Maravilha da engenharia:sexto espelho lançado para o telescópio gigante de Magalhães
p O Telescópio Gigante de Magalhães tem sete espelhos primários dispostos em uma matriz de padrão de flores. Os espelhos são os maiores do mundo. Crédito:Telescópio Gigante de Magalhães - GMTO Corporation
p O Telescópio Gigante de Magalhães anuncia a fabricação do sexto de sete dos maiores espelhos monolíticos do mundo. Esses espelhos permitirão aos astrônomos ver mais longe no universo com mais detalhes do que qualquer outro telescópio óptico antes. O sexto espelho de 8,4 metros (27,5 pés) - cerca de dois andares de altura quando posicionado na borda - está sendo fabricado no Laboratório de Espelhos Richard F. Caris da Universidade do Arizona e levará quase quatro anos para ser concluído. A moldagem do espelho é considerada uma maravilha da engenharia moderna e geralmente é celebrada com um grande evento presencial com participantes de todo o mundo. Devido à pandemia de coronavírus, o trabalho no sexto espelho começou a portas fechadas para proteger a saúde da equipe de 10 pessoas que fundiu o espelho no laboratório. p "A parte mais importante de um telescópio é seu espelho coletor de luz, "disse James Fanson, Gerente de Projeto do Telescópio Gigante de Magalhães. "Quanto maior o espelho, quanto mais fundo podemos ver no universo e mais detalhes podemos observar. O design de espelho primário exclusivo do Telescópio Gigante de Magalhães consiste em sete dos maiores espelhos do mundo. Lançar o sexto espelho é um passo importante para a conclusão. Uma vez operacional, o Telescópio Gigante Magellan produzirá imagens dez vezes mais nítidas do que o Telescópio Espacial Hubble. As descobertas que esses espelhos farão transformarão nossa compreensão do universo. "
p O processo de moldagem do espelho gigante no Laboratório de Espelhos Richard F. Caris, no Arizona, envolve o derretimento de quase 20 toneladas (38, 490 libras) de alta pureza, baixa expansão, vidro de borossilicato (chamado de vidro E6) no único forno giratório do mundo projetado para lançar espelhos gigantes para telescópios. No pico do processo de fusão, a fornalha gira a cinco revoluções por minuto, aquecendo o vidro a 1, 165 graus Celsius (2, 129 F) por aproximadamente cinco horas até que se liquefaça no molde. O evento de pico de temperatura é chamado de "fogo alto" e ocorrerá em 6 de março, 2021. O espelho então entra em um processo de recozimento de um mês em que o vidro é resfriado enquanto o forno gira a uma taxa mais lenta para remover tensões internas e endurecer o vidro. Demora mais 1,5 meses para esfriar até a temperatura ambiente. Este processo de "spin cast" dá à superfície do espelho sua forma parabólica especial. Uma vez resfriado, o espelho será polido por dois anos antes de atingir uma precisão de superfície óptica de menos de um milésimo da largura de um cabelo humano ou cinco vezes menor do que uma única partícula de coronavírus.
p "Estou tremendamente orgulhoso de como as operações do laboratório de espelho se adaptaram à pandemia, permitindo que nossos membros talentosos e dedicados do Laboratório de Espelhos Richard F. Caris continuem com segurança a produzir os espelhos para o Telescópio Gigante de Magalhães, "disse Buell Jannuzi, Diretor do Observatório Steward e Chefe do Departamento de Astronomia da Universidade do Arizona.
