Noi, oamenii, avem o foame insaciabilă de a înțelege Universul. După cum spunea Carl Sagan, „Înțelegerea este extazul”. Dar pentru a înțelege Universul, avem nevoie de modalități mai bune și mai bune de a-l observa. Și asta înseamnă un lucru: telescoape mari, uriașe, enorme.
În această serie vom analiza 6 dintre Super Telescopurile lumii:
- Telescopul Magellanului uriaș
- Telescopul copleșitor de mare
- Telescopul de 30 de metri
- Telescopul european extrem de mare
- Telescopul de mare sondaj sinoptic
- Telescopul spațial James Webb
- Telescopul de sondaj cu infraroșu larg
Telescopul Magellanului Gigant (GMT) este construit în Chile, la Observatorul Las Campanas, acasă a predecesorilor GMT Telescopii Magellan. Regiunea Atacama din Chile este o locație excelentă pentru telescoape datorită condițiilor sale superbe de vedere. Este un deșert de mare altitudine, deci este extrem de uscat și răcoros acolo, cu puțină poluare a luminii.
GMT este construit de SUA, Australia, Coreea de Sud și Brazilia. A început construcția instalațiilor în 2015, iar prima lumină ar trebui să fie la începutul anilor 2020.
Oglinzile segmentate sunt vârful tehnologiei atunci când vine vorba de super-telescoape, iar GMT-ul este construit în jurul acestei tehnologii.
Oglinda principală a GMT constă din 7 oglinzi separate: o oglindă centrală înconjurată de alte 6 oglinzi. Împreună formează o suprafață optică care are 24,5 metri (80 ft.) În diametru. Asta înseamnă că GMT va avea o suprafață totală de colectare a luminii de 368 de metri pătrați, sau aproape 4.000 de metri pătrați. GMT va depăși telescopul spațial Hubble având o putere de rezolvare de 10 ori mai mare.
Există o limită la dimensiunea oglinzilor unice care pot fi construite, iar oglinzile de 8,4 metri din GMT sunt la limitele metodelor de construcție. Acesta este motivul pentru care sistemele segmentate sunt utilizate în GMT, iar în alte super-telescoape sunt proiectate și construite în întreaga lume.
Aceste oglinzi sunt fapte moderne ale ingineriei. Fiecare este fabricat din 20 de tone de sticlă și necesită ani de zile pentru a construi. Prima oglindă a fost turnată în 2005 și a fost încă lustruit 6 ani mai târziu. De fapt, oglinzile sunt atât de masive, încât au nevoie de 6 luni pentru a se răci când ies din turnare.
Nu sunt doar oglinzi simple, plate. Sunt descrise ca chipsuri de cartofi, mai degrabă decât să fie plate. Sunt asferice, ceea ce înseamnă că fețele oglinzilor au suprafețe curbate în mod abrupt. Oglinda trebuie să aibă exact aceeași curbură pentru a putea acționa împreună, ceea ce necesită fabricare de vârf. Forma paraboloidă a oglinzilor trebuie să fie lustruită cu o precizie mai mare de 25 nanometri. Aceasta este aproximativ 1/25 lungime de undă a luminii în sine!
De fapt, dacă ai lua unul dintre oglinzile GMT și l-ai răspândi de pe coasta de est până pe coasta de vest a SUA, înălțimea celui mai înalt munte de pe oglindă ar fi de numai 1/2 de un inch.
Planul este ca telescopul Giganților Magellan să înceapă să funcționeze doar cu patru dintre oglinzile sale. GMT va avea, de asemenea, o oglindă suplimentară construită, doar pentru situații de urgență.
Construcția oglinzilor GMT a necesitat metode și echipamente de testare complet noi pentru a atinge aceste precizii exigente. Întreaga sarcină a căzut în laboratorul de oglinzi Richard F. Caris al Universității din Arizona.
Dar GMT este mai mult decât doar oglinda sa principală. Are și o oglindă secundară, care este, de asemenea, segmentată. Fiecare dintre segmentele oglinzii secundare trebuie să funcționeze în concordanță cu segmentul său de potrivire pe oglinda primară, iar distanța de la oglinda secundară la oglinda primară trebuie măsurată în 500 de milioane. Aceasta necesită o inginerie precisă pentru structura de oțel a corpului telescopului.
Ingineria din spatele GMT este extrem de solicitantă, dar odată ce va funcționa, ce ne va ajuta să aflăm despre Univers?
„Cred că lucrurile cu adevărat interesante vor fi lucruri pe care nu le-am făcut încă.” -Dr. Robert Kirshner
GMT ne va ajuta să abordăm mai multe mistere în Univers, după cum explică dr. Robert Kirshner, de la Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică, în acest videoclip.
Obiectivele științifice ale GMT sunt bine stabilite și nu prea există surprize. Obiectivele GMT sunt de a spori înțelegerea unor aspecte fundamentale ale Universului nostru:
- Formarea stelelor, planetei și a discurilor
- Sisteme planetare extrasolare
- Populații stelare și evoluția chimică
- Asamblarea și evoluția galaxiei
- Fizica fundamentală
- Prima lumină și reionizare
GMT va colecta mai multă lumină decât orice alt telescop pe care îl avem, motiv pentru care dezvoltarea sa este atât de atentă. Acesta va fi primul „scop de a imagina direct planetele extrasolare, ceea ce va fi enorm de interesant. Cu GMT, s-ar putea să putem vedea culoarea planetelor și poate chiar a sistemelor meteorologice.
Ne-am obișnuit să vedem imagini cu bandele de furtună ale lui Jupiter și fenomenele meteorologice pe alte planete din Sistemul nostru solar, dar să putem vedea ceva de genul acesta pe planetele extra-solare va fi uluitor. Acesta este ceva de care chiar și persoana interesată în spațiul casual va fi imediat fascinată. Este ca și cum ficțiunea științifică prinde viață.
Desigur, suntem încă departe de orice dintre aceste întâmplări. Cu prima lumină neprevăzută până la începutul anului 2020, va trebui să fim foarte răbdători.
