Telescópio Gigante de Magalhães - Giant Magellan Telescope

O Grande Telescópio Magalhães
Telescópio gigante de Magalhães - artist's concept.jpg
Arte do Telescópio Gigante de Magalhães
Nomes alternativos GMT Edite isso no Wikidata
Parte de Observatório Las Campanas Edite isso no Wikidata
Localizações) Vallenar , Trehuaco, Província de Huasco , Região de Atacama , Chile
Coordenadas 29 ° 02 54 ″ S 70 ° 41 01 ″ W / 29,048217 ° S 70,683575 ° W / -29,048217; -70,683575 Coordenadas: 29 ° 02 54 ″ S 70 ° 41 01 ″ W / 29,048217 ° S 70,683575 ° W / -29,048217; -70,683575 Edite isso no Wikidata
Altitude 2.516 m (8.255 pés) Edite isso no Wikidata
Comprimento de onda 320 nm (940 THz) –25.000 nm (12 THz)
Construído 2015–2029 ( 2015–2029 ) Edite isso no Wikidata
Estilo telescópio Entidade proposta 
telescópio ótico de telescópio gregoriano
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Diâmetro 25,448 m (83 pés 5,9 pol.) Edite isso no Wikidata
Diâmetro secundário 3,2 m (10 pés 6 pol.) Edite isso no Wikidata
Resolução angular 0,01 segundo de arco Edite isso no Wikidata
Área de coleta 368 m 2 (3.960 pés quadrados)Edite isso no Wikidata
Comprimento focal 18, 202,7 m (59 pés 1 pol., 665 pés 0 pol.) Edite isso no Wikidata
Montagem montagem altazimuth Edite isso no Wikidata Edite isso no Wikidata
Local na rede Internet www .gmto .org Edite isso no Wikidata
O Telescópio Gigante de Magalhães está localizado no Chile
Telescópio gigante de Magalhães
Localização do Telescópio Gigante de Magalhães
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O Giant Magellan Telescope ( GMT ) é um telescópio terrestre extremamente grande em construção. Consistirá em sete segmentos primários de 8,4 m (27,6 pés) de diâmetro, que irão observar luz óptica e infravermelha próxima (320-25000 nm), com o poder de resolução de um espelho primário de 24,5 m (80,4 pés) e área de coleta equivalente a um 22,0 m (72,2 pés), que tem cerca de 368 metros quadrados. O telescópio deverá ter um poder de resolução 10 vezes maior do que o Telescópio Espacial Hubble . Em novembro de 2017, cinco espelhos foram lançados e a construção das instalações da cúpula começou.

Um total de sete espelhos primários está planejado, mas ele começará a operar com quatro. O projeto de US $ 1 bilhão é liderado pelos Estados Unidos em parceria com Austrália, Brasil e Coréia do Sul, tendo o Chile como país anfitrião.

Local

Observatório Las Campanas

A localização do telescópio é o Observatório Las Campanas , que também é o local dos Telescópios Magalhães , cerca de 115 km (71 milhas) ao norte-nordeste de La Serena, Chile e 180 km (112 milhas) ao sul de Copiapó, Chile , em um altitude de 2.516 m (8.255 pés). O local foi escolhido como o local do novo instrumento devido à sua excelente visão astronômica e tempo claro durante a maior parte do ano. Além disso, devido à escassez de centros populacionais e outras condições geográficas favoráveis, o céu noturno na maior parte da região do Deserto de Atacama não só está livre de poluição atmosférica , mas também é provavelmente um dos locais menos afetados pela poluição luminosa . tornando a área um dos melhores locais da Terra para observação astronômica de longo prazo. A preparação do local principal começou com a primeira explosão para nivelar o pico da montanha em 23 de março de 2012. Em novembro de 2015, a construção foi iniciada no local, com uma cerimônia de inauguração.

A escavação das fundações foi concluída no início de 2019.

Espelhos

Um dos espelhos da GMT no Steward Mirror Lab
Comparação de tamanhos nominais de aberturas do Telescópio Gigante Magellan e alguns telescópios ópticos notáveis

O telescópio usará sete dos maiores espelhos do mundo como segmentos de espelho primários, cada um com 8,417 m (27,61 pés) de diâmetro. Esses segmentos serão então dispostos com um espelho no centro e os outros seis dispostos simetricamente em torno dele. O desafio é que os seis segmentos externos do espelho ficarão fora do eixo e, embora idênticos entre si, não serão individualmente simétricos radialmente, necessitando de uma modificação dos procedimentos usuais de polimento e teste.