Este lapso de tempo mostra vários estágios do processo de fundição do espelho, incluindo a criação do molde de espelho leve, carregando quase 20 toneladas de vidro de borosilicato no molde, e a fornalha girando a cinco revoluções por minuto durante o "fogo alto, "aquecendo o vidro a 1, 165 graus Celsius (2, 129 F) por aproximadamente cinco horas até que se liquefaça no molde. O espelho GMT 5 está sendo fabricado no Laboratório de Espelhos Richard F. Caris na Universidade do Arizona. Crédito:a linha de crédito deve ser dada da seguinte forma:Richard F. Caris Mirror Lab, A Universidade do Arizona e o Telescópio Gigante de Magalhães - GMTO Corporation. Multimídia do lançamento e declaração de uso de mídia disponível aqui (https://www.dropbox.com/sh/7zv9h7m8vvmfu91/AADHsA47bqM9REgGgbywYGbHa?dl=0) até 20 de março de 2021. Os ativos podem não parecer não creditados. p Com os dois primeiros espelhos gigantes concluídos e armazenados em Tucson, Arizona, o sexto espelho se junta a três outros em vários estágios de produção no laboratório de espelhos. O polimento da superfície frontal do terceiro espelho alcançou uma precisão de 70 nanômetros e está a menos de um ano de sua conclusão. O quarto espelho completou o polimento da superfície traseira, e espalhadores de carga estão sendo fixados para permitir que o espelho seja manipulado durante a operação. O quinto espelho foi lançado em novembro de 2017, e o sétimo espelho deve ser lançado em 2023. Além disso, um oitavo espelho sobressalente está planejado para ser feito, que pode ser trocado quando outro espelho precisar de manutenção.
p No final da década de 2020, os espelhos gigantes serão transportados mais de 8, 100 quilômetros (5, 000 milhas) para a futura casa do Telescópio Gigante de Magalhães no Deserto do Atacama chileno no Observatório Las Campanas mais de 2, 500 metros (8, 200 pés) acima do nível do mar. O local é conhecido por ser um dos melhores sítios astronômicos do planeta, com seu céu claro, poluição luminosa baixa, e fluxo de ar estável produzindo imagens excepcionalmente nítidas. Adicionalmente, a localização do hemisfério sul do local dá ao telescópio extremamente grande acesso ao centro da Via Láctea, que é de interesse por muitos motivos, incluindo o fato de que é a casa do buraco negro supermassivo mais próximo, bem como muitas das galáxias próximas mais interessantes. O hemisfério sul também é o lar de alguns dos observatórios mais poderosos que trabalham em outros comprimentos de onda, tornando-o o local ideal para observações científicas sinérgicas.
p Assim que o Telescópio Gigante Magalhães se tornar totalmente operacional, sua matriz de sete espelhos terá uma área total de coleta de luz de 368 metros quadrados (3, 961 pés quadrados) - o suficiente para ver a tocha gravada em uma moeda de quase 160 quilômetros (100 milhas) de distância. Esse poder de visualização é dez vezes maior do que o famoso Telescópio Espacial Hubble e quatro vezes maior do que o altamente antecipado Telescópio Espacial James Webb, deverá ser lançado no final de 2021. Os espelhos também são uma parte crucial do design óptico que permite ao Telescópio Gigante Magellan ter o mais amplo campo de visão de qualquer telescópio extremamente grande (ELT) na classe de 30 metros. O design óptico exclusivo tornará o Telescópio Magellan Gigante o ELT mais opticamente eficiente quando se trata de fazer uso de cada fóton de luz que os espelhos coletam - apenas dois reflexos são necessários para direcionar a luz para os instrumentos de campo amplo e apenas três reflexos para fornecer luz aos instrumentos que utilizam pequenos campos de visão e as maiores resoluções espaciais possíveis.
p "Esta combinação sem precedentes de poder de captação de luz, eficiência, e a resolução de imagem nos permitirá fazer novas descobertas em todos os campos da astronomia, particularmente campos que requerem as mais altas resoluções espaciais e espectrais, como a busca por outras Terras, "disse Rebecca Bernstein, Cientista-chefe do Telescópio Gigante de Magalhães. "Teremos recursos exclusivos para estudar planetas em alta resolução, que é a chave para entender se um planeta tem uma composição rochosa como a nossa Terra, se contém água líquida, e se sua atmosfera contém a combinação certa de moléculas para sinalizar a presença de vida. "