Trabajadores que completan el molde del espejo de 8.4 metros para el espejo del telescopio Gage Magellan. Crédito de la imagen: Lori Stiles / UA. Click para agrandar.
El Laboratorio de Espejos del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona está preactivando su enorme horno giratorio e inspeccionando toneladas de vidrio para proyectar un primer espejo de 8.4 metros (27 pies) de diámetro para el Telescopio Gigante de Magallanes (GMT). El casting está programado para el sábado 23 de julio.
Con este paso histórico, el GMT se convierte en el primer telescopio terrestre extremadamente grande en comenzar la construcción.
El espejo primario completo del telescopio GMT consistirá en seis espejos fuera del eje de 8.4 metros que rodean un séptimo espejo central en el eje. (Un espejo fuera del eje enfoca la luz en un ángulo alejado de su eje, a diferencia de un espejo simétrico que enfoca la luz a lo largo de su eje). Esta disposición le dará al GMT cuatro veces y media el área de recolección de cualquier telescopio óptico actual. y el poder de resolución de un telescopio de 25,6 metros (84 pies) de diámetro, o 10 veces la resolución del telescopio espacial Hubble.
Los espejos telescópicos de una sola pieza de "fundición giratoria" que son gigantes, rígidos pero livianos es un proceso ingenioso e increíble que fue concebido y desarrollado por el profesor de astronomía J. Roger P. Angel de la Universidad de Arizona. La fundición de espejos monolíticos gigantes se logra en un solo lugar en el mundo: el Laboratorio de Espejos del Observatorio Steward.
El equipo de casting, encabezado por Randy Lutz, instaló alrededor de 50 núcleos por día para un total de 1,681 núcleos durante siete semanas en abril - mayo. El equipo atornilló cada núcleo en ángulos medidos con precisión a los paneles de solera y los núcleos adyacentes en esta operación. La tripulación pintó todas las uniones pegadas con "pitufo" azul, una mezcla del color de los personajes de dibujos animados de pitufo azul, para evitar que el vidrio se adhiera al molde.
En este punto, el molde contiene 17,000 libras de baldosas de solera, 16,000 libras en paredes de tina de fibra y 15,000 libras de núcleos y pasadores. El equipo de fundición ahora ha limpiado e inspeccionado el molde completo, bajó la cubierta del horno en su lugar y comenzó a pre-disparar el 16 de junio.
Los miembros del equipo "pilotean" activamente el horno por computadora a medida que las temperaturas aumentan durante los primeros 8 días del proceso de calentamiento, luego apagan la alimentación para completar las dos semanas de preencendido. La precocción centra las juntas de cola del núcleo, quema las impurezas y estresa el molde. El equipo de fundición inspeccionará el molde en busca de reparaciones necesarias después de la cocción previa.
Algunos de los pasos visualmente más impresionantes en la fundición son la inspección y carga de vidrio. El equipo comenzó a inspeccionar 90 cajas de envío de vidrio el 24 de junio. La carga de vidrio está programada para la segunda semana de julio, dijo Steve Miller, gerente de Mirror Lab.
Las 40,000 libras de vidrio de borosilicato que harán que el espejo GMT de 27 pies de diámetro (8.4 metros) provenga de Ohara Glassworks en Japón. Ohara hizo el vaso de arena que proviene de la costa del golfo de Florida.
Mirror Lab comenzará a calentar el horno el 18 de julio. El vidrio tarda seis días en alcanzar la temperatura máxima a 2.150 grados Fahrenheit (1178 grados Celsius). A esta temperatura, el vidrio comienza a fluir como la miel a temperatura ambiente. El grueso vidrio líquido fluye entre los núcleos hexagonales en el molde para crear una estructura de "panal". El blanco final del espejo de panal pesará aproximadamente un quinto tanto como un espejo de vidrio sólido de su tamaño.
Los cojinetes en el horno giratorio girarán una carga de 100 toneladas durante el spincasting. El horno se puede suministrar con hasta 1,1 megavatios de electricidad durante la colada, suficiente para alimentar un promedio de 750 a 1.100 hogares de Tucson, según la época del año.
La velocidad de rotación del horno determina la profundidad de la curva girada en la forma del espejo, o la longitud focal del espejo. El espejo GMT girará 5 veces por minuto, más lento que los dos espejos de 8.4 metros que el Laboratorio hizo para el Gran Telescopio Binocular (LBT), porque el espejo GMT fuera del eje debe ser un espejo de longitud focal más largo y menos profundo que el Primarias simbólicas LBT.
"Esta es una nueva época para la astronomía", dijo Richard Meserve, presidente de la Carnegie Institution. “La fabricación del espejo fuera del eje es un evento innovador que avanzará el descubrimiento científico. Todos en el consorcio GMT de ocho miembros están entusiasmados de que estemos en producción ".
El consorcio del Telescopio Gigante de Magallanes actualmente incluye los Observatorios Carnegie, la Universidad de Harvard, el Observatorio Astrofísico Smithsoniano, la Universidad de Arizona, la Universidad de Michigan, el Instituto de Tecnología de Massachusetts, la Universidad de Texas en Austin y la Universidad Texas A&M.
"El hecho de que ya estamos en producción está directamente relacionado con la tecnología exitosa desarrollada para los telescopios gemelos Magellan de 6.5 metros (21 pies) en el Observatorio Las Campanas de Carnegie en Chile", dijo Matt Johns, director asistente de los Observatorios Carnegie y Gerente de proyectos GMT. "Los telescopios Magellan han demostrado ser los mejores telescopios de imágenes naturales en el suelo".
El enfriamiento en espejo es un proceso cuidadosamente controlado que tomará de 11 a 12 semanas. Una vez que el espejo se haya enfriado por completo, el laboratorio lavará los núcleos de cerámica de las celdas de nido de abeja de vidrio del espejo. Luego, el espejo se rectificará y pulirá con una precisión de más o menos 15 a 20 nanómetros (un nanómetro es una billonésima parte de un metro). El espejo estará recubierto con una capa de aluminio reflectante de solo 100 nanómetros de espesor en el sitio del observatorio.
El GMT está programado para completarse en 2016 en un sitio en el norte de Chile. Con su poderosa resolución y su enorme área de recolección, podrá sondear las preguntas más importantes en astronomía, incluido el nacimiento de estrellas y sistemas planetarios en nuestra Vía Láctea, los misterios de los agujeros negros y la génesis de las galaxias.
La información detallada sobre el diseño de GMT y los objetivos científicos está en línea en http://www.gmto.org/
Fuente original: Comunicado de prensa de la UA
