Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гигантский Магелланов телескоп
Гигантский Магелланов телескоп - Artist's concept.jpg
Изображение гигантского Магелланова телескопа
Альтернативные названиявремя по Гринвичу Отредактируйте это в Викиданных
ЧастьОбсерватория Лас Кампанас Отредактируйте это в Викиданных
Местоположение (а)Вальенар , Trehuaco, Уаско , Атакама область , Чили
Координаты29 ° 01′54 ″ ю.ш. 70 ° 41′01 ″ з.д. / 29,0317 ° ю.ш. 70,6836 ° з.д. / -29,0317; -70,6836 Координаты: 29 ° 01′54 ″ ю.ш. 70 ° 41′01 ″ з.д.  / 29,0317 ° ю.ш. 70,6836 ° з.д. / -29,0317; -70,6836 Отредактируйте это в Викиданных
Высота2,516 м (8,255 футов) Отредактируйте это в Викиданных
Длина волны320 нм (940 ТГц) –25000 нм (12 ТГц)
Построен2015–2021 гг. ( 2015–2021 годы ) Отредактируйте это в Викиданных
Стиль телескопаПредложенный объект 
оптического телескопа григорианского телескопа
Отредактируйте это в Викиданных
Диаметр25,448 м (83 футов 5,9 дюйма) Отредактируйте это в Викиданных
Вторичный диаметр3,2 м (10 футов 6 дюймов) Отредактируйте это в Викиданных
Угловое разрешение0,01 угловой секунды Отредактируйте это в Викиданных
Место сбора368 м 2 (3960 квадратных футов)Отредактируйте это в Викиданных
Фокусное расстояние18, 202,7 м (59 футов 1 дюйм, 665 футов 0 дюймов) Отредактируйте это в Викиданных
Монтажальтазимутальное крепление Отредактируйте это в Викиданных Отредактируйте это в Викиданных
Интернет сайтwww .gmto .org Отредактируйте это в Викиданных
Гигантский Магелланов телескоп находится в Чили.
Гигантский Магелланов телескоп
Расположение гигантского Магелланова телескопа
Страница общин Связанные СМИ на Викискладе?
[ редактировать в Викиданных ]

Giant Magellan Telescope ( GMT ) является наземным чрезвычайно большим телескопом в стадии строительства. Он будет состоять из семи основных сегментов диаметром 8,4 м (27,6 фута) [1], которые будут наблюдать свет в оптическом и ближнем инфракрасном (320–25000 нм [2] ) свете, с разрешающей способностью главного зеркала 24,5 м (80,4 фута). и площадь сбора, эквивалентная 22,0 м (72,2 фута) [3], что составляет около 368 квадратных метров. [4] Ожидается, что телескоп будет иметь разрешающую способность в 10 раз больше, чем космический телескоп Хаббла . По состоянию на ноябрь 2017 года было отлито пять зеркал, и началось строительство саммита. [5][6] [7]

Всего запланировано семь основных зеркал, но оно начнет работать с четырьмя. [8] [9] Проект стоимостью 1 миллиард долларов США возглавляется Австралией, Бразилией и Южной Кореей, а Чили - принимающей страной.

Сайт [ править ]

Обсерватория Лас Кампанас

Местоположение телескопа - обсерватория Лас-Кампанас , [10], которая также является местом расположения телескопов Магеллана , примерно в 115 км (71 миль) к северо-северо-востоку от Ла-Серена, Чили и в 180 км (112 миль) к югу от Копьяпо, Чили. , на высоте 2516 м (8255 футов). [11] [12] Это место было выбрано в качестве местоположения нового инструмента из-за его выдающихся астрономических возможностей и ясной погоды в течение большей части года. [13] Кроме того, из-за редкости населенных пунктов и других благоприятных географических условий ночное небо на большей части окружающего региона пустыни Атакама не только свободно отзагрязнение атмосферы , но, кроме того, это, вероятно, одно из мест, наименее подверженных световому загрязнению , что делает этот район одним из лучших мест на Земле для долгосрочных астрономических наблюдений. Основная подготовка площадки началась с первого взрыва, сровнявшего вершину горы 23 марта 2012 года. В ноябре 2015 года на площадке было начато строительство с церемонии закладки первого камня. [5] [6]

Земляные работы под фундамент были завершены в начале 2019 года [14].

