Готовое главное зеркало диаметром 8,4 метра транспортируется и интегрируется в прототип несущей системы в зеркальной лаборатории Ричарда Ф. Кэриса Университета Аризоны. Фото предоставлено: Дэмиен Джемисон, Гигантский Магелланов телескоп – Корпорация GMTO
Гигантский Магелланов телескоп сегодня объявил об успешной установке одного из завершенных главных зеркал диаметром 8,4 метра в прототип системы-носителя в Зеркальной лаборатории Ричарда Ф. Кэриса Университета Аризоны. Эта сложная система, размером сравнимая с половиной баскетбольной площадки и имеющая в три раза больше деталей, чем обычный автомобиль, имеет решающее значение для оптических характеристик телескопа и точности управления.
Эта веха знаменует начало шестимесячного этапа оптических испытаний, призванных продемонстрировать, что несущая система может управлять зеркалом по требованию, подтверждая революционные возможности основной светособирающей поверхности телескопа.
Светособирающая поверхность гигантского Магеллана площадью 368 квадратных метров состоит из семи крупнейших в мире оптических зеркал, расположенных в уникальном цветочном узоре. Вместе они обеспечат высочайшее разрешение изображения в самом широком поле зрения, которое когда-либо было достигнуто для исследования Вселенной, что в 200 раз превышает мощность лучших сегодняшних телескопов.
Каждое главное зеркало весит 17 тонн и поддерживается узкоспециализированной пневматической системой поддержки, размещенной в сварной стальной конструкции или «ячейке».
Эта система, работающая с нанометровой точностью, предназначена для регулировки положения зеркала, стабилизации его температуры, защиты от сейсмической активности и поддержания точной формы за счет уменьшения провисания зеркала под действием силы тяжести при движении телескопа. Система управляет объединенными семью главными зеркалами, чтобы они функционировали как единая светособирающая поверхность, создавая оптимальные условия для достижения высочайших оптических характеристик в научных наблюдениях.
«Мы начали интегрировать прототип системы активной поддержки более трех лет назад, первоначально используя имитатор массы стального зеркала, чтобы продемонстрировать, что наша конструкция способна безопасно поддерживать и контролировать готовые сегменты главного зеркала. «Для меня большая честь работать с выдающейся командой, и очень приятно наконец увидеть готовый сегмент зеркала, интегрированный в ячейку», — сказала Барбара Фишер, менеджер подсистемы главных зеркал Гигантского Магелланова телескопа.
В рамках важной части процесса интеграции компания Giant Magellan тесно сотрудничала с Техасским университетом A&M для очистки, сборки и тестирования опорных приводов, используемых в планере. Хотя фактическая установка зеркала в ячейку заняла всего один день, процесс начался с четырехнедельной разборки, чтобы подготовить ячейку и систему поддержки к транспортировке.
Затем систему перевезли на 20 миль из Технопарка Университета Аризоны в Зеркальную лабораторию Ричарда Ф. Кэриса, где она была повторно собрана. Этот логистически сложный процесс происходил через несколько часов после полуночи, чтобы минимизировать перебои в движении, поскольку для широкой погрузочной ячейки требовалось две полосы движения.
«Активная система поддержки главного зеркала Гигантского Магелланова телескопа является первой в своем роде», — сказал Трупти Ранка, ведущий инженер оптико-механических систем управления Гигантского Магелланова телескопа.
«Система активной поддержки содержит около 200 исполнительных механизмов и датчиков для контроля положения и формы 17-тонного зеркала высотой 8,4 метра с точностью до долей микрометра. Система управления обеспечивает гармоничную работу между данными датчиков и исполнительными механизмами для достижения этой точности.
Теперь, когда одно из главных зеркал было успешно интегрировано в прототип несущей системы, оно пройдет строгие испытания под измерительной башней в зеркальной лаборатории Ричарда Ф. Кэриса, чтобы подтвердить, что зеркало может сохранять свою форму и характеристики в различных условиях эксплуатации. После завершения испытаний проект активных систем поддержки производства пройдет окончательную экспертизу, а производство начнется в 2027 году.
«Эта сложная система потребовала многих лет планирования, строительства и испытаний командой специализированных инженеров и техников», — сказал Томас Красуски, ведущий инженер по тестированию программного обеспечения и систем Гигантского Магелланова телескопа.
«Каждый компонент был тщательно протестирован перед интеграцией в систему. Теперь, когда у нас установлен зеркальный сегмент, мы с нетерпением ждем возможности проверить его работоспособность. Путь сюда был трудным, но полезным процессом».
Эта веха знаменует собой следующий этап разработки семи сегментов главных зеркал Гигантского Магелланова телескопа и их вспомогательных систем. Три сегмента главного зеркала готовы, а остальные четыре находятся на различных стадиях полировки.
Седьмое и последнее главное зеркало было отлито в октябре 2023 года и сейчас готовится к полировке. Эта последняя веха также последовала за началом сборки опорной конструкции телескопа Гигантского Магеллана высотой 39 метров в августе 2024 года на предприятии Ingersoll Machine Tools в Рокфорде, штат Иллинойс, которая будет поддерживать семь главных зеркал и их ячейки, адаптивную оптику и научные инструменты.
«Впервые завершенный сегмент главного зеркала был интегрирован в его систему поддержки – это огромный шаг на нашем пути к первому свету», – сказал Уильям Бергетт, руководитель проекта Гигантского Магелланова телескопа. «Как только производительность будет подтверждена, мы начнем производство всех семи зеркальных ячеек на заводе Ingersoll Machine Tools, что станет одним из самых впечатляющих достижений на сегодняшний день».
Гигантский Магелланов телескоп в настоящее время строится на 40% в 36 штатах и, как ожидается, будет введен в эксплуатацию в Чили в начале 2030-х годов.
Информация от: корпорацией GMTO
