巨型麥哲倫望遠鏡
| 巨型麥哲倫望遠鏡 | |
|---|---|
 藝術家筆下的巨型麥哲倫望遠鏡 | |
| 基本資料 | |
| 組織 | GMT集團 |
| 位置 | 智利，拉斯坎帕納斯天文台 |
| 坐標 | 29°01.7′S 70°41.15′W / 29.0283°S 70.68583°W座標：29°01.7′S 70°41.15′W / 29.0283°S 70.68583°W |
| 高度 | 2,516公尺[1][2] |
| 波長 | 320–25000 奈米[3] |
| 建築 | Under construction |
| 望遠鏡型式 | 格里式 |
| 口徑 | 25.448公尺[4] (~80 ft.) |
| 角解析度 | 0.21–0.3″ at 500 nm[3] |
| 集光面積 | 368 m²[4] |
| 焦長 | 18.000 m (M1) 202.745 m (M1+M2)[4] |
| 架台 | 經緯儀 |
| http://www.gmto.org/ | |
 維基共享資源 | |
[編輯維基數據] | |
巨型麥哲倫望遠鏡（英語：Giant Magellan Telescope，縮寫：GMT）是正在建造中，預計在2025年完工啟用的地基極大望遠鏡[5]，它包含7個直徑8.4公尺（27.6英尺）的主鏡[6]，將觀察可見光和近紅外線（320–25000 nm[3]），具有24.5公尺（80.4英尺）主鏡的解析能力，和相當於22.0公尺（72.2英尺）口徑的集光區域[7]，這大約是368平方公尺（8.365公尺口徑的7倍）[4]。預期這架望遠鏡的解析度將是哈伯太空望遠鏡的10倍，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[8][9]。
計畫共使用7面鏡子，但開始運作時只會先使用其中的4面[10][11] 這個價值10億美元的專案由美國主導，與澳大利亞、巴西、以色列、韓國和臺灣合作，智利為地主國。
設置的場地[編輯]
望遠鏡的安裝地點是拉斯坎帕納斯天文台[12]，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公尺（8,255英尺）[1][2]。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[13]。此外，由於遠離人口聚集的中心和其它有利的地理條件：在亞他加馬沙漠周圍大部分的地區，不僅沒有空氣汙染，而且夜空受到光汙染的影響也很小，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，於奠基儀式之後，現場開始施工[8][9]。
鏡片[編輯]
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公尺（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，不會獨立的徑向對稱，因此需要修改通常的拋光和測試程式[14]。
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[15]。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[16][17]。 第三面鏡子在2013年8月鑄造[10][18]，第四面鏡子在2015年9月鑄造[19]。
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硼矽酸鹽玻璃，並且耗費12-13星期的時間[20]。 鑄造完成後，它們還需要大約6個月的時間來冷卻[10]。
第一面鏡子的拋光工作在2012年11月完成[21]。 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[22]。 雖然完整的望遠鏡有7面鏡子，但計畫在開始運作時只使用4面鏡子[10]。
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[18]。 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[23]。
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。影像的解析度應該能超越哈伯太空望遠鏡 [5]。
比較[編輯]
巨型麥哲倫望遠鏡是一種新型的望遠鏡，各項設計都比以前的望遠鏡大得多，歸類為超大望遠鏡[24]。計畫中的其它超大望遠鏡包括歐洲極大望遠鏡和30公尺望遠鏡 [25]。
| 名稱 | 口徑 直徑（m） |
集光 面積（m²） |
開光 |
|---|---|---|---|
| 歐洲極大望遠鏡（ELT） | 39.3 | 978 | 2025 |
| 30公尺望遠鏡（TMT） | 30 | 655 | 2027[26] |
| 巨型麥哲倫望遠鏡（GMT） | 24.5 | 368 | 2024[27] |
| 南非大望遠鏡（SALT） | 11.1 × 9.8 | 79 | 2005 |
| 凱克望遠鏡 | 10.0 | 76 | 1990, 1996 |
| 加那利大型望遠鏡（GTC） | 10.4 | 74 | 2007 |
| 甚大望遠鏡（VLT） | 8.2 | 1998-2000 | |
| Notes: future dates for first-light are provisional and are likely to change. | |||
組織[編輯]
這個專案由美國主導，與澳大利亞、巴西、以色列、韓國和臺灣合作，智利為地主國[8]。下列組織是研製望遠鏡的聯合會成員[28]：
- 中央研究院天文及天文物理研究所
- 亞利桑那大學（天文系和斯圖爾德天文台）
- 亞利桑那州立大學（地球和與太空探索學院，SESE）
- 澳大利亞天文學有限公司
- 澳大利亞國立大學（天文學和天體物理學研究學院）
- 卡內基天文台
- 聖保羅大學（聖保羅研究基金會 – FAPESP）
- 哈佛大學（史密松天體物理台參與）
- 韓國天文學和空間科學研究所
- 史密森學會（史密松天體物理台參與）
- 德州農工大學