Зеркала [ править ]

Одно из зеркал GMT в лаборатории Steward Mirror Lab
Сравнение номинальных размеров апертур Giant Magellan Telescope и некоторых известных оптических телескопов

В качестве сегментов главного зеркала телескоп будет использовать семь крупнейших зеркал в мире, каждое диаметром 8,417 м (27,61 фута). Затем эти сегменты будут расположены так, чтобы одно зеркало было в центре, а остальные шесть располагались симметрично вокруг него. Проблема заключается в том, что шесть внешних зеркальных сегментов будут смещены относительно оси и, хотя и идентичны друг другу, не будут индивидуально радиально-симметричными, что потребует модификации обычных процедур полировки и тестирования. [15]

Зеркала строятся в Университете Аризоны «s Steward Observatory Richard F. Caris Mirror Lab. [16] Отливка первого зеркала во вращающейся печи была завершена 3 ноября 2005 г., но шлифовка и полировка продолжались 6,5 лет спустя, когда 14 января 2012 г. было отлито второе зеркало. [17] [18] Третий сегмент был отлит в августе 2013 года [8] [19], а четвертый - в сентябре 2015 года. [20] Для отливки каждого зеркала используется 20 тонн боросиликатного стекла E6 от корпорации Ohara Corporation в Японии, и на это уходит около 12 штук. –13 недель. [21]После отливки их нужно охладить около полугода. [8]

Полировка первого зеркала была завершена в ноябре 2012 года. [22] Так как это был внеосевой сегмент, для полировки зеркала пришлось разработать широкий спектр новых оптических тестов и лабораторную инфраструктуру.

Намерение состоит в том, чтобы построить семь идентичных внеосевых зеркал, чтобы было доступно одно запасное, чтобы заменить сегмент, на который наносится новое покрытие, процесс, который требуется 1-2 недели (на сегмент) каждые 1-2 года. [23] В то время как весь телескоп будет использовать семь зеркал, планируется начать работу с четырьмя зеркалами. [8]

Матрица главных зеркал в целом будет иметь фокусное отношение (фокусное расстояние, деленное на диаметр) f / 0,71. Для отдельного сегмента, диаметр которого составляет одну треть от диаметра, получается фокусное отношение f / 2,14. [19] Общее фокусное отношение всего телескопа будет f / 8, а оптический рецепт - апланатический григорианский телескоп . Как и все современные большие телескопы, в нем будет использоваться адаптивная оптика . [24] [25]

Ученые ожидают очень качественного изображения благодаря очень большой апертуре и продвинутой адаптивной оптике. Разрешение изображения должно превышать разрешение космического телескопа Хаббл . [26]

Структура поддержки [ править ]

Конструкция телескопа представляет собой альт-азимутальную конструкцию и будет стоять на пирсе диаметром 22 метра. [27]

В конце октября GMTO объявила о подписании контракта с немецкой компанией MT Mechatronics (дочерняя компания OHB SE ) и базирующейся в Иллинойсе компанией Ingersoll Machine Tools на проектирование, строительство и установку конструкции телескопа GMT. Без зеркал и инструментов конструкция будет весить 1800 тонн . С зеркалами и приборами он будет весить 2100 тонн. Эта структура будет плавать на масляной пленке (толщиной 50 микрон), опираясь на ряд гидростатических подшипников. Ожидается, что конструкция будет доставлена ​​в Чили в конце 2025 года. [28] [29]

Управление волновым фронтом и адаптивная оптика (AO) [ править ]

Основные зеркала размещены внутри «ячейки», которая защищает зеркала. Пневматические приводы будут нажимать на заднюю часть основных зеркал, чтобы скорректировать влияние гравитации и температурных изменений на зеркала. [30]

Система адаптивной оптики GMT будет встроена во вторичные зеркала, которые можно будет деформировать. Адаптивные вторичные зеркала (или ASM) состоят из тонкого листа стекла , прикрепленного к более чем 7000 независимо управляемых приводов звуковых катушек . Эти исполнительные механизмы смогут толкать и тянуть зеркала более 1000 раз в секунду, чтобы корректировать искажения волнового фронта, вызванные турбулентностью в атмосфере Земли. [31]

