Hvordan bygger man et spejl til et af verdens største teleskoper?

Giant Magellan Telescope (GMT) er et af de mest ambitiøse teleskopprojekter i verden, og dets spejle er en kritisk del af dets design. GMT vil have syv 8,4 meter (27,5 fod) spejle, som hver vil være lavet af et meget tyndt lag glas med en reflekterende belægning. Spejlene vil blive fremstillet ved at smelte en 36.287 kilogram (80.000 pund) blok af borosilikatglas og støbe den med præcision. At støbe et enkelt GMT-spejl tager næsten 18 måneder. Det færdige spejl vil blive transporteret 240 kilometer (150 miles) fra Arizona gennem byen Tucson, før det bliver løftet op til toppen af ​​teleskopets hovedindhegning, omkring 3,6 kilometer (12.000 fod) over havets overflade.

Her er de trin, der er involveret i at bygge et spejl til GMT:

1. Vælg det rigtige glas. Glasset til GMT-spejlene er lavet af en speciel type borosilikatglas, der har en meget lav termisk udvidelseskoefficient. Det betyder, at det ikke vil ændre form eller størrelse væsentligt med ændringer i temperaturen. Denne lave termiske udvidelse er kritisk, fordi spejlene skal kunne holde deres form præcist, selv når de udsættes for nattehimlens skiftende temperaturer.

2. Smelt glasset. Det første skridt i at lave spejlet er at smelte glasset. Dette gøres i en speciel ovn, der kan opvarme glasset til en temperatur på over 1.500 grader Celsius (2.700 grader Fahrenheit). Smelteprocessen tager omkring 24 timer.

3. Støb glasset. Når glasset er smeltet, hældes det i en form. Formen er lavet af jern og har samme form som det ønskede spejl. Glasset får lov at køle af og størkne i formen. Støbeprocessen tager omkring to dage.

4. Slib og polér glasset. Efter at glasset er afkølet, tages det ud af formen. Det er derefter slebet og poleret for at skabe en glat overflade. Denne proces udføres ved hjælp af en række værktøjer, herunder diamantsave, slibeskiver og polerpuder. Slibe- og poleringsprocessen kan tage flere uger.

5. Beklæd glasset med et reflekterende lag. Det sidste trin i fremstillingen af ​​spejlet er at belægge det med et reflekterende lag. Dette gøres ved hjælp af en proces kaldet vakuumaflejring. I denne proces aflejres et tyndt lag af aluminium eller sølv på glasoverfladen i et vakuumkammer. Den reflekterende belægning er omkring 100 nanometer tyk.

Når de er færdige, vil spejlene blive transporteret til Las Campanas-observatoriet i Chile, hvor GMT bliver bygget. Spejlene vil blive installeret på teleskopets hovedstruktur, som forventes at stå færdig i begyndelsen af ​​2030'erne.