Vi mennesker har en umættelig sult efter at forstå universet. Som Carl Sagan sagde: "Forståelse er ekstase." Men for at forstå universet har vi brug for bedre og bedre måder at observere det på. Og det betyder én ting: store, enorme, enorme teleskoper.
I denne serie skal vi se på 6 af verdens Super Teleskoper:
- The Giant Magellan Telescope
- Det overvældende stort teleskop
- Det 30 meter teleskop
- Det europæiske ekstremt store teleskop
- Det store synoptiske undersøgelseskikkert
- James Webb-rumteleskopet
- Det brede feltinfrarøde målingsteleskop
The Giant Magellan Telescope (GMT) er ved at blive bygget i Chile på Las Campanas Observatory, hjemsted for GMT's forgængere Magellan Telescopes. Atacama-regionen i Chile er et fremragende sted for teleskoper på grund af dets fantastiske udsigtsforhold. Det er en ørken i høj højde, så den er ekstremt tør og kølig der, med lidt lysforurening.
GMT er ved at blive bygget af USA, Australien, Sydkorea og Brasilien. Det startede anlægskonstruktion i 2015, og første lys skulle være i de tidlige 2020'er.
Segmenterede spejle er teknologiets top når det kommer til superteleskoper, og GMT er bygget op omkring denne teknologi.
GMT's primære spejl består af 7 separate spejle: et centralt spejl omgivet af 6 andre spejle. Sammen danner de en optisk overflade, der er 24,5 meter (80 fod) i diameter. Det betyder, at GMT vil have et samlet lysopsamlingsareal på 368 kvadratmeter, eller næsten 4.000 kvadratmeter. GMT vil overgå Hubble-rumteleskopet ved at have en opløsningsstyrke, der er 10 gange større.
Der er en grænse for størrelsen på enkeltspejle, der kan bygges, og 8,4 meters spejle i GMT er grænserne for konstruktionsmetoder. Derfor bruges segmenterede systemer i GMT og i andre superteleskoper, der designes og bygges over hele verden.
Disse spejle er moderne teknikker. Hver af dem er lavet af 20 tons glas og tager år at bygge. Det første spejl blev støbt i 2005 og blev stadig poleret 6 år senere. Faktisk er spejlerne så massive, at de har brug for 6 måneder til at køle af, når de kommer ud af støbning.
De er ikke kun flade, enkle spejle. De beskrives som kartoffelchips snarere end at være flade. De er asfæriske, hvilket betyder, at spejlenes ansigter har stejle buede overflader. Spejlet skal have nøjagtigt den samme krumning for at kunne udføre sammen, hvilket kræver førende fremstilling. Spejlernes parabolformede form skal poleres til en nøjagtighed på over 25 nanometer. Det er omkring 1/25 af selve lysets bølgelængde!
Faktisk, hvis du tog et af GMT's spejle og sprede det ud fra østkysten til USAs vestkyst, ville højden på det højeste bjerg på spejlet kun være en halv tomme.
Planen er, at Giant Magellan-teleskopet skal starte operation med kun fire af dets spejle. GMT vil også have et ekstra spejl bygget, bare for eventualiteter.
Konstruktionen af GMT's spejle krævede helt nye testmetoder og udstyr for at opnå disse krævende nøjagtigheder. Hele opgaven faldt på University of Arizona's Richard F. Caris Mirror Lab.
Men GMT er mere end bare dets primære spejl. Det har også et sekundært spejl, som også er segmenteret. Hvert af det sekundære spejls segmenter skal arbejde sammen med dets matchende segment på det primære spejl, og afstanden fra det sekundære spejl til det primære spejl skal måles inden for en del i 500 millioner. Det kræver nøje konstruktion af stålkonstruktionen i teleskopets krop.
Teknologien bag GMT er ekstremt krævende, men når den først er i brug, hvad vil det hjælpe os med at lære om universet?
”Jeg tror, at de virkelig spændende ting vil være ting, som vi endnu ikke har sket.” Dr.. Robert Kirshner
GMT vil hjælpe os med at tackle flere mysterier i universet, som Dr. Robert Kirshner fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics forklarer i denne video.
GMT's videnskabelige mål er godt fastlagt, og der er ikke rigtig nogen overraskelser. Målet med GMT er at øge vores forståelse af nogle grundlæggende aspekter af vores univers:
- Stjerner, planet og diskdannelse
- Ekstrasolære planetariske systemer
- Stellarpopulationer og kemisk udvikling
- Galaxy samling og evolution
- Grundlæggende fysik
- Første lys og reionisering
GMT vil samle mere lys end noget andet teleskop, vi har, og derfor følges udviklingen så meget. Det vil være den første 'rækkevidde til direkte at tegne ekstrasolære planeter, hvilket vil være enormt spændende. Med GMT kan vi muligvis se farven på planeter og måske endda vejrsystemer.
Vi er vant til at se billeder af Jupiters stormbånd og vejrfænomener på andre planeter i vores solsystem, men at være i stand til at se sådan noget på ekstrasolplaneter vil være forbløffende. Det er noget, som selv den afslappede pladsinteresserede person straks vil blive fascineret af. Det er som at science fiction kommer til live.
Selvfølgelig er vi stadig et stykke væk fra noget af det der sker. Med det første lys, der ikke forventes før i begyndelsen af 2020'erne, bliver vi nødt til at være meget tålmodige.