- 德克薩斯大學奧斯汀分校（德克薩斯大學奧斯汀分校天文系）
- 芝加哥大學（芝加哥大學天文和天體物理學系）
- 魏茲曼科學研究學院
位於帕薩迪納的卡內基天文台辦公室在其停車場繪製了 GMT 主鏡陣列的輪廓。在衛星影像中很容易看到它：34.15591N,118.13345W（巨型麥哲倫望遠鏡輪廓圖）。在2018年1月，科進集團獲得管理巨型麥哲倫望遠鏡建設的合約[29]。
鏡片狀態[編輯]
總共有8片主鏡：一片中央主鏡片，6片離軸鏡片[30]，和一片備用的離軸鏡片[31]，當鏡片被清洗和重新蒸鍍時，這些鏡片將會輪流來使用。這些反射鏡是使用下面有蜂窩結構的硼矽酸鹽玻璃製成[30]；還為這架望遠鏡設計了調適光學的二次鏡[30]。望遠鏡開始觀測時只會使用4片鏡子：中央和周圍的3個離軸鏡片[11]。
- 鏡片1：2005年10月鑄造[20]，2012年8月完成拋光，表面精確度達到19奈米，rms[21]。
- 鏡片2：2012年1月鑄造[20]。
- 鏡片3：2013年8月鑄造[10][20]。
- 鏡片4：2015年9月鑄造[19]。這是中央鏡片[11]。
- 鏡片5：2017年11月鑄造[32]。
- 鏡片6：在初期施工階段。
- 鏡片7：計劃中。
- 鏡片8：尚無計劃。
相關條目[編輯]
參考資料[編輯]
- ^ 1.0 1.1 José Terán U.; Daniel H. Neff; Matt Johns. SPIE 6267: Symposium on Astronomical Telescopes and Instrumentation. Orlando, FL: SPIE: 2. 2006-05-29 [2008-03-31]. （原始內容存檔於2015-11-22）.
|contribution=被忽略 (幫助) - ^ 2.0 2.1 Joanna Thomas-Osip, The Seeing and Turbulence Profile at Las Campanas Observatory: GMT Site Testing Progress Report (PDF), Syposium on Seeing, Kona, HI: AAS: 3, 2007-03-20 [2008-03-31], （原始內容存檔於2020-10-13）
- ^ 3.0 3.1 3.2 Giant Magellan Telescope Science Requirements (PDF). GMT Consortium: 11. [2008-03-31]. （原始內容存檔 (PDF)於2018-10-26）. 引用錯誤：帶有name屬性「requirements」的
<ref>標籤用不同內容定義了多次 - ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Chapter 6: Optics (PDF). GMT Conceptual Design Report. GMT Consortium. : 6-3 [2008-04-02]. （原始內容存檔於2012-03-28）.
- ^ 5.0 5.1 Amos, Jonathan. Magellan super-scope gets green light for construction. BBC News. 3 June 2015 [2015-06-04]. （原始內容存檔於2020-11-08）.
- ^ Giant Magellan Telescope Partner Institutions. GMT Consortium. [2007-04-03]. （原始內容存檔於2007-02-11）.
- ^ Maggie McKee. Giant telescope in race to become world's largest. New Scientist. 2007-10-04 [2007-10-07]. （原始內容存檔於2015-05-03）.
- ^ 8.0 8.1 8.2 Amos, Jonathan. Giant Magellan Telescope: Super-scope project breaks ground. BBC News. 12 November 2015 [2015-11-15]. （原始內容存檔於2020-11-28）.
- ^ 9.0 9.1 The Giant Magellan Telescope Organization Breaks Ground in Chile. [2019-03-19]. （原始內容存檔於2018-08-05）.
- ^ 10.0 10.1 10.2 10.3 10.4 Harvard Magazine - Giant Magellan Milestone (2013). [2019-03-19]. （原始內容存檔於2020-10-21）.
- ^ 11.0 11.1 11.2 Hutchins, Shana K. Giant Magellan Telescope to Cast Milestone Fourth Mirror. Texas A&M Today. September 18, 2015 [2015-12-17]. （原始內容存檔於2017-10-04）.
There is special significance to the fourth mirror. It will be the central unit. Without it, the other mirrors would be much more difficult to bring together to function as a single telescope. Also, our baseline plan starts the operations of the GMT with just these four mirrors, which will all have been cast once this one is complete.
- ^ Giant Magellan telescope site selected. Carnegie Institution. [2007-10-05]. （原始內容存檔於2012-03-23）.