Os espelhos estão sendo construídas pela Universidade do Arizona 's Steward Observatory Richard F. Caris Espelho Lab. A fundição do primeiro espelho, em forno rotativo , foi concluída em 3 de novembro de 2005, mas a retificação e o polimento ainda estavam em 6 1 ⁄ 2 anos depois quando o segundo espelho foi fundido, em 14 de janeiro de 2012. Um terceiro segmento foi fundido em agosto de 2013, e o quarto em setembro de 2015. A fundição de cada espelho usa 20 toneladas de vidro de borosilicato E6 da Ohara Corporation do Japão e leva cerca de 12 a 13 semanas. Depois de serem lançados, eles precisam esfriar por cerca de seis meses.

O polimento do primeiro espelho foi concluído em novembro de 2012. Como se tratava de um segmento fora do eixo, uma ampla gama de novos testes ópticos e infraestrutura de laboratório teve que ser desenvolvida para polir o espelho.

A intenção é construir sete espelhos fora do eixo idênticos, de modo que um sobressalente esteja disponível para substituir um segmento sendo recoberto, um processo de 1–2 semanas (por segmento) necessário a cada 1–2 anos. Enquanto o telescópio completo usará sete espelhos, está planejado para começar a operar com quatro espelhos.

A matriz de espelho primário como um todo terá uma razão focal (distância focal dividida pelo diâmetro) de f / 0,71. Para um segmento individual - tendo um terço desse diâmetro - isso resulta em uma razão focal de f / 2,14. A razão focal geral do telescópio completo será f / 8 e a prescrição óptica é um telescópio Gregoriano aplanático . Como todos os grandes telescópios modernos, ele fará uso de óptica adaptativa .

Os cientistas esperam imagens de alta qualidade devido à grande abertura e à ótica adaptativa avançada. A resolução da imagem deve exceder a do Telescópio Espacial Hubble .

Estrutura de suporte

A estrutura do telescópio tem um design alt-azimute e ficará em um píer de 22 metros de diâmetro.

No final de outubro de 2019, a GMTO anunciou a assinatura de um contrato com a empresa alemã MT Mechatronics (subsidiária da OHB SE ) e a Ingersoll Machine Tools , com sede em Illinois , para projetar, construir e instalar a estrutura do telescópio da GMT. A estrutura vai pesar 1.800 toneladas sem espelhos e instrumentos. Com espelhos e instrumentos, pesará 2.100 toneladas. Essa estrutura vai flutuar sobre uma película de óleo (50 microns de espessura), sendo sustentada por uma série de mancais hidrostáticos. A previsão é de que a estrutura seja entregue ao Chile no final de 2025.

Controle de frente de onda e óptica adaptativa (AO)

Os espelhos primários estão alojados dentro de uma "célula" que protege os espelhos. Atuadores pneumáticos empurrarão a parte de trás dos espelhos primários para corrigir os efeitos da gravidade e variações de temperatura nos espelhos.

O sistema Adaptive Optics do GMT será embutido nos espelhos secundários que serão deformáveis. Os Espelhos Secundários Adaptáveis ​​(ou ASMs) consistem em uma fina folha de vidro que é colada a mais de 7.000 atuadores de bobina de voz controlados independentemente . Esses atuadores serão capazes de empurrar e puxar os espelhos mais de 1000 vezes por segundo para corrigir as distorções da frente de onda introduzidas pela turbulência na atmosfera da Terra.

O GMT terá vários tipos de óptica adaptativa. A camada de solo AO permite correções em um grande campo de visão (≥ 10 arcmin ). O Natural Guide Star AO é necessário para produzir correções limitadas por difração em um pequeno campo de visão (20-30 segundos de arco ). O Laser Tomography AO usa seis estrelas guia de laser e uma estrela guia natural tênue para estender correções limitadas por difração para regiões sem uma estrela guia brilhante. O desempenho será semelhante ao Natural Guide Star AO, mas com contraste reduzido.

