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巨型麥哲倫望遠鏡檢視原始碼討論檢視歷史

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巨型麥哲倫望遠鏡 (Giant Magellan Telescope,GMT) 是正在建造中,預計在2025年完工啟用的地基極大望遠鏡,它包含7個直徑8.4米(27.6英尺)的主鏡,將觀察可見光和近紅外線(320–25000 nm),具有24.5米(80.4英尺)主鏡的解析能力,和相當於22.0米(72.2英尺)口徑的集光區域,這大約是368平方米(8.365米口徑的7倍)。預期這架望遠鏡的分辨率將是哈伯太空望遠鏡的10倍[1],並且在其開光使用時會是世界上最大的光學天台。在2015年12月,已經完成4面鏡子,而且山頂設施的建造工作也已經開始。

計劃共使用7面鏡子,但開始運作時只會先使用其中的4面 這個價值10億美元的專案由美國主導,與澳大利亞、巴西和韓國合作,智利為地主國。

設置的場地

望遠鏡的安裝地點是拉斯坎帕納斯天文台,也是麥哲倫望遠鏡的所在地;位於智利拉塞雷納北北東約115 km(71 mi)和科皮亞波南方 180 km(112 mi),高度為2,516米(8,255英尺)。這個地點因為在一年中的大部分時間,以其出色的視寧度和晴朗的天氣,已被選為新儀器的設置地點。此外,由於遠離人口聚集的中心和其它有利的地理條件:在阿塔卡馬周圍大部分的地區,不僅沒有空氣污染,而且夜空受到光污染的影響也很小,使這一地區成為地球上長期天文觀測的最佳地點之一。主要地點的準備工作始於2012年3月23日,將山頂剷平的首次爆破。在2015年11月,於奠基儀式[2]之後,現場開始施工。

鏡片

巨型麥哲倫望遠鏡和其他著名光學望遠鏡主鏡面積比較,點選影像可看大圖。

望遠鏡將使用世界上最大的7個反射鏡組合做為主反射鏡,每個反射鏡的直徑都是8.417米(27.61英尺)。這種組合將在中心安放一面鏡子,然後其它6面對稱地排列在它的周圍。面臨的挑戰是外圍的6面鏡子雖然彼此相同,但將是離軸的,不會獨立的徑向稱,因此需要修改通常的拋光和測試程式。

這些鏡子是由亞利桑那大學的斯圖爾德天文台理查 F 卡里斯鏡像實驗室建造的。第一面鏡子於2005年11月3日在旋轉爐中鑄造完成,但在6年半之後,第二面鏡子在2012年1月14日鑄造時,還在進行研磨和拋光。 第三面鏡子在2013年8月鑄造,第四面鏡子在2015年9月鑄造。

每一面鏡子的鑄造需要使用20噸從日本大原公司進口的的E6硼硅酸鹽玻璃,並且耗費12-13星期的時間。鑄造完成後,它們還需要大約6個月的時間來冷卻。

第一面鏡子的拋光工作在2012年11月完成。由於這是一個離軸的元件,因此必須開發各種新的光學測試和實驗室的基礎設施來拋光鏡面。

由於每1-2年就需要重新蒸鍍鏡面,而每個鏡子都需要花1-2星期來蒸鍍,所以企圖鑄造7個相同的離軸鏡子,以便有一個備用的鏡子可以替換。雖然完整的望遠鏡有7面鏡子,但計劃在開始運作時只使用4面鏡子。

主鏡陣列整體的焦比(焦距除以直徑)是f/0.71,但每個鏡子只是整體直徑的三分之一,因此單一鏡子的焦比是f/2.14。 完整的望遠鏡系統是格里望遠鏡,整體的焦比是f/8。像現代所有的大型望遠鏡一樣,它也將配置調適光學。

由於有非常大的口徑和調適光學,科學家們期望有非常高品質的影像。影響的分辨率應該能超越哈伯太空望遠鏡。

視頻

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比哈勃空望遠鏡清晰10倍的巨型麥哲倫天文望遠鏡是如何製作的

參考文獻