- ^ Robinson, Travis. Eye on the sky. The Battalion. 2007-04-03 [2007-04-03]. （原始內容存檔於2007-09-29）.
- ^ What is Optical Metrology?, GMTO, [2012-04-08], （原始內容存檔於2012-03-28）
- ^ 存档副本. [2021-09-24]. （原始內容存檔於2021-03-13）.
- ^ Ketelsen, Dean, GMT polishing at Mirror Lab open house 14 Jan, 2012, 2012-01-15 [2012-04-08], （原始內容存檔於2016-06-10）,
While guests toured the facilities, the Lab staff ran both of our polishing machines on current projects, including this view of final polishing on the first GMT segment.
- ^ Mirror Casting Event for the Giant Magellan Telescope (新聞稿). GMTO. 2012-01-09. （原始內容存檔於2012-04-11）.
- ^ 18.0 18.1 Steward Observatory Mirror Lab, Mirror Castings, [2012-04-08], （原始內容存檔於2012-06-23）
- ^ 19.0 19.1 Richard F. Caris Mirror Lab Casts Fourth GMT Segment (新聞稿). GMTO. September 18, 2015 [2019-03-19]. （原始內容存檔於2019-11-30）.
- ^ 20.0 20.1 20.2 20.3 Mittan, Kyle. Steward Observatory casts second mirror for Giant Magellan Telescope. 2012-01-16 [2012-05-15]. （原始內容存檔於2018-06-19）.
|journal=被忽略 (幫助) - ^ 21.0 21.1 World’s Most Advanced Mirror for Giant Telescope Completed. Australian National University. 2012-11-09 [2012-01-14]. （原始內容存檔於2013-03-14）.
- ^
Telescope Structure (PDF). GMT Conceptual Design Report. February 2006. p. 7-17 § 7.4.5 [2007-10-07]. （原始內容存檔於2012-03-28）.
The center segment and cell will not have a spare, thus observations will be interrupted every one or two years for the 1–2 week period required to recoat that mirror.
- ^
Chapter 2: Overview (PDF), GMT Conceptual Design Report, p. 2-4 § 2.5.1, 2006 [2012-03-25], （原始內容存檔於2012-03-28）,
GMT is designed from the outset around adaptive optics (AO) with the goal of producing diffraction limited images at 1 μm and longer wavelengths.
- ^ GMT Overview -- Giant Magellan Telescope. [2011-06-15]. （原始內容存檔於2011-06-09）.
- ^ About TMT -- Thirty Meter Telescope. [2011-06-15]. （原始內容存檔於2011-08-08）.
- ^ TMT Timeline （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, accessed February 11, 2018
- ^ 存档副本. [2019-03-20]. （原始內容存檔於2014-12-10）.
- ^ Founders | Giant Magellan Telescope. GMTO Corporation. [2018-02-11]. （原始內容存檔於2021-03-05）.
- ^ Giant Magellan Telescope Organization names WSP as Construction Manager. www.gmto.org. January 11, 2018 [2018-01-25]. （原始內容存檔於2019-12-02） （美國英語）.
- ^ 30.0 30.1 30.2 Giant Magellan Telescope - Overview (PDF). [2019-03-20]. （原始內容存檔 (PDF)於2017-01-10）.
- ^ Martina, H. M.; Burgea, J. H.; Davisa, J. M.; Kimb, D. W.; Kingsleya, J. S.; Lawa, K.; Loeffa, A.; Lutza, R. D.; Merrilla, C.; Strittmattera, P. A.; Tuella, M. T.; Weinbergera, S. N.; Westa, S. C. Navarro, Ramón; Burge, James H. , 編. Advances in Optical and Mechanical Technologies for Telescopes and Instrumentation II. SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation. Proc. SPIE 9912 (Edinburgh). 22 July 2016: 99120V. doi:10.1117/12.2234491. （原始內容存檔 (PDF)於2016-12-20） 使用
|archiveurl=需要含有|url=(幫助). 參數|journal=與模板{{cite conference}}不匹配（建議改用{{cite journal}}或|book-title=） (幫助);|contribution=被忽略 (幫助); - ^ GMT Casts Fifth Mirror. GMT Newsletter, December 2017. [2019-03-20]. （原始內容存檔於2021-03-06）.
外部連結[編輯]
- 巨型麥哲倫望遠鏡網站首頁（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Lecture by director Patrick McCarthy on technologies behind GMT （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Article from the MIT news office （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- New Scientist article on the telescope （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- COSMOS article on the telescope
- Painted outline of the mirrors at the parking lot of the Observatories of the Carnegie Institution （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） in Pasadena
- J. Rosenberg - Seeing Stars (2013) - Harvard Magazine （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- J. Davis - Making mirrors for the Giant Magellan Telescope (2013) - The Planetary Society （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
| |||||||||||||||||