Instrumentos de ciência

Os primeiros instrumentos de luz planejados são quatro instrumentos e um sistema de posicionamento de fibra de instalação. O sistema de posicionamento de fibra é necessário devido ao amplo campo de visão do GMT. Usando este sistema, é possível observar vários alvos em todo o campo com um ou mais dos espectrógrafos.

  • GMT-Consortium Large Earth Finder (G-CLEF) - um espectrógrafo de echelle visível
  • GMT Espectrógrafo Astronômico e Cosmológico Multi-objeto (GMACS) - um espectrógrafo multi-objeto visível
  • GMT Integral-Field Spectrograph (GMTIFS) - um IFU próximo ao infravermelho e um gerador de imagens AO
  • Espectrógrafo de infravermelho próximo GMT (GMTNIRS) - um espectrógrafo de infravermelho próximo
  • The Many Instrument Fiber System (MANIFEST) - um sistema de fibra de instalação

Além disso, a Câmera de Comissionamento (ComCam) será usada para validar o desempenho da Óptica Adaptativa da Camada do Solo do Sistema Óptico Adaptativo da instalação GMT.

Comparação

O Telescópio Gigante de Magalhães pertence a uma nova classe de telescópios chamados telescópios extremamente grandes, com cada projeto sendo muito maior do que os telescópios anteriores. Outros telescópios planejados extremamente grandes incluem o Extremely Large Telescope e o Thirty Meter Telescope .

Nome
Diâmetro da abertura (m)
Área de coleta (m 2 )		 Primeira luz
Telescópio Extremamente Grande (ELT) 39,3 978 2027
Telescópio de trinta metros (TMT) 30 655 2027
Telescópio gigante de Magalhães (GMT) 24,5 368 2029
Grande Telescópio da África Austral (SALT) 11,1 × 9,8 79 2005
Telescópios Keck 10,0 76 1990, 1996
Gran Telescopio Canarias (GTC) 10,4 74 2007
Very Large Telescope (VLT) 8,2 50 1998-2000
Notas: as datas futuras da primeira luz são provisórias e podem mudar.

Organizações

O projeto é liderado pelos Estados Unidos em parceria com Austrália, Brasil e Coréia do Sul, tendo o Chile como país anfitrião. As seguintes organizações são membros do consórcio que desenvolve o telescópio.

O escritório do Observatório Carnegie em Pasadena tem um esboço do conjunto de espelhos primários GMT pintado em seu estacionamento. É facilmente visível nas imagens de satélite em 34,15591 ° N ° W 118,13345 . Em janeiro de 2018, a WSP recebeu o contrato para gerenciar a construção do GMT. 34 ° 09′21 ″ N 118 ° 08′00 ″ W /  / 34.15591; -118.13345 ( Desenho de esboço do Telescópio Gigante de Magalhães )

Status dos espelhos

Haverá um total de oito segmentos de espelho primários: um espelho central, seis segmentos fora do eixo e um segmento sobressalente fora do eixo que será girado para uso conforme cada segmento é limpo e recoberto. Os espelhos são feitos de vidro de borossilicato e possuem uma estrutura em forma de favo de mel abaixo da superfície do espelho. Um espelho secundário adaptável também é projetado para o telescópio. O telescópio começará a observar apenas quatro espelhos: o segmento central e três segmentos fora do eixo.

  • Espelho 1, fundido em outubro de 2005, concluído em agosto de 2012 com polimento concluído com uma precisão de superfície de 19 nanômetros RMS .
  • Espelho 2, lançado em janeiro de 2012, concluído em 2019.
  • Espelho 3, fundido em agosto de 2013, atualmente (março de 2021) passando por fino polimento de sua superfície frontal. Menos de um ano após a conclusão.
  • Espelho 4, lançado em setembro de 2015. Este é o espelho central. Atualmente (março de 2021) a superfície traseira está polida e está tendo seus distribuidores de carga instalados.
  • Mirror 5, lançado em novembro de 2017.
  • Espelho 6, fundido em março de 2021. Duração aproximada de 4 anos.
  • O espelho 7, em planejamento, será lançado em 2023.
  • Espelho 8, planejado.

Veja também

Referências

links externos