巨型麦哲伦望远镜
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巨型麦哲伦望远镜(英语:Giant Magellan Telescope,缩写:GMT)是正在建造中,预计在2025年完工启用的地基极大望远镜[5],它包含7个直径8.4米(27.6英尺)的主镜[6],将观察可见光和近红外线(320–25000 nm[3]),具有24.5米(80.4英尺)主镜的解析能力,和相当于22.0米(72.2英尺)口径的集光区域[7],这大约是368平方米(8.365米口径的7倍)[4]。预期这架望远镜的分辨率将是哈伯太空望远镜的10倍,并且在其开光使用时会是世界上最大的光学天台。在2015年12月,已经完成4面镜子,而且山顶设施的建造工作也已经开始[8][9]。
计划共使用7面镜子,但开始运作时只会先使用其中的4面[10][11] 这个价值10亿美元的专案由美国主导,与澳大利亚、巴西、以色列、韩国和台湾合作,智利为地主国。
6 sources
设置的场地
望远镜的安装地点是拉斯坎帕纳斯天文台[12],也是麦哲伦望远镜的所在地;位于智利拉塞雷纳北北东约115 km(71 mi)和科皮亚波南方 180 km(112 mi),高度为2,516米(8,255英尺)[1][2]。这个地点因为在一年中的大部分时间,以其出色的视宁度和晴朗的天气,已被选为新仪器的设置地点[13]。此外,由于远离人口聚集的中心和其它有利的地理条件:在阿塔卡马周围大部分的地区,不仅没有空气污染,而且夜空受到光污染的影响也很小,使这一地区成为地球上长期天文观测的最佳地点之一。主要地点的准备工作始于2012年3月23日,将山顶铲平的首次爆破。在2015年11月,于奠基仪式之后,现场开始施工[8][9]。
4 sources
镜片
望远镜将使用世界上最大的7个反射镜组合做为主反射镜,每个反射镜的直径都是8.417米(27.61英尺)。这种组合将在中心安放一面镜子,然后其它6面对称地排列在它的周围。面临的挑战是外围的6面镜子虽然彼此相同,但将是离轴的,不会独立的径向对称,因此需要修改通常的抛光和测试程式[14]。
这些镜子是由亚利桑那大学的斯图尔德天文台理查 F 卡里斯镜像实验室建造的[15]。第一面镜子于2005年11月3日在旋转炉中铸造完成,但在6年半之后,第二面镜子在2012年1月14日铸造时,还在进行研磨和抛光[16][17]。 第三面镜子在2013年8月铸造[10][18],第四面镜子在2015年9月铸造[19]。
每一面镜子的铸造需要使用20吨从日本大原公司进口的的E6硼硅酸盐玻璃,并且耗费12-13星期的时间[20]。 铸造完成后,它们还需要大约6个月的时间来冷却[10]。
第一面镜子的抛光工作在2012年11月完成[21]。 由于这是一个离轴的元件,因此必须开发各种新的光学测试和实验室的基础设施来抛光镜面。
由于每1-2年就需要重新蒸镀镜面,而每个镜子都需要花1-2星期来蒸镀,所以企图铸造7个相同的离轴镜子,以便有一个备用的镜子可以替换[22]。 虽然完整的望远镜有7面镜子,但计划在开始运作时只使用4面镜子[10]。
主镜阵列整体的焦比(焦距除以直径)是f/0.71,但每个镜子只是整体直径的三分之一,因此单一镜子的焦比是f/2.14[18]。 完整的望远镜系统是格里望远镜,整体的焦比是f/8。像现代所有的大型望远镜一样,它也将配置调适光学[23]。
9 sources
比较
巨型麦哲伦望远镜是一种新型的望远镜,各项设计都比以前的望远镜大得多,归类为超大望远镜[24]。计划中的其它超大望远镜包括欧洲极大望远镜和30米望远镜 [25]。
组织
这个专案由美国主导,与澳大利亚、巴西、以色列、韩国和台湾合作,智利为地主国[8]。下列组织是研制望远镜的联合会成员[28]:
- 中央研究院天文及天文物理研究所
- 亚利桑那大学(天文系和斯图尔德天文台)
- 亚利桑那州立大学(地球和与太空探索学院,SESE)
- 澳大利亚天文学有限公司
- 澳大利亚国立大学(天文学和天体物理学研究学院)
- 卡内基天文台
- 圣保罗大学(圣保罗研究基金会 – FAPESP)
- 哈佛大学(史密松天体物理台参与)
- 韩国天文学和空间科学研究所
- 史密森学会(史密松天体物理台参与)
- 德州农工大学
- 德克萨斯大学奥斯汀分校(德克萨斯大学奥斯汀分校天文系)
- 芝加哥大学(芝加哥大学天文和天体物理学系)
- 魏兹曼科学研究学院
位于帕萨迪纳的卡内基天文台办公室在其停车场绘制了 GMT 主镜阵列的轮廓。在卫星影像中很容易看到它:34.15591N,118.13345W(巨型麦哲伦望远镜轮廓图)。在2018年1月,科进集团获得管理巨型麦哲伦望远镜建设的合约[29]。
2 sources
镜片状态
总共有8片主镜:一片中央主镜片,6片离轴镜片[30],和一片备用的离轴镜片[31],当镜片被清洗和重新蒸镀时,这些镜片将会轮流来使用。这些反射镜是使用下面有蜂窝结构的硼硅酸盐玻璃制成[30];还为这架望远镜设计了调适光学的二次镜[30]。望远镜开始观测时只会使用4片镜子:中央和周围的3个离轴镜片[11]。
3 sources
相关条目
参考资料
外部链接
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