GMT aneb Jak se peče zrcadlo?

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