Úvodní strana  >  Články  >  Ostatní  >  GMT aneb Jak se peče zrcadlo?
Peter Kukol Vytisknout článek

GMT aneb Jak se peče zrcadlo?

Rotující pec. Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Rotující pec.
Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
V lednu 2012 se začalo tavit 21 tun skla v rotující peci pod fotbalovým stadionem Arizonské Univerzity v Tucsonu (stát Arizona). Roztavené sklo se přibližně dva měsíce ochlazuje a potom rok leští. A výsledek? Druhé zrcadlo pro 25 metrový Giant Magellan Telescope (GMT).

Unikátní proces, který se používá ve Steward Observatory Mirror Lab, má několik výhod. Zrcadla jsou mnohem tenčí nejen díky odstředivé síle v rotující peci, která pomáhá vytvářet závěrečný tvar skla, ale také díky "krunýři", který podporuje velmi tenkou optickou plochu zrcadla.

Tenčí zrcadla výrazně snižují váhu dalekohledu a navíc se rychleji adaptují na teplotu okolního vzduchu, což je důležité pro co největší ostrost obrazu. Navíc je možné tímto procesem vyrábět zrcadla s velmi krátkou ohniskovou vzdálenosti, což dále redukuje celkovou velikost dalekohledu a tím pádem také náklady na budovu a podporovací zařízení.

Nové zrcadlo je druhým segmentem, který spolu s šesti dalšími bude dohromady formovat dalekohled s průměrem skoro 25 metrů a světlostí f/0.7 (jinými slovy ohnisková vzdálenost bude méně než tři čtvrtiny průměru zrcadla). První zrcadlo se leští ve stejné laboratoři a díky novým zařízením na leštění a optické testování je jeho povrch přesný na 20 nanometrů (!). Spolu se systémem upravování optického povrchu ("Adaptive Optics"), který umožni dalekohledu kompenzovat atmosférické vlivy, se odhaduje, že GMT bude mít přibližně desetkrát lepší rozlišovací schopnost než Hubble Telescope, který léta okolo Země mimo atmosféru.

Tvar zrcadla je určen dvěma hlavními faktory - odstředivou silou rotující pece a hexagonálními Formičkami, které pokrývají zadní plochu zrcadla a dávají sklu vetší pevnost. Po ochlazení skla se zrcadlo zdvihne z pece a postaví se na výšku, aby se mohla jeho zadní plocha vyčistit. Potom následuje dlouhý proces přesného leštění povrchu, který trvá přibližně jeden rok. Optické vlastnosti leštěných zrcadel se pravidelně měří v optické věži, do které se přesouvají zrcadla vznášedly.

V minulosti se "upeklo" stejným postupem už několik zrcadel různých velikostí včetně hlavního zrcadla LSST (Large Synoptic Survey Telescope), které by mělo být brzy doleštěno. To je velmi neobvyklé tím, že jeho povrch se sestává z vnitřku, který má vetší zakřivení o průměru pěti metru, a vnějšího "prstenu", který má zakřivení nižší.

Zrcadla, která byla vyhotovena dříve, jsou instalovaná na několika observatořích po celém světě, včetně dvou 8.4 metrových zrcadel, která tvoří Large Binocular Telescope (LBT). Tento dalekohled je situován v Mount Graham International Observatory nedaleko Tucsonu a byl poprvé schopen vyfotit vesmír na podzim 2005. Dalo by se říci ze LBT je v jistém smyslu menší (a testovací) verzí GMT, ale sám LBT je v současné době úplný unikát - je to dalekohled s efektivním průměrem 12 metrů a ohniskovou vzdáleností podobnou průměru optické plochy (konkrétně f/1.1). Díky svým rozměrům, přesnosti optického povrchu a kompenzaci atmosférických vlivů má LBT už dnes vetší rozlišovací schopnost než Hubble Space Telescope.

Zrcadlová laboratoř v Tucsonu kromě obřích zrcadel pro astronomii také experimentuje s masovou výrobou zrcadel pro sluneční elektrárny. Tato zrcadla se vyrábějí velmi levně a s nízkou investicí do energie. Jsou ve tvaru čtverce o straně 3.1 metru. K výrobě se používá levné sklo, které se potírá odraznou vrstvou na spodní straně. Vice informací je na webových stránkách projektu www.rehnu.com.

Upéct a vyleštit zbývalá zrcadla na GMT bude trvat ještě několik let a se zprovozněním celého kolosu se počítá okolo roku 2017. Už dnes je to ale "embryo" dalšího unikátního oka do vesmíru.

Fotogalerie: Jak se peče zrcadlo


Příprava formiček na roztavené sklo. Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Příprava formiček na roztavené sklo.
Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Detail formiček. Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Detail formiček.
Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Inspekce skleněných bloků, které se budou tavit. Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Inspekce skleněných bloků, které se budou tavit.
Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Bloky se dávají do formiček. Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Bloky se dávají do formiček.
Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Rotující pec. Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Rotující pec.
Autor: Ray Bertram/Steward Observatory
Autor před rotující pecí. Autor: Eshaia Kukol
Autor před rotující pecí.
Autor: Eshaia Kukol
Upečené zrcadlo na čistící stanici - je vidět dutost skla. Autor: Peter Kukol
Upečené zrcadlo na čistící stanici - je vidět dutost skla.
Autor: Peter Kukol
Upečené zrcadlo na čistící stanici - je vidět, jak je přilepené, aby nespadlo. Autor: Peter Kukol
Upečené zrcadlo na čistící stanici - je vidět, jak je přilepené, aby nespadlo.
Autor: Peter Kukol
Leštění prvního zrcadla GMT. Autor: Peter Kukol
Leštění prvního zrcadla GMT.
Autor: Peter Kukol
Vznášedlo, které vozí zrcadlo mezi leštidlem a testovací věží. Autor: Peter Kukol
Vznášedlo, které vozí zrcadlo mezi leštidlem a testovací věží.
Autor: Peter Kukol
Pohled na vrchol testovací věže. Je vidět modrá obrazovka s testovacím vzorkem. Autor: Peter Kukol
Pohled na vrchol testovací věže. Je vidět modrá obrazovka s testovacím vzorkem.
Autor: Peter Kukol
Laboratoř také dělá levná skla na solární elektrárny. Autor: Peter Kukol
Laboratoř také dělá levná skla na solární elektrárny.
Autor: Peter Kukol
Leštění LSST zrcadla. Autor: Peter Kukol
Leštění LSST zrcadla.
Autor: Peter Kukol
LSST -
LSST - "dvě zrcadla v jednom". Jsou vidět dva rozdílné optické povrchy.
Autor: Peter Kukol




O autorovi



49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

VdB149, VdB150, LDN1235 - prach v souhvězdí Cephea

Souhvězdí Cephea je cirkumpolárním souhvězdím naší severní oblohy. Podobně jako například Velká medvědice, jejíž část označujeme lidovým jménem Velký vůz. Ale přeci … Velký vůz pozná téměř každý, o Cepheovi mnoho z „neastronomů“ možná ani neví. A astronom? Ten nás většinou odbude větou typu:

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Lunární X

Další informace »