“Magic Mirrors” gestirà il Giant Magellan Telescope

Tutti dicono che è importante avere una dichiarazione di intenti chiara e concisa.

Quello che potrebbe essere ciò che il project manager James Vanson, che guida il team di costruzione del Giant Magellan Telescope, ha detto del loro lavoro, il miglior telescopio (non ufficiale) di sempre: “Siamo in viaggio per costruire il telescopio più potente del mondo”.

Questo è quanto più chiaro e conciso.

Una chiarezza come questa può aiutare solo quando il tuo obiettivo finale è uno strumento dieci volte più potente del telescopio spaziale Hubble di 32 anni e quattro volte più potente del telescopio spaziale James Webb recentemente commissionato. Anche la scienza pura come forza trainante aiuta. “È un dato di fatto che le cose a cui teniamo così tanto da osservare sono così lontane e così deboli”, ha spiegato Vanson. “Più grande è lo strumento, più chiara è l’immagine. Vuoi costruire il telescopio più grande che la tua tecnologia e il tuo budget supporteranno”.

La vastità di questo sforzo richiede molto supporto. I fondatori del Giant Magellan Telescope includono sei importanti università statunitensi insieme alla Carnegie Institution for Science e alla Smithsonian Institution, oltre a cinque partner internazionali in Australia, Brasile, Israele e Corea del Sud. La Federazione internazionale ha annunciato oggi un nuovo investimento di 205 milioni di dollari per finanziare la costruzione della struttura del telescopio a 12 piani presso la Ingersoll Machine Tools nell’Illinois, per continuare a lavorare sugli specchi del telescopio presso il Richard F. Carris Mirror Lab dell’Università dell’Arizona e per costruire spettrofotometri nello stato dell’Arizona, in Texas.

Questo è certamente un finanziamento fondamentale, ma la profondità scientifica del consorzio fondatore è importante anche per gli ostacoli tecnologici del telescopio. “I progressi nei telescopi sono davvero guidati dalla tecnologia”, ha affermato Vanson. “La realizzazione di portate da otto a dieci metri ha portato al progresso dell’informatica”. Ma il colosso nel nome di questo progetto indica un diametro molto più grande di 25,4 metri per gli specchi principali, quindi il team di Fanson apre nuovi orizzonti tecnologici. (Il Giant Magellan Telescope è un telescopio riflettente, un telescopio ottico a infrarossi gregoriano, per l’esattezza, che consiste in uno specchio parabolico principale per la raccolta della luce e uno specchio secondario che riflette l’immagine in un sistema di lenti.) “Il nostro progetto per il telescopio è unico. Lo specchio principale è costituito da sette segmenti con un diametro di 8,4 metri ciascuno. Ogni parte è lo specchio più grande del mondo! Realizzarlo è stata la sfida tecnologica numero uno. Sei parti sono le stesse, ma fuori asse: prendi a forma di patatine. Quegli specchi devono essere lucidati entro un milionesimo di pollice. Se le loro superfici sono la superficie della terra, la loro montagna più alta sarebbe di due pollici. “

D’altra parte, la costruzione del telescopio è più semplice per questo telescopio rispetto a Hubble e Webb, perché il Giant Magellan Telescope sarà a terra. “Stiamo costruendo presso il Carnegie Institution for Science’s Las Campanas Observatory nella parte più meridionale del deserto di Atacama in Cile”, ha affermato Vanson. “Vuoi un’area asciutta, perché l’umidità nell’aria assorbe la luce. Hai bisogno di un clima costantemente buono. E vuoi un’area in cui l’aria è liscia, dove si ottengono distorsioni dalle correnti d’aria. La nostra posizione ai margini dell’oceano significa che abbiamo correnti oceaniche regolari. D’altra parte, l’aria liscia non è priva di distorsioni come il vuoto dello spazio, e qui la tecnologia gioca un ruolo più importante, in particolare negli specchi secondari del telescopio, dove l’informatica aiuta ad affrontare la distorsione dell’aria. Ha continuato: “La parte anteriore dell’onda luminosa è increspata dall’atmosfera”. “Siamo intenzionati a sconfiggere l’influenza dell’atmosfera usando l’ottica adattiva. Momento dopo momento, l’immagine cambia. Lo correggiamo con uno specchio deformante per ottenere un’immagine limitata dalla diffrazione. Abbiamo sette segmenti per lo specchio secondario che sono 1,1 m di diametro Ognuno è uno specchio deformabile Costruiamo 4Decimo Una generazione di questo tipo di specchio, più veloce di qualsiasi generazione precedente. Stiamo costruendo la prima parte”.

Il vetro dello specchio secondario ha uno spessore di soli 2 mm e la superficie posteriore di ogni pezzo contiene 675 magneti attaccati al vetro. Ogni magnete contiene un corrispondente attuatore elettromagnetico computerizzato che distorce la superficie dello specchio 2.000 volte al secondo per ripulire i riflessi distorti della luce che riceve dagli specchi primari prima di inviarla agli strumenti scientifici del telescopio. Ciascuno dei sette segmenti dello specchio secondario riceve, corregge e trasmette la luce riflessa da uno dei sette segmenti dello specchio primario.

“Lo spettro del telescopio varia da 320 a 25.000 nanometri”, ha detto Vanson. Questo rappresenta la gamma di lunghezze d’onda da ottica a infrarossa. “Abbiamo anche migliorato il design ottico, con Gregorian che offre numerosi vantaggi, tra cui un arco di misurazione della piastra compatto, un ampio campo visivo per 20 minuti d’arco e la possibilità di trasportare più strumenti contemporaneamente”.

Attualmente, due parti degli specchi primari del telescopio sono state completate. Il terzo sta ricevendo gli ultimi ritocchi alla sua lucidatura ed è nel test finale. Altri tre sono in varie fasi di produzione. “Ognuno richiede circa quattro anni per essere completato”, ha detto Vanson. “L’aspettativa di vita del telescopio è di 50 anni e possiamo apportare miglioramenti durante la sua vita”. Sono in corso i lavori in Francia e in Italia sulla prima parte dello specchio secondario. Una struttura di 40.000 piedi quadrati è stata completata presso Ingersoll Machine Tools a Rockford, Illinois, per la costruzione della struttura del telescopio, nonché lavori di sterro in Cile per gettare le fondamenta del telescopio.

Vanson anticipa con impazienza le nuove capacità che il suo progetto offrirà. “Con questa prossima generazione di oscilloscopi, saremo in grado di fare alcune cose che non sono mai state fatte prima”, ha spiegato. Ci chiediamo: ‘Qual è il nostro universo? Qual è il nostro posto in esso? Siamo soli? “Abbiamo scoperto altri pianeti che vorremmo essere in grado di esplorare, scoprire come sono e se hanno segni di vita. I pianeti più vicini che hanno un potenziale per l’acqua sono oltre la nostra capacità di rilevare. Loro siamo solo al limite della nostra capacità di esplorare e fornire profonde opportunità di scoperta. Questi nuovi telescopi ci permetteranno di spingere indietro le frontiere della nostra conoscenza in ogni dimensione – non solo i pianeti, ma i buchi neri, l’energia oscura, la materia oscura , la formazione delle galassie. Nella mia carriera lavorando sui telescopi, ogni volta che c’è qualcosa di nuovo scopriamo cose che non ci aspettavamo nemmeno”.

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Giustina Rizzo

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