Vaizdo kreditas: Dvyniai
Investuotojams, ieškantiems kito būtino dalyko, sidabrinė danga ant „Gemini South“ 8 metrų teleskopo veidrodžio gali atrodyti kaip slaptas viešai neatskleista informacija norint investuoti į šį vertingą metalą ir gauti didžiulį pelną. Tačiau paaiškėja, kad šiam milžiniškam veidrodžiui prireikė mažiau nei dviejų uncijų (50 gramų) sidabro, jo neužteko norint užsiregistruoti tauriųjų metalų rinkose. Tikroji blizgančių „Gemini“ investicijų grąža yra tai, kaip ji teikia precedento neturintį jautrumą nuo žemės paviršiaus, kai tyrinėja šiltus objektus kosmose.
Nauja danga - pirmoji tokio tipo danga, išlyginanti labai didelio astronominio veidrodžio paviršių - yra vienas iš paskutinių žingsnių, kad „Dvyniai“ taptų galingiausiu infraraudonųjų spindulių teleskopu mūsų planetoje. „Nėra abejonės, kad su šia danga„ South Gemini “teleskopas galės ištirti žvaigždžių ir planetų formavimosi regionus, juodąsias skylutes galaktikų centruose ir kitus objektus, kurie iki šiol aplenkė kitus teleskopus“, - sakė Charlie Telesco iš Floridos universitetas, kurio specializacija yra žvaigždžių ir planetų formavimo regionų tyrimas vidutinės infraraudonosios spinduliuotės srityje.
„Gemini“ veidrodžio uždengimas sidabru naudojamas per keletą metų bandymų ir eksperimentų metu išplėtotą procesą, kad būtų gauta danga, atitinkanti griežtus astronominių tyrimų reikalavimus. „Dvynių“ pagrindinis optinis inžinierius Maxime'as Boccas, kuris prižiūrėjo veidrodžio dangos kūrimą, sakė: „Manau, jūs galite pasakyti, kad po kelerių metų sunkaus darbo, siekiant nustatyti ir sureguliuoti geriausią dangą, mes atradome savo sidabrinį pamušalą!“
Daugelis astronominių veidrodžių yra padengti aliuminiu, naudojant garinimo procesą, ir juos reikia perdažyti kas 12-18 mėnesių. Kadangi dvigubi „Dvynių“ veidrodžiai yra optimizuoti objektams žiūrėti tiek optiniu, tiek infraraudonųjų spindulių bangos ilgiu, buvo nurodyta kitokia danga. Sidabrinės dangos „Gemini“ planavimas ir įgyvendinimas prasidėjo suprojektuojant dvi 9 metrų pločio dangos kameras, esančias observatorijos patalpose Čilėje ir Havajuose. Kiekvienoje dangų gamykloje (kurią iš pradžių pastatė Karališkoji Grinvičo observatorija JK) įmontuoti įtaisai, vadinami magnetronais, kad veidrodis būtų „purškiamas“ danga. Dulkinimo procesas yra būtinas dedant daugiasluoksnę dangą ant „Gemini“ veidrodžių, kad būtų galima tiksliai kontroliuoti įvairių veidrodinio paviršiaus sluoksnių medžiagų storį. Panašus dengimo procesas paprastai naudojamas architektūriniam stiklui, siekiant sumažinti oro kondicionavimo išlaidas ir sukurti estetinį stiklo atspindį ir spalvą ant pastatų, tačiau tai yra pirmas kartas, kai jis taikomas dideliame astronominiame teleskopo veidrodyje.
Dangą sudaro keturių atskirų sluoksnių pluoštai, užtikrinantys, kad sidabras priliptų prie veidrodžio stiklinės ir būtų apsaugotas nuo aplinkos elementų ir cheminių reakcijų. Kaip žino visi sidabrinius dirbinius, sumušimas dėl sidabro sumažina šviesos atspindį. Neapsaugotos dangos pablogėjimas ant teleskopo veidrodžio turėtų didelę įtaką jo veikimui. Per pastaruosius keletą metų „Dvyniuose“ atlikti testai, kuriuose buvo dešimtys mažų veidrodžių pavyzdžių, rodo, kad sidabrinė danga, uždėta ant „Dvynių“ veidrodžio, turėtų išlikti gerai atspindinti ir naudoti mažiausiai metus tarp pakartotinių dangų.
Be didelio pirminio veidrodžio, teleskopo 1 metro antrinis veidrodis ir trečiasis veidrodis, nukreipiantis šviesą į mokslo prietaisus, taip pat buvo padengti, naudojant tas pačias apsaugotas sidabro dangas. Šių trijų veidrodinių dangų derinys ir kiti dizaino aspektai lemia dramatišką Dvynių jautrumo šiluminei infraraudonajai spinduliuotei padidėjimą.
