Tšiili Atacama kõrbes asuva lamendatud mäe peal võib üks maailma suurimaid teleskoope aidata teadlastel vastata eakohasele küsimusele „Kas seal on elu?” Praegu ehitatakse ja plaanitakse järgmise kümnendi alguses kasutusele võtta hiiglane Magellani teleskoop (GMT) on kutsunud teadlasi üles uuendusi tegema ja looma uut tehnoloogiat nende püüdlustes näha universumi kõige õhemaid ja kõige kaugemaid objekte.
Teleskoobi asukohaks valisid teadlased Las Campanase vaatluskeskuse, mis asub keskkonnas rohkem kui 300 päeva aastas valguseta ja selge ilmaga piirkonnas. Kümne ülikooli ja teaduskeskuse konsortsium, sealhulgas Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskus, lõikab teleskoobi miljardi dollari hinnasilti. (Pärast valmimist on selle aastane tegevuseelarve umbes 36 miljonit dollarit.)
"Selle teleskoobi ehitamise väljakutse on see, et me tahtsime väga suurt esmast peeglit, " ütleb Harvard-Smithsoniani keskuse direktor Charles Alcock. “Need peeglid peavad olema suured põhjusel, et otsime objekte, mis on väga nõrgad.” Väga suur on alahinnatud; arvestades, et Hubble'i kosmoseteleskoobi esmane peegel on läbimõõduga kaheksa jalga, GMT-de mõõtmed on rohkem kui kaheksakümmend jalga. Hubble'i kümnekordse läbimõõduga muudab see teravaks ka sellised asjad, nagu näiteks kaugete planeetide tähed, mis kulgevad tähtede ees kümme korda. Pärast valmimist seisab GMT korpuses 22 lugu pikk ja see hõlmab kolme jalgpalliväljaku suurust ala.
Nende tohutute peeglite ehitamine toimub Tšiilist enam kui 7000 miili kaugusel Stewardi observatooriumi peegellaborist, mis asub Arizona ülikooli jalgpallistaadioni all. Astronoomiaprofessor J. Roger P. Angeli juhendamisel keerutab meeskond GMT kergeid kärgstruktuuri peegleid, mis on nimetatud nende mustrilise väljanägemise järgi. Enamik teleskoope sisaldab kahte peeglit, kuid Angel ja tema meeskond kasutavad seitset. Esmane peegel sisaldab seitset eraldi klaasitükki, igaüks kaaludes 20 tonni. Kuus kumerat välispeeglit ümbritsevad esmast, luues seda, mida Alcock Harvard-Smithsoniani keskusest kirjeldab kui „ainulaadset kuju täppispeeglite kujundamise ajaloos“. Seitse peeglit saavad kokku mosaiigina ja toimivad ühe suure peeglina. üks fookus.
Teleskoopide suurenedes peavad ka peeglid seda tegema. Angel otsustas selle missiooni teha, kuna tema sõnul pole klaasi tootmise ettevõte sellega üldse tegelenud.) Nende peeglite kujundamine toimus mitme aastakümne jooksul ja see on teinud GMT võimalikuks. Angel ütleb, et kui tema välismaalastest kolleegid kasutavad Maa jälgimiseks teleskoope, "meeldib mulle ette kujutada, et nad kasutavad meiega sarnaseid peegleid."
Kärgstruktuuri peegel on üliteleskoopide taga olev oluline tehnoloogia, mis viib teadlasi kaugemale kui kunagi varem. Arizonas asuv 2004. aastal pühendatud suur binokulaarne teleskoop kasutab kärgstruktuuri peegleid, nagu ka mitme peegelteleskoobiga (MMT), ka Arizonas. MMT hakkas tööle 1970. aastatel ja Angel paigaldas selle uue peegliga 1992. aastal. Teadlased eelistavad neid peegleid, kuna need kipuvad öösel jahtuma, erinevalt teistest tüüpidest, mis jäävad kuumaks ja põhjustavad pilti rikkuvaid efekte.
Pärast kuueaastast tehnoloogilist uuendust valmis Angeli labor 2012. aastal GMT esimese peegli. Meeskonnal on nüüd neli erinevat arenguetappi hõlmavat peeglit, igaühel töötab kokku 30 inimest. "Suurim väljakutse on veenduda täiesti kindlas vormis, kui see nii keeruline kuju on, " ütleb Angel. Arizonast sõidavad valminud peeglid maanteel - see piiras nende suurust - Tšiili suunduva paadiga. Angel ootab enne vedude alustamist teise peegli valmimist ja testimist.
„Hiiglasliku Magellani teleskoop on üsna huvitav, kuna see põhineb tõenäoliselt enam kui ühelgi teisel teleskoobil, mille oleme kunagi ehitanud, tänapäevasel tehnoloogial, “ ütles astrofüüsik ja 2011. aasta Nobeli preemia laureaat Brian Schmidt Smithsoni üritusel selle kuu alguses. “Sellel on laserid, sellel kohandatav optikasüsteem. See kõik on kokku ehitatud. ”Schmidt töötab Austraalia Riikliku Ülikooli teaduskonnas, mis on osa GMT konsortsiumist.
Schmidtil ja teistel teadlastel on suuri lootusi, et GMT kasutuselevõtt on edukas. Nende õnneks, erinevalt Hubble'i kosmoseteleskoobist, on GMT eeliseks see, et ta on Maa peal, kui peaks ilmnema probleeme.
"Tõeline trikk on instrumendid, " ütleb Harvard-Smithsoniani keskuse astrofüüsik Andrea Dupree. "Kõik, mida teleskoop teeb, on koguda valgust ja visata see instrumenti, ja just seal teete oma tehnoloogilisi edusamme."
GMT-ga on teadlastel piisavalt valgust kaugete planeetide pildistamiseks ja ehk isegi nende atmosfääri tundmaõppimiseks. Kui nad avastavad hapniku tunnuseid, ei pruugi teiste eluvormide leidmine kaugel olla. Teleskoobi tohutu suurus võimaldab teadlastel õppida tundma ka tumedat ainet ja vastata küsimustele selle kohta, millal ja kuidas esimesed tähed tekkisid. "Võimalus nendest esimestest tähtedest läbi käia ja see on kindlasti üks asi, mida ma tõesti tahan teha koos Hiiglasliku Magellani teleskoobiga, " ütles Schmidt üritusel.
GMT tulevikku investeerinud teadlased on kõik nõus, et on raske ennustada, milliseid universumi küsimusi nende uus tehnoloogia võib vastata. “Kõige põnevamad avastused saavad olema ootamatud, ” sõnab Dupree.
