Giant Magellan Telescope

Το Giant Magellan Telescope (GMT) είναι υπό κατασκευή επίγειο τηλεσκόπιο  που βασίζεται στο Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο, και έχει προγραμματιστεί να ολοκληρωθεί το 2025. Θα αποτελείται από επτά κύρια τμήματα διαμέτρου 8,4 μέτρων, τα οποία θα παρατηρούν το φως οπτικά και κοντά στο υπέρυθρο (320-25000 nm), με ισχύ ανάλυσης πρωτεύοντος κατόπτρου στα 24,5 m  και επιφάνεια συλλογής ισοδύναμη με 22,0 μ , η οποία είναι περίπου 368 τετραγωνικά μέτρα, (7×8,365 m). Το τηλεσκόπιο αναμένεται να έχει ισχύ 10 φορές μεγαλύτερη από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, και θα είναι το μεγαλύτερο οπτικό παρατηρητήριο στον κόσμο, κατά τη στιγμή που θα συλλάβει το πρώτο του φως. Από τον Δεκέμβριο του 2015 έχουν τοποθετηθεί πέντε καθρέπτες και έχει αρχίσει η κατασκευή της εγκατάστασης.

Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει επτά κύριους καθρέπτες (κάτοπτρα), αλλά η λειτουργία του θα αρχίσει με τέσσερις. Το κόστος του έργου ανέρχεται στα 1 δισ. δολάρια, με επικεφαλής τις ΗΠΑ σε συνεργασία με την Αυστραλία, τη Βραζιλία και τη Νότια Κορέα, ενώ η Χιλή είναι η χώρα υποδοχής.

Η τοποθεσία 
Η τοποθεσία του τηλεσκοπίου είναι το παρατηρητήριο Las Campanas,  όπως και των τηλεσκοπίων  Μαγγελάνος, περίπου 115 χιλιόμετρα βόρεια-βορειοανατολικά του La Serena, στη Χιλή, σε υψόμετρο 2.516 μέτρα.Η περιοχή έχει επιλεγεί λόγω της ιδιαίτερης αστρονομικής της θέασης και του αίθριου και καθαρού καιρού στο μεγαλύτερο μέρος του έτους. Επιπλέον λόγω της αραιοκατοίκησης και άλλες ευνοϊκές γεωγραφικές συνθήκες, ο νυχτερινός ουρανός στις περισσότερες περιοχές γύρω από την Έρημο Ατακάμα δεν είναι  απαλλαγμένος μόνο από ατμοσφαιρική ρύπανση, έχει και ελάχιστη φωτορύπανση, καθιστώντας την περιοχή ένα από τα καλύτερα σημεία για μακροχρόνια αστρονομική παρατήρηση στη Γη. Στις 23 Μαρτίου του 2012 ξεκίνησε η κύρια  προετοιμασία της τοποθεσίας  με εργασίες  ώστε να γίνει επίπεδη η κορυφή του βουνού. Η κατασκευή  ξεκίνησε τον Νοέμβριο του 2015, κατόπιν τελετής.
Τον Αύγουστο του 2018 ξεκίνησαν οι εκσκαφές του χώρου ώστε να δημιουργηθούν τα θεμέλια στα οποία θα σκυροδετηθεί η βάση ενός τεράστιου τσιμεντένιου προβλήτα. Οι εργασίες αναμένεται να διαρκέσουν πέντε μήνες.