Pagrindinis teleskopo infraraudonųjų spindulių veikimo rodiklis yra jo spinduliuotė (kiek šilumos jis išmeta, palyginti su visu kiekiu, kurį jis teoriškai gali skleisti) šiluminėje arba vidutinėje infraraudonojoje spektro dalyje. Šie išmetimai sukelia foninį triukšmą, kurį reikia išmatuoti astronominius šaltinius. Prieš gaunant sidabrinę dangą, Dvyniai turi mažiausią bet kurio didelio astronominio teleskopo šiluminį spinduliavimą, kurio reikšmės yra mažesnės nei 4%. Naudojant šią naują dangą, „Gemini South“ laidumas sumažės iki maždaug 2%. Kai kuriais bangos ilgiais tai daro tą patį poveikį jautrumui, kaip padidindama Dvynių teleskopo skersmenį nuo 8 iki daugiau nei 11 metrų! Rezultatas yra žymiai padidėjusi „Gemini“ infraraudonųjų spindulių duomenų kokybė ir kiekis, o tai leidžia aptikti objektus, kuriuos kitaip prarastų triukšmas, kurį sukelia šiluma, sklindanti iš teleskopo. Tarp kitų antžeminių teleskopų yra įprasta, kad jų spinduliavimo vertės viršija 10%.
Pakartotinio dengimo procedūra buvo sėkmingai atlikta gegužės 31 d., O naujai padengtas „Gemini South“ veidrodis buvo vėl sumontuotas ir sukalibruotas teleskopu. Inžinieriai šiuo metu išbando sistemas, prieš pradėdami teleskopą pilnai veikti. „Gemini North“ veidrodis ant „Mauna Kea“ bus padengtas tuo pačiu dangos procesu iki šių metų pabaigos.
Kodėl sidabras?
Priežastis, dėl kurios astronomai nori naudoti sidabrą kaip teleskopo veidrodžio paviršių, yra jo gebėjimas efektyviau atspindėti kai kurių rūšių infraraudonąją spinduliuotę nei aliuminis. Tačiau sidabrą tokiu patraukliu daro ne tik atspindėtas infraraudonosios spinduliuotės kiekis, bet ir faktiškai iš veidrodžio skleidžiama radiacija (jo šiluminis spinduliavimas). Tai yra reikšminga problema stebint vidutinės infraraudonosios spinduliuotės (šiluminį) spektro regioną, kuris iš esmės yra šilumos iš kosmoso tyrimas. Pagrindinis sidabro pranašumas yra tas, kad jis sumažina bendrą teleskopo šiluminę spinduliuotę. Tai savo ruožtu padidina teleskopo vidutinių infraraudonųjų spindulių prietaisų jautrumą ir leidžia mums žymiai geriau pamatyti šiltus objektus, pavyzdžiui, žvaigždžių ir planetų darželius ,? sakė Scottas Fisheris, vidurinių infraraudonųjų spindulių astronomas Dvyniuose.
Tačiau pranašumas yra kaina. Norint naudoti sidabrą, danga turi būti padengta keliais sluoksniais, kurių kiekvienas turi labai tikslų ir vienodą storį. Norėdami tai padaryti, dangai padengti naudojami įtaisai, vadinami magnetronais. Jie dirba apjuosdami ypač gryną metalinę plokštelę (vadinamą taikiniu) su plazminiu dujų (argono ar azoto) debesiu, kuris išmuša atomus iš taikinio ir tolygiai paskirsto juos ant veidrodžio (kuris lėtai sukasi po magnetronu). Kiekvienas sluoksnis yra ypač plonas; kai sidabro sluoksnis yra tik apie 0,1 mikrono storio arba apie 1/200 žmogaus plaukų storio. Bendras ant veidrodžio nusėdusio sidabro kiekis yra maždaug lygus 50 gramų.
Studijuoja iš kosmoso kilusį šilumą
Kai kurie labiausiai intriguojantys objektai Visatoje skleidžia spinduliuotę infraraudonojoje spektro dalyje. Infraraudonųjų spindulių šviesa, dažnai apibūdinama kaip „šilumos spinduliuotė“, yra raudonesnė nei raudona šviesa, kurią matome savo akimis. Šių bangų ilgio spinduliuotės šaltiniai yra ieškomi astronomų, nes didžioji jų infraraudonosios spinduliuotės dalis gali prasiskverbti pro debesis uždengiančius dujų dulkes ir atskleisti paslaptis, kitaip užtemdytas. Infraraudonųjų spindulių bangos ilgio režimas yra padalintas į tris pagrindinius regionus: artimąjį, vidutinį ir tolimąjį infraraudonąjį. Artimosios infraraudonosios spinduliuotės spinduliuotė yra daugiau nei to, ką gali pamatyti žmogaus akis (raudonesnė nei raudona), vidutinės infraraudonosios spinduliuotės (dažnai vadinamos terminiu infraraudonųjų spindulių ryšiu) žymi ilgesnius šviesos bangos ilgius, paprastai susijusius su šilumos šaltiniais erdvėje, o tolimosios infraraudonosios spinduliuotės spinduliai - vėsesnius regionus.
Sidabrinė Dvynių danga leis ryškiausiai pagerinti šiluminės infraraudonosios spektro dalį. Tyrimai šiame bangos ilgio diapazone apima žvaigždžių ir planetų formavimosi regionus, intensyviais tyrimais siekiama išsiaiškinti, kaip mūsų pačių saulės sistema susiformavo prieš maždaug penkis milijardus metų.
Originalus šaltinis: „Gemini“ žinių laida
