleskopu jest jego zwierciadło zbierające światło – wskazuje James Fanson, kierownik projektu Gigantycznego Teleskopu Magellana. – Im większe lustro, tym głębiej możemy zajrzeć i tym więcej szczegółów Wszechświata możemy zaobserwować.

Światło z krawędzi Wszechświata najpierw odbije się od siedmiu zwierciadeł głównych, następnie ponownie od siedmiu mniejszych zwierciadeł wtórnych, a na koniec przejdzie przez środkowe zwierciadło główne do zaawansowanych kamer. Tam zmierzone zostanie światło, aby określić, jak daleko znajdują się obiekty i z czego są zrobione. Pierwsze lustro zostało ukończone w 2005 roku, obecnie trwają prace nad już szóstym segmentem. Budowa Gigantycznego Teleskopu Magellana postępuje, tym samym jesteśmy bliżej nowych odkryć w kosmosie. Siła widzenia teleskopu jest 10 razy większa niż słynnego Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i cztery razy większa niż Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.

– Unikatowa konstrukcja zwierciadła głównego Gigantycznego Teleskopu Magellana składa się z siedmiu największych zwierciadeł na świecie. Odlanie szóstego lustra to duży krok w kierunku ukończenia całej inwestycji. Po uruchomieniu Gigantyczny Teleskop Magellana będzie generował obrazy 10 razy wyraźniejsze niż Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Odkrycia, których dokonają te lustra, zmienią nasze rozumienie Wszechświata – przekonuje James Fanson.

Lustra główne zbudowane przez laboratorium UA Mirror Lab są cudem nowoczesnej inżynierii i produkcji szkła. Każdy segment jest zakrzywiony do bardzo precyzyjnego kształtu i wypolerowany do długości fali światła – około jednej milionowej cala. Chociaż lustra GMT będą reprezentować znacznie większy układ niż jakikolwiek teleskop, całkowita waga szkła jest znacznie mniejsza, niż można by się spodziewać. Osiąga się to za pomocą formy o strukturze plastra miodu, w której gotowe szkło jest w większości wydrążone.

Siedem pojedynczych segmentów zwierciadeł, ułożonych w układ przypominający kwiatki, połączy się, tworząc powierzchnię zwierciadła głównego o średnicy 25 m. Ze względu na duży rozmiar i głęboką krzywiznę zwierciadła głównego wymagało to wprowadzenia innowacyjnych rozwiązań do polerowania i pomiaru powierzchni.

Odlewanie spinowe to pierwszy etap czteroletniego procesu tworzenia każdego lustra. Pozostałe etapy są przeprowadzane w innych częściach laboratorium lustrzanego, dzięki czemu można wyprodukować do czterech segmentów luster w tym samym czasie.

– Odlewanie spinowe jest niezaprzeczalnie najbardziej spektakularną częścią procesu produkcyjnego –  wskazuje Buddy Martin, naukowiec z laboratorium Richard F. Caris Mirror Lab na Uniwersytecie Arizony. – To proces polerowania i ciągłego mierzenia zamienia ten niesamowity kawałek szkła w lustro.

Lustro będzie polerowane przez dwa lata, zanim osiągnie optyczną dokładność powierzchni mniejszą niż jedna tysięczna szerokości ludzkiego włosa lub pięć razy mniejszą niż pojedyncza cząstka koronawirusa.

– Do czasu zakończenia polerowania uzyskamy dokładność lustra powyżej 25 nm. Tak gładka musi być powierzchnia, aby uzyskać możliwie najostrzejsze obrazy z teleskopu – podkreśla Buddy Martin.

Pod koniec lat 20. XXI wieku gigantyczne lustra zostaną przetransportowane na chilijską pustynię Atakama do Obserwatorium Las Campanas, znajdującego się ponad 2500 m nad poziomem morza. To jedno z najlepszych miejsc astronomicznych na planecie, z czystym niebem, niskim zanieczyszczeniem i stabilnym przepływem powietrza, dzięki czemu obrazy są wyjątkowo ostre. Dodatkowo położenie na południowej półkuli daje dostęp do centrum Drogi Mlecznej. Nowy teleskop zwiększy szanse na znalezienie śladów życia w kosmosie.

– Teleskop zajrzy dalej w głąb Wszechświata i uchwyci więcej szczegółów niż jakikolwiek wcześniejszy teleskop optyczny – podkreśla Daniel Stolte z zespołu komunikacji Uniwersytetu Arizony.