GMT будет иметь несколько типов адаптивной оптики. AO наземного слоя позволяет вносить поправки в большом поле зрения (≥ 10 угловых минут ). Natural Guide Star AO необходим для получения поправок, ограниченных дифракцией, в небольшом поле зрения (20-30 угловых секунд ). Лазерная томография AO использует шесть лазерных опорных звезд и слабый, естественно руководство звезда расширить дифракционные ограниченные поправки к регионам без яркого направляющей звезды. Производительность будет аналогична Natural Guide Star AO, но с уменьшенным контрастом. [31]

Инструменты науки [ править ]

Запланированные первые световые приборы - это четыре прибора и одна система позиционирования оптического волокна. [32] Оптоволоконная система позиционирования необходима из-за широкого поля зрения GMT. Используя эту систему, можно наблюдать несколько целей по всему полю с помощью одного или нескольких спектрографов. [33]

  • Большой искатель Земли Консорциума GMT (G-CLEF) - спектрограф видимого эшелле [34]
  • Многообъектный астрономический и космологический спектрограф GMT (GMACS) - видимый многообъектный спектрограф [35]
  • Спектрограф интегрального поля GMT (GMTIFS) - ближний ИК-диапазон IFU и формирователь изображения AO [36]
  • GMT Near-IR спектрограф (GMTNIRS) - спектрограф ближнего ИК диапазона [37]
  • Многоканальная волоконно-оптическая система (МАНИФЕСТ) - оптоволоконная система на объекте [38]

Кроме того, камера ввода в эксплуатацию (ComCam) будет использоваться для проверки характеристик адаптивной оптики наземного уровня системы адаптивной оптики объекта GMT. [39]

Сравнение [ править ]

Гигантский телескоп Магеллана - один из нового класса телескопов, называемых чрезвычайно большими телескопами, каждый из которых намного больше, чем предыдущие телескопы. [40] Другие запланированные чрезвычайно большие телескопы включают Чрезвычайно Большой телескоп и Тридцатиметровый телескоп . [41]

Имя
Диаметр проема (м)
Площадь сбора (м²)		Первый свет
Чрезвычайно большой телескоп (ELT)39,39782025 г.
Тридцатиметровый телескоп (ТМТ)306552027 [42]
Гигантский Магелланов телескоп (GMT)24,53682029 [43]
Южноафриканский большой телескоп (SALT)11,1 × 9,8792005 г.
Кек Телескопы10.0761990, 1996
Гран Телескопио Канариас (GTC)10,4742007 г.
Очень большой телескоп (VLT)8,2501998-2000 гг.
Примечания: будущие даты выхода первого света являются предварительными и могут измениться.

Организации [ править ]

Проект возглавляется США в партнерстве с Австралией, Бразилией и Южной Кореей, а Чили - принимающей страной. [5] Следующие организации являются членами консорциума, разрабатывающего телескоп. [44]

  • Университет Аризоны (факультет астрономии и обсерватория Стюарда)
  • Государственный университет Аризоны (Школа исследования Земли и космоса (SESE))
  • Astronomy Australia Limited
  • Австралийский национальный университет (Исследовательская школа астрономии и астрофизики)
  • Обсерватории Карнеги
  • Университет Сан-Паулу (Исследовательский фонд Сан-Паулу - FAPESP)
  • Гарвардский университет (совместно; Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (CfA))
  • Корейский институт астрономии и космических наук (한국 천문 연구원) (KASI)
  • Смитсоновский институт (совместно; Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (CfA))
  • Техасский университет A&M
  • Техасский университет в Остине (факультет астрономии Техасского университета в Остине)
  • Чикагский университет (факультет астрономии и астрофизики Чикагского университета)