Καθρέπτες 
Το τηλεσκόπιο θα χρησιμοποιήσει επτά από τους μεγαλύτερους καθρέπτες στον κόσμο ως πρωτεύοντα τμήματα, διαμέτρου 8,417 μέτρων το καθένα. Τα τμήματα αυτά θα στη συνέχεια θα οργανωθούν με έναν καθρέφτη στο κέντρο και τα άλλα έξι συμμετρικά τοποθετημένα γύρω από αυτόν. Η πρόκληση είναι ότι τα εξωτερικά έξι  τμήματα των καθρεπτών θα είναι εκτός άξονα, αν και πανομοιότυπα μεταξύ τους, δεν θα είναι μεμονωμένα ακτινικά συμμετρικά, έτσι ώστε να απαιτείται τροποποίηση της συνήθους στίλβωσης και των διαδικασιών δοκιμής.Οι καθρέφτες κατασκευάζονται από το Steward Observatory Mirror Lab του Πανεπιστήμιου της Αριζόνας . Η χύτευση του πρώτου καθρέφτη, σε ένα περιστρεφόμενο κλίβανο, ολοκληρώθηκε στις 3 Νοεμβρίου, 2005, αλλά η λείανση και στίλβωση θα γίνουν σε 6 ½ χρόνια, ενώ ο δεύτερος καθρέπτης χυτεύτηκε, στις 14 Ιανουαρίου 2012. Το τρίτο τμήμα, χυτεύτηκε τον Αύγουστο του 2013, και το τέταρτο τον Σεπτέμβριο του 2015.
Στη χύτευση κάθε καθρέφτη χρησιμοποιούνται 20 τόνοι γυαλί E6 borosilicate από το Ohara Corporation της Ιαπωνίας και διαρκεί περίπου 12-13 εβδομάδες.
Μετά τη χύτευση το γυαλί θα πρέπει να κρυώσει για περίπου έξι μήνες.

Η στίλβωση του πρώτου καθρέφτη ολοκληρώθηκε τον Νοέμβριο του 2012.
Καθώς αυτό ήταν ένα τμήμα εκτός άξονα, έπρεπε να αναπτυχθούν μια μεγάλη ποικιλία από νέες οπτικές δοκιμές και εργαστηριακές υποδομές  για το γυάλισμα του καθρέφτη.

Η πρόθεση είναι να οικοδομηθούν επτά πανομοιότυποι καθρέπτες εκτός άξονα, έτσι ώστε τα ανταλλακτικά να είναι διαθέσιμα ώστε να αντικαταστήσουν ένα τμήμα που αντικαθίσταται, 1-2 την εβδομάδα (ανά τμήμα), διαδικασία που απαιτείται για κάθε 1-2 χρόνια.
Ενώ η πλήρης λειτουργία του τηλεσκοπίου θα χρησιμοποιεί επτά καθρέφτες, προβλέπεται να αρχίσει τη λειτουργία του με τέσσερις.

Η κύρια συστοιχία καθρεφτών ως σύνολο, θα έχει εστιακή αναλογία (εστιακό μήκος διαιρούμενο από τη διάμετρο) : f/0,71. Για ένα μεμονωμένο τμήμα – που είναι το ένα τρίτο αυτής της διάμετρου – έχει ως αποτέλεσμα εστιακή αναλογία ίση με f/2,14.
Η συνολική εστιακή αναλογία του πλήρους τηλεσκοπίου θα είναι f/8 και η οπτική συνταγή είναι απλανητικό Γρηγοριανό τηλεσκόπιο. Όπως όλα τα σύγχρονα μεγάλα τηλεσκόπια θα κάνει χρήση της τεχνικής adaptive optics.

Οι επιστήμονες περιμένουν πολύ υψηλής ποιότητας εικόνες, λόγω του πολύ μεγάλου διαφράγματος και της  προηγμένης τεχνολογίας adaptive optics. Η ανάλυση των εικόνων θα πρέπει να υπερβαίνει την ανάλυση του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble.

Εξαιρετικά μεγάλα τηλεσκόπια 

Το Giant Magellan Telescope ανήκει σε μία νέα κατηγορία τηλεσκοπίων που ονομάζονται εξαιρετικά μεγάλα τηλεσκόπια τα οποία είναι πολύ μεγαλύτερα από τα προηγούμενα τηλεσκόπια. Άλλα προγραμματισμένα εξαιρετικά μεγάλα τηλεσκόπια περιλαμβάνουν το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) και το Τηλεσκόπιο Τριάντα Μέτρων (TMT)

