Как изготавливают зеркало для огромного телескопа: видео

Самым крупным телескопом в настоящее время является Большой Канарский: его первичное шестиугольное зеркало с эквивалентным диаметром 10,4 метра составлено из 36 шестиугольных сегментов. Также среди лидеров — телескоп Хобби-Эберли в Техасе и два телескопа в гавайской обсерватории Кека: диаметр главного зеркала у каждого из них составляет 10 метров. Замыкает пятерку рекордсменов Большой южноафриканский телескоп: 9,2 метра.

Среди крупнейших телескопов, которые будут введены в строй в ближайшие годы — Европейский чрезвычайно большой с сегментным зеркалом диаметром в 39,3 м, состоящим из 798 шестиугольных фрагментов диаметром 1,4 метра и толщиной 50 мм. Он будет установлен на вершине горы Сьерро-Армазонес в чилийской пустыне Атакама в 2024 году.

Сравните размеры разных телескопов. Внизу справа — Гигантский Магелланов.

Еще один мощный телескоп — Гигантский Магелланов (англ. Giant Magellan Telescope) скоро появится в чилийской обсерватории Лас-Кампанас. В качестве собирающего свет элемента будет использоваться система из семи первичных зеркал диаметром 8,4 м и весом 20 тонн каждое. Таким образом, его суммарная апертура будет соответствовать телескопу с зеркалом диаметром 24,5 м: это в четыре раза больше возможностей самого крупного из современных телескопов. Гигантский Магелланов Телескоп будет иметь разрешающую способность в 10 раз выше, чем у телескопа Хаббла. С его помощью астрономы смогут открывать экзопланеты и получать их спектры, изучать свойства темной материи и темной энергии.

Изготовление каждого зеркала телескопа представляет собой сложную инженерную задачу. Блоки боросиликатного стекла, имеющего пониженный коэффициент теплового расширения, помещаются в печь, на дне которой находится матрица из алюмосиликатного волокна. Она придает обратной стороне зеркала форму сот, что позволяет на 85% облегчить зеркало. Затем печь, вращаясь со скоростью до пяти оборотов в минуту, разогревает стекло примерно до 1170 °C и сохраняет эту температуру около четырех часов. За это время стекло разжижается и заполняет матрицу. Процесс отливки зеркала продолжается в течение трех месяцев, и все это время печь продолжает вращаться, что позволяет достичь высокой однородности. Затем заготовка вынимается из печи, шлифуется, приобретая необходимую форму, и подвергается длительной полировке. В общей сложности создание одного зеркала занимает не менее 2 лет и стоит около 20 миллионов долларов США.

Первые работы над зеркалами Гигантского Магелланова Телескопа начались в 2005 году. В ноябре 2017 года началась отливка пятого зеркала; она продлится до февраля 2018 года. На полную мощность с семью зеркалами телескоп выйдет в 2025 году, но уже в 2022-м в обсерватории будут установлены четыре готовых зеркала, что позволит телескопу досрочно подключиться к процессу изучения космоса.