В офисе обсерватории Карнеги в Пасадене на парковке нарисован контур массива главных зеркал по Гринвичу. Он легко виден в спутниковых изображений при 34,15591 ° N 118,13345 ° W . В январе 2018 года компания WSP получила контракт на управление строительством GMT. [45]34 ° 09′21 ″ с.ш. 118 ° 08′00 ″ з.д. /  / 34.15591; -118,13345 ( Габаритный чертеж гигантского Магелланова телескопа )

Статус зеркал [ править ]

Всего будет восемь сегментов главного зеркала: одно центральное зеркало, шесть внеосевых сегментов [46] и запасной внеосевой сегмент [47], который будет вращаться для использования по мере очистки каждого сегмента и нанесения нового покрытия. Зеркала изготовлены из боросиликатного стекла и имеют сотовую структуру под поверхностью зеркала. [46] Адаптивное вторичное зеркало также разработано для телескопа. [46] Телескоп начнет наблюдения только с четырьмя зеркалами: центральным и тремя внеосевыми сегментами. [9]

  • Зеркало 1, отлитое в октябре 2005 г. [21], завершено в августе 2012 г. полировкой с точностью поверхности 19 нм RMS . [22]
  • Зеркало 2, отлит в январе 2012 года. [21] завершено в 2019 году. [48]
  • Зеркало 3, отлито в августе 2013 года. [8] [21] в настоящее время проходит тонкую шлифовку лицевой поверхности. [49]
  • Зеркало 4, отливка в сентябре 2015 г. [20] Это центральное зеркало. [9] На данный момент задняя поверхность отполирована и установлены распределители нагрузки. [50]
  • Зеркало 5, кастинг в ноябре 2017 года. [51]
  • Зеркало 6, на начальном этапе строительства. Планируется, что его составят в 2020 году. [52]
  • Зеркало 7, по плану, будет отлито в 2021 году [53].
  • Зеркало 8, пока не планируется.

См. Также [ править ]

  • Пустыня Атакама
  • Чрезвычайно большой телескоп
  • Gran Telescopio Canarias
  • Список крупнейших оптических отражающих телескопов
  • Список оптических телескопов
  • Телескопы Magellan
  • Тридцатиметровый телескоп