Οι οργανισμοί που συμμετέχουν
Το έργο  καθοδηγείται από τις ΗΠΑ σε συνεργασία με την Αυστραλία, τη Βραζιλία και τη Νότια Κορέα με τη Χιλή ως χώρα υποδοχής. Οι ακόλουθοι οργανισμοί είναι μέλη της κοινοπραξίας που αναπτύσσει το τηλεσκόπιο.
 Τα παρατηρητήρια του Carnegie Institution της Ουάσιγκτον
 Πανεπιστήμιο του Σικάγο
 Πανεπιστήμιο Του Χάρβαρντ
 Smithsonian Astrophysical Observatory
 Texas A&M University
 Πανεπιστήμιο της Αριζόνα
 Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν
 Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας
 Αστρονομία Australia Limited
 Κορέα Αστρονομία και η Διαστημική Επιστήμη Ινστιτούτο (한국천문연구원)
 Πανεπιστήμιο του Σάο Πάολο

Τον Ιανουάριο του 2018, ανατέθηκε στο WSP η σύμβαση για τη διαχείριση της κατασκευής του GMT. 

Στο γραφείο του παρατηρητηρίου  Carnegie  στην Πασαντίνα υπάρχει ένα ζωγραφισμένο περίγραμμα του πρωτεύοντος καθρέφτη του GMT στο πάρκινγκ. Είναι εύκολα ορατό σε δορυφορικές εικόνες στο 34°09'21"N 118°08'00"W / 34.15591°N 118.13345°W / 34.15591; -118.13345 (Giant Magellan Telescope σχέδιο περιλήψεων).

Φάση κατασκευής των καθρεφτών 
Θα υπάρχουν συνολικά επτά κύριοι καθρέφτες: ένας κεντρικός καθρέφτης και έξι εκτός άξονα τμήματα. Οι καθρέπτες είναι κατασκευασμένοι από βοριοπυριτικό γυαλί και  έχουν κυψελωτή δομή κάτω από την επιφάνεια του καθρέφτη. Ένας  προσαρμοστικός (adaptive) δευτερεύον καθρέπτης είναι επίσης σχεδιασμένος για το τηλεσκόπιο. Επιπλέον, προγραμματίζεται ένα εφεδρικό τμήμα εκτός άξονα (έξι εκτός άξονα και ένα πρωτεύον χρησιμοποιείται ως πρωτογενής καθρέφτης).

Ανά καθρέφτη 

 O καθρέπτης (Mirror 1), χυτεύτηκε τον Οκτώβριο του 2005, ολοκληρώθηκε τον Αύγουστο του 2012 με την ολοκλήρωση της στίλβωσης  με  ακρίβεια στην επιφάνεια στα 19 νανόμετρα, rms.
 Ο καθρέπτης (Mirror 2), χυτεύτηκε  τον Ιανουάριο του 2012.
 Ο καθρέπτης (Mirror 3), χυτεύτηκε τον Αύγουστο του 2013.
 Ο καθρέπτης (Mirror 4), χυτεύτηκε τον Σεπτέμβριο του 2015. Αυτός είναι ο κεντρικός καθρέπτης.
 O καθρέπτης (Mirror 5), χυτεύτηκε  στις 3 Νοεμβρίου 2017
 Ο καθρέπτης (Mirror 6), είναι στην πρώιμη φάση της κατασκευής.
 Ο καθρέπτης (Mirror 7) είναι στη φάση σχεδιασμού.
 Ο καθρέπτης (Mirror 8) δεν έχει ακόμη προγραμματιστεί.

Παραπομπές

Δείτε επίσης 

 Ατακάμα
Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT)
Gran Telescopio Canarias
 Τηλεσκόπιο Μαγγελάνος
Thirty Meter Telescope

Εξωτερικοί σύνδεσμοι 

Giant Magellan Telescope αρχική σελίδα
Διάλεξη από τον σκηνοθέτη Patrick McCarthy σχετικά με τις τεχνολογίες που βασίζεται το GMT
Άρθρο από το γραφείο MIT news
New Scientist, άρθρο σχετικά με το τηλεσκόπιο 
COSMOS, άρθρο σχετικά με το τηλεσκόπιο
Ζωγραφισμένο περίγραμμα των καθρεφτών στο πάρκινγκ του Παρατηρητήριου του Carnegie Institution , στην Πασαντίνα
J. Rosenberg, Βλέποντας Τα Αστέρια (2013) - Το Harvard Magazine
J. Davis - Making mirrors για το Giant Magellan Telescope (2013) - Η Πλανητική Κοινωνία

Αστεροσκοπεία στη Χιλή
Τηλεσκόπια