Как только коллекционируют самое крупное во всем мире зеркало для телескопа?

    Зеркальную кузницу в Институте Аризоны не сложно и не заприметить. Владея впечатляющими объемами, Лаборатория зеркал Ричарда Кэриса присутствует в тени огромного футбольного стадиона вуза на 56 000 мест. Даже ее самая выдающаяся деталь — восьмиугольная бетонная вышка, увенчанная символом школы, смотрится как только строительная деталь арены по соседству. Но конкретно в данной башне размещено самое значимое оборудование.

    Снутри лаборатории узенькая люминесцентная зеленоватая лестница подымается на пять этажей перед началом входа в башню. Вас там повстречает руководивший лабораторией Стюарт Вайнбергер и попросит вытащить все из кармашков.

    «Очки, ключи, рукоятки. Все, что может свалиться и разрушить зеркало», разговаривает он. Вайнбергер проводит экскурсионную поездку на подий в 25 метрах над зеркалом поперечником 9 погонных метров. Дабы предпринять это же зеркало, пригодилось 20 миллионов баксов и подле шести лет. «Большинству граждан в лаборатории даже и не позволяют сюда заходить», разговаривает он. Это же поясняет стрессовость Вайнбергера — он привязал фотокамеру экскурсанта к запястью. Дальше — от первого личика, корреспондент Wired.

    Общий вид второго зеркального сектора с верхушки тестовой башни лаборатории зеркал

    Стеклянный диск нужно мной — одно из семи зеркал, кои в итоге соберутся в Циклопический Магелланов Телескоп. Он заработает в полную силу в 2025 году в обсерватории Лас Кампанас в пустыне Атакама в Чили и станет наикрупнейшей оптической обсерваторией во всем мире. Его зеркала, каждое из которых весит 17 тонн, будут размещены в цветочно-лепестковой изменения с шестью асимметричными зеркалами, окружающими центральный симметричный сектор. В совокупы они вытянутся на 25 погонных метров (что в два раза все больше поперечника имеющихся оптических телескопов) и займут общую площадь в 1300 квадратных погонных метров (образцовая площадь двух теннисных кортов). Владея разрешающей силой в 10 раз наибольшей, чем у галлактического телескопа Хаббла, БМТ будет ловить и фокусировать фотоны галактик и темных дыр на задворках Вселенной, учить формирование кинозвезд и миров рядом с ними и находить следы жизни в атмосферах потенциально обитаемых планет.

    Однако до того как БМТ приступит к собственной работе, ученым и инженерам из лаборатории зеркал надо сделать эти огромные плиты из стекла. Предпринять это же, как только и следовало ждать, будет истинно монументальной задачей.

    «Это одно из самых сложноватых зеркал, кои когда-либо выполняли. Они асферичные, максимально заглавные и сверхточные», разговаривает ассистент директора MirrorLab Джефф Кингсли. «Наша миссию — выполнять по единому зеркалу каждые четверо года, от начала и перед началом конца». На первое зеркало ушло подле десяти лет. Второй сектор — который эдак предохраняет Вайнбергер — начали выполнять в январе 2012 года не прекратят перед началом 2019.

    В текущее время в MirrorLab присутствуют зеркала БМТ на различных шагах изготовления. Крайнее начали выполнять практически на минувшей недельке. Первый этап — загрузить 20 тонн боросиликатного стекла E6 в большую крутящуюся печь, вручную. Снутри печи 1700 шестиугольных столбов образуют форму сот, на постройку которых ушло подле шести месяцев. В течение пары дней печь, нагретая перед началом тыщи градусов по Цельсию, переворачивается пять ежеменутно. Стекло, сейчас уже жидкое, стекает в соты, а уж силы вращения закругляют расплавленную жижу по бокам, придавая зеркалу его вогнутую форму.

    Дабы печь возвратилась к комнатной температуре, надо три месяца. Лишь тогда-то сотрудники лаборатории удаляют зеркало, ставят его с помощью подъемника и ввергают в ванну под высоченным давлением. «Мы по большому счету обстреливаем ее револьвером для мытья машин», разговаривает Кингсли. «Умный студентик из вуза пришел и переработал его под чистку стекла».

    Потом сотрудники лаборатории переворачивают зеркало сверху вниз на огромную парящую доску и перевозят в центральную фотокамеру лаборатории, где присутствует две станции полирования зеркала. Они удаляют полсантиметра стекла из задней части отливки. Как она становится гладкой, сотрудники MirrorLab укрепляют к ней 165 распределителей перегрузки, кои потом будут крепиться к приводам уже в пустыне Атакама.

    Потом сотрудники переворачивают зеркало личиком наверх, и начинается непростая работа.

    Шесть наружных частей зеркала БМТ — лепестки на тюльпане, ежели угодно — имеют некорректную форму. Них контуры топографически схожи чипсам Pringles, лишь наиболее стройные; кривенькие нереально узреть безоружным глазом, однако по причине их формирование зеркала становится болью пониже спины.

    «Мы желаем, дабы телескоп был ограничен базовой физикой — длиной волны света и поперечником зеркала, а уж и не неровностями на поверхности зеркала», разговаривает ученый-оптик Бадди Мартин, наблюдатель за шлифованием и полировкой. Под «неровностями» он имеет в образу недостатки все больше 20 нанометров — размеры маленького вируса. Однако когда зеркало получается из формы, его выпуклости способны достигать мм либо все больше.

    Несколько проходов грубой обработки умеют сгладить эти выпуклости перед началом 20 микрон — четверть ширины людского волоса. Однако эти огрехи как и раньше в 1000 раз все больше, чем они обязаны быть.

    Конкретно тут в игру вступает башня MirrorLab. На ее верхушке существуют комплект лазеров и интерферометров, кои отыскивают эти субмикронные шероховатости. Процесс измерения так чувствителен, что зеркало обязано присутствовать на пневматической системе, отделяющей его от движения строения. «Вибрации поступают с футбольного стадиона, дорожного движения на прилегающих улицах, вертолетах на пути в больницу», разговаривает Мартин. «Вы них и не почувствуете, однако измерения максимально чувствительные».

    Датчики в тестовой башне производят контурную карту поверхности зеркала. Загрузите карту в полировальную машинку, и она удалит все шероховатости зеркала. Однако и не все сразу же. В протяжении наиболее чем года зеркало будут двигать туда-сюда меж башней и полировальными станциями, пока что оно и не станет гладким… «как стеклышко».

    Лишь тогда-то зеркалу дозволят покинуть лабораторию. Первый сектор БМТ покинул объект в сентябре, дабы избавить пространство для собственных родных собратьев и сестер. Ныне он присутствует во временном хранилище неподалеку от интернационального аэропорта Тусон, ждя отгрузки в пустыню Атакама, где 100-нанометровое тонкое покрытие из алюминия окончит длительный переход от 20-тонной кучи стеклянных кусков в прочесывающую космос отражающую поверхность.

    «Знаете, мы ведь даже зеркал здесь и не делаем», разговаривает Мартин. «Мы делаем заглавные фрагменты стекла».