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Гигантские учреждения-партнеры телескопа Магеллана" . Консорциум GMT. Архивировано из оригинала на 2007-02-11 . Проверено 3 апреля 2007 .
  2. ^ "Требования к науке о гигантском Магеллановом телескопе" (PDF) . Консорциум GMT. п. 11 . Проверено 31 марта 2008 .
  3. ^ Мэгги Макки (2007-10-04). «Гигантский телескоп в гонке за то, чтобы стать самым большим в мире» . Новый ученый . Проверено 7 октября 2007 .
  4. ^ «Глава 6: Оптика» . Отчет о концептуальном дизайне GMT . Консорциум GMT. п. 6–3. Архивировано из оригинального (PDF) 09.06.2011 . Проверено 2 апреля 2008 .
  5. ^ a b c Амос, Джонатан (12 ноября 2015 г.). «Гигантский Магелланов телескоп: сверх-масштабный проект открывает новые горизонты» . BBC News . Проверено 15 ноября 2015 .
  6. ^ a b Организация гигантских телескопов Магеллана открывает новые горизонты в Чили
  7. ^ [1]
  8. ^ a b c d e Harvard Magazine - Giant Magellan Milestone (2013).
  9. ^ a b c Хатчинс, Шана К. (18 сентября 2015 г.). "Гигантский Магелланов телескоп, чтобы отлить четвертое зеркало вехи" . Техас A&M сегодня . Архивировано из оригинала 4 октября 2017 года . Проверено 17 декабря 2015 . Четвертое зеркало имеет особое значение. Это будет центральный блок. Без него было бы гораздо труднее собрать другие зеркала, чтобы они работали как единый телескоп. Кроме того, наш базовый план начинает работу GMT только с этими четырьмя зеркалами, которые все будут отлиты, как только это будет завершено.
  10. ^ "Выбрано место для гигантского телескопа Магеллана" . Институт Карнеги . Проверено 5 октября 2007 .
  11. ^ Хосе Теран У .; Дэниел Х. Нефф; Мэтт Джонс (29 мая 2006 г.). Эскизный проект корпуса GMT (PDF) . SPIE 6267: Симпозиум по астрономическим телескопам и приборам . Орландо, Флорида: SPIE . п. 2 . Проверено 31 марта 2008 .
  12. ↑ Джоанна Томас-Осип (2007-03-20), «Видение и профиль турбулентности в обсерватории Лас Кампанас: Отчет о ходе тестирования площадки по Гринвичу» (PDF) , Syposium on Seeing , Кона, Гавайи: AAS, стр. 3 , проверено 31 марта 2008 г.
  13. ^ Робинсон, Трэвис (2007-04-03). «Глаз в небо» . Батальон . Архивировано из оригинала на 2007-09-29 . Проверено 3 апреля 2007 .
  14. ^ https://www.gmto.org/2019/03/excavation-of-gmt-pier-and-enclosure-foundations-complete/
  15. ^ Что такое оптическая метрология? , GMTO, архивируются с оригинала на 2012-03-28 , извлекаться 2012-04-08
  16. ^ https://mirrorlab.arizona.edu
  17. ^ Кетелсна, Дин (2012-01-15), GMT полирования в зеркале Lab открытых дверей 14 января 2012 года , восстановлена 2012-04-08 , В то время как гости осмотрели объекты, сотрудники лаборатории побежали оба наших полировальные машины по текущим проектам, включая этот вид окончательной полировки на первом сегменте GMT.
  18. ^ «Событие зеркального литья для гигантского Магелланова телескопа» (пресс-релиз). GMTO. 2012-01-09. Архивировано из оригинала на 2012-04-11.
  19. ^ a b Зеркальная лаборатория обсерватории Стюарда , Зеркальные отливки , заархивировано из оригинала 23 июня 2012 г. , получено 8 апреля 2012 г.
  20. ^ a b «Зеркальная лаборатория Ричарда Ф. Кэриса создает четвертый сегмент GMT» (пресс-релиз). GMTO. 18 сентября 2015 года.
  21. ^ а б в г Миттан, Кайл (2012-01-16). «Обсерватория Стюарда создает второе зеркало для гигантского Магелланова телескопа» . The Daily Wildcat .
  22. ^ a b «Завершено создание самого современного в мире зеркала для гигантского телескопа» . Австралийский национальный университет. 2012-11-09. Архивировано из оригинала на 2013-03-14 . Проверено 14 января 2012 .
  23. ^ "Структура телескопа" . Отчет о концептуальном дизайне GMT . Февраль 2006. с. 7-17 § 7.4.5. Архивировано из оригинального (PDF) 28 марта 2012 года . Проверено 7 октября 2007 . Центральный сегмент и ячейка не будут иметь запасного, поэтому наблюдения будут прерываться каждые один или два года на 1-2 недели, необходимые для повторного покрытия этого зеркала.
  24. ^ «Глава 2: Обзор» , Отчет о концептуальном дизайне GMT , 2006, стр. 2-4 § 2.5.1, заархивировано из оригинала (PDF) 28 марта 2012 г. , извлечено 25 марта 2012 г. , GMT с самого начала разрабатывался вокруг адаптивной оптики (AO) с целью получения изображений с ограничением дифракции на 1 мкм и более длинные волны.
