Meil, inimestel, on universumi mõistmiseks rahuldamatu nälg. Nagu ütles Carl Sagan: "Mõistmine on ekstaas." Kuid Universumi mõistmiseks on vaja paremaid ja paremaid viise selle vaatlemiseks. Ja see tähendab ühte asja: suured, tohutud, tohutud teleskoobid.
Selles sarjas vaatleme kuut maailma üliteleleskoopi:
- Hiiglasliku Magellani teleskoop
- Ülimalt suur teleskoop
- 30-meetrine teleskoop
- Euroopa eriti suur teleskoop
- Suur sünoptilise uuringu teleskoop
- James Webbi kosmoseteleskoop
- Laivälja infrapuna-uuringuteleskoop
Hiiglaslik Magellani teleskoop (GMT) ehitatakse Tšiilis Las Campanase observatooriumis, kus asuvad GMT eelkäijad Magellani teleskoobid. Tšiili Atacama piirkond on suurepäraste nägemistingimuste tõttu teleskoopide jaoks suurepärane koht. See on kõrgus kõrgusel, nii et seal on äärmiselt kuiv ja jahe, vähese valgustõrjega.
GMT-d ehitavad USA, Austraalia, Lõuna-Korea ja Brasiilia. Sellega alustati hoonete ehitamist 2015. aastal ja esimene tuli peaks ilmuma 2020. aastate alguses.
Segmenteeritud peeglid on tehnoloogia tipptasemel teleskoopide puhul ning GMT on selle tehnoloogia ümber üles ehitatud.
GMT esmane peegel koosneb 7 eraldi peeglist: üks keskpeegel, mida ümbritsevad 6 muud peeglid. Koos moodustavad nad optilise pinna, mille läbimõõt on 24,5 meetrit (80 jalga). See tähendab, et GMT kogu valgusekogumise pindala on 368 ruutmeetrit ehk peaaegu 4000 ruutjalga. GMT edestab Hubble'i kosmoseteleskoopi, kui eraldusvõime on kümme korda suurem.
Ehitatavate üksikute peeglite suurus on piiratud ja GMT 8,4-meetrised peeglid on ehitusmeetodite piirides. Seetõttu kasutatakse GMT-s ja teistes ülemaailmselt projekteeritud ja ehitatud super-teleskoopides segmenteeritud süsteeme.
Need peeglid on kaasaegsed insenerielemendid. Iga klaas on valmistatud 20 tonnist ja selle ehitamine võtab aastaid aega. Esimene peegel valati 2005. aastal ja 6 aastat hiljem seda veel poleeriti. Tegelikult on peeglid nii massiivsed, et valamise tulemusel vajavad nad jahtumiseks 6 kuud.
Need pole lihtsalt lamedad, lihtsad peeglid. Neid kirjeldatakse pigem kartulikrõpsudena kui lamedatena. Need on asfäärilised, mis tähendab, et peeglite nägudel on järsult kõverad pinnad. Peegel peab koos toimimiseks olema täpselt sama kumerusega, mis nõuab esiserva tootmist. Peeglite paraboloidne kuju peab olema lihvitud täpsusega üle 25 nanomeetri. See on umbes 1/25 valguse enda lainepikkusest!
Tegelikult, kui võtaksite ühe GMT peegli ja levitaksite selle idarannikult USA läänerannikule, oleks peegli kõrgeima mäe kõrgus vaid 1/2 tolli.
Plaan on, et Giant Magellani teleskoop alustaks tööd ainult nelja selle peegliga. GMT-l on ka lisapeegel, just ettenägematute olukordade jaoks.
GMT peeglite ehitamine nõudis nende nõudlike täpsuste saavutamiseks täiesti uusi testimismeetodeid ja -seadmeid. Kogu ülesanne langes Arizona ülikooli Richard F. Caris Mirror Labi kanda.
Kuid GMT on midagi enamat kui lihtsalt selle esmane peegel. Sellel on ka sekundaarne peegel, mis on ka segmenteeritud. Kõik sekundaarse peegli segmendid peavad töötama kooskõlas oma esmase peegli vastavate segmentidega ning kaugust sekundaarse peegli ja peegli vahel tuleb mõõta ühe osaga 500 miljonist. See nõuab teleskoobi kere teraskonstruktsiooni täpset tehnikat.
GMT taga olev insenerirakendus on äärmiselt nõudlik, kuid mis aitaks meil seda töötada, kui see meid universumi kohta tundma õpiks?
"Ma arvan, et tõeliselt põnevad asjad saavad olema asjad, mida meil veel pole." -Dr. Robert Kirshner
GMT aitab meil universumis lahendada mitmeid müsteeriume, nagu dr Robert Kirshner Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskusest selgitab selles videos.
GMT teaduslikud eesmärgid on hästi paika pandud ja üllatusi tegelikult pole. GMT eesmärgid on suurendada arusaamist meie universumi mõningatest põhiaspektidest:
- Tähtede, planeetide ja ketaste moodustumine
- Ekstrasolaarsed planeedisüsteemid
- Tähepopulatsioonid ja keemiline areng
- Galaktika kokkupanek ja areng
- Põhifüüsika
- Esimene tuli ja reioniseerimine
GMT kogub rohkem valgust kui ükski teine teleskoop, mis meil on, mistõttu jälgitakse selle arengut nii teravalt. See on esimene ulatus, mille abil ekstrasolaarseid planeete otse pildistada, mis on tohutult põnev. GMT abil võime näha planeetide värvi ja võib-olla isegi ilmastiku süsteeme.
Oleme harjunud nägema pilte Jupiteri tormilainetest ja ilmastikunähtustest meie päikesesüsteemi teistel planeetidel, kuid see, kui suudame midagi sellist päiksepoolsetel planeetidel näha, on jahmatav. See on miski, millest isegi juhuslik kosmosehuviline kohe lummab. See on nagu ulme.
Muidugi, me oleme ikkagi sellest võimalusest eemal. Kui esimest valgust ei oodata enne 2020. aasta algust, peame olema väga kannatlikud.