  25. ^ Хипплер, Стефан (2019). «Адаптивная оптика для сверхбольших телескопов». Журнал астрономического приборостроения . 8 (2): 1950001–322. arXiv : 1808.02693 . Bibcode : 2019JAI ..... 850001H . DOI : 10.1142 / S2251171719500016 . S2CID 119505402 . 
  26. ↑ Амос, Джонатан (3 июня 2015 г.). «Супер-прицел Magellan получил зеленый свет для строительства» . BBC News . Проверено 4 июня 2015 .
  27. ^ "Наука и техника | Гигантский Магелланов телескоп" . Проверено 4 января 2020 .
  28. ^ "Гигантский Магелланов телескоп подписывает контракт на структуру телескопа | Гигантский Магелланов телескоп" . Проверено 4 января 2020 .
  29. ^ "Декабрь 2019 | Гигантский Магелланов телескоп" . Проверено 4 января 2020 .
  30. ^ "Наука и технологии | Гигантский Магелланов телескоп | Управление волновым фронтом" . Проверено 4 января 2020 .
  31. ^ a b "Наука и технологии | Гигантский Магелланов телескоп | Адаптивная оптика" . Проверено 4 января 2020 .
  32. ^ "Наука и технологии | Гигантский Магелланов телескоп | Научные инструменты" . Проверено 4 января 2020 .
  33. ^ "Позиционер для волоконной оптики - МАНИФЕСТ | Гигантский Магелланов телескоп" . Проверено 4 января 2020 .
  34. ^ "G-CLEF - Большой искатель Земли Консорциума GMT" . gclef.cfa.harvard.edu . Проверено 4 января 2020 .
  35. ^ "GMACS-Техас A&M Astronomical Instrumentation" . Техасский университет A&M, Колледж-Стейшн, Техас .
  36. ↑ Директор ЮАР; [email protected]. "Спектрограф интегрального поля гигантского Магелланова телескопа (GMTIFS)" . rsaa.anu.edu.au . Проверено 4 января 2020 .
  37. ^ "GMTNIRS" . www.as.utexas.edu . Проверено 4 января 2020 .
  38. ^ «МАНИФЕСТ | Австралийская астрономическая обсерватория» . Австралийская астрономическая обсерватория .
  39. ^ "Камера ввода в эксплуатацию - ComCam | Гигантский Магелланов телескоп" . Проверено 4 января 2020 .
  40. ^ "Обзор GMT - Гигантский Магелланов телескоп" . Архивировано из оригинала 2011-06-09 . Проверено 15 июня 2011 .
  41. ^ «О ТМТ - Тридцатиметровом телескопе» . Архивировано из оригинала на 2011-08-08 . Проверено 15 июня 2011 .
  42. ^ TMT Timeline , по состоянию на 11 февраля 2018 г.
  43. ^ "Гигантский Магелланов телескоп - Краткие факты" . Дата обращения 16 ноября 2019 .
  44. ^ "Основатели | Гигантский Магелланов телескоп" . Корпорация GMTO . Проверено 11 февраля 2018 .
  45. ^ "Гигантская организация телескопа Магеллана называет WSP менеджером по строительству" . www.gmto.org . 11 января 2018 . Проверено 25 января 2018 .
  46. ^ a b c Гигантский Магелланов телескоп - Обзор
  47. ^ Мартина, HM; Burgea, JH; Davisa, JM; Kimb, DW; Kingsleya, JS; Lawa, K .; Loeffa, A .; Lutza, RD; Merrilla, C .; Strittmattera, PA; Tuella, MT; Weinbergera, SN; Веста, Южная Каролина (22 июля 2016 г.). «Состояние производства зеркальных сегментов для гигантского Магелланова телескопа» (PDF) . В Наварро, Рамон; Бердж, Джеймс Х. (ред.). Достижения в оптических и механических технологиях для телескопов и приборов II . Астрономические телескопы и приборы SPIE . Proc. ШПИОН . 9912 . Эдинбург. п. 99120V. DOI : 10.1117 / 12.2234491 . ЛВП : 10150/622425 .
  48. ^ «ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ по Гринвичу» . GMT FAQ, 2019 .
  49. ^ «ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ по Гринвичу» . GMT FAQ, 2019 .
  50. ^ «ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ по Гринвичу» . GMT FAQ, 2019 .
  51. ^ «ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ по Гринвичу» . GMT FAQ, 2019 .
  52. ^ «ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ по Гринвичу» . GMT FAQ, 2019 .
  53. ^ «ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ по Гринвичу» . GMT FAQ, 2019 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Домашняя страница гигантского Магелланова телескопа
  • Лекция директора Патрика Маккарти о технологиях, лежащих в основе GMT
  • Статья из новостного офиса MIT
  • Статья New Scientist о телескопе
  • Статья COSMOS о телескопе
  • Раскрашенный контур зеркал на стоянке Обсерваторий Института Карнеги в Пасадене
  • Дж. Розенберг - Видящие звезды (2013) - Harvard Magazine
  • Дж. Дэвис - Изготовление зеркал для гигантского Магелланова телескопа (2013 г.) - Планетарное общество