كيفية جمع أكبر شركة في العالم مرآة تلسكوب ؟

مرآة فورج في جامعة أريزونا من السهل أن نغفل. تمتلك حجم مثير للإعجاب, مختبر المرايا ريتشارد CARISA في ظل العملاق لكرة القدم على ملعب جامعة إلى 56,000 المقاعد. حتى أبرز تفاصيل ملموسة برج مثمن ، وزينت مع شعار المدرسة ، يبدو التفاصيل المعمارية من الساحة في حي. ومع ذلك ، فإنه في هذا البرج هو أهم المعدات.

داخل المختبر الضيقة الفلورية الخضراء درج يرتفع خمسة طوابق إلى مدخل البرج. هناك سوف يجتمع مدير مختبر ستيوارت واينبرجر وطلب أن تفرغ جيوب الخاصة بك.

"النظارات الشمسية, مفاتيح, الأقلام. أي شيء يمكن أن تقع أضرار المرآة," يقول. واينبرجر تجري جولة على المنصة في 25 مترا فوق المرآة التي يبلغ قطرها 9 أمتار. لجعل هذه المرآة ، استغرق 20 مليون دولار حوالي ست سنوات من العمر. "معظم الناس في المختبر حتى لا يسمح أن تأتي إلى هنا". وهذا ما يفسر العصبية من واينبرجر — قام بربط كاميرا معتقة إلى الرسغ. فيما يلي في أول شخص ، مراسل السلكية.

وجهة نظر المرآة الثانية الجزء من أعلى اختبار برج مختبر المرايا

كوب القرص معي واحد من سبعة المرايا التي في نهاية المطاف سوف يجتمعون في تلسكوب ماجلان العملاق. هذا هو التشغيل الكامل في عام 2025 ، في مرصد لاس كامباناس في صحراء أتاكاما في تشيلي سيكون أكبر مرصد بصري في العالم. أنه مرآة ، كل منها يزن 17 طنا ، وسوف يكون موجودا في زهرة البتلة التكوين غير المتكافئة مع ستة المرايا المحيطة المركزي متماثل الجزء. معا أنها تمتد من 25 مترا (وهو ضعف قطرها الحالي التلسكوبات البصرية) و تحتل مساحة إجمالية قدرها 1 ، 300 متر مربع (المساحة التقريبية اثنين من ملاعب التنس). وجود حل السلطة 10 مرات أكبر من تلسكوب الفضاء هابل ، BMT قبض والتركيز الفوتونات المجرات و الثقوب السوداء في الكون إلى دراسة تشكيل من النجوم العالمين من حولهم للبحث عن آثار للحياة في أجواء يحتمل أن تكون الكواكب الصالحة للحياة.

ولكن قبل BMT يبدأ عملها من العلماء والمهندسين من مختبر المرايا لخلق هذه العملاقة لوحات من الزجاج. للقيام بذلك, كما قد تتوقع, هو حقا مهمة ضخمة.

"هذا هو واحد من أصعب مرايا أي وقت مضى. أنها expericne ، كبيرة جدا ودقيقة" ، ويقول مساعد مدير MirrorLab جيف كينغسلي. "هدفنا هو جعل مرآة واحدة كل أربع سنوات ، من البداية إلى النهاية". أول مرآة استغرق حوالي عشر سنوات. الجزء الثاني — الذي يحمي واينبرجر — بدأ في كانون الثاني / يناير 2012 ولن تنتهي حتى عام 2019.

حاليا MirrorLab هي المرايا من BMT في مراحل مختلفة من الإنتاج. آخر بدأ في الأسبوع الماضي فقط. الخطوة الأولى هي حمولة 20 طن من E6 البورسليكات الزجاج في ضخمة القمينة الدوارة يدويا. داخل الفرن 1700 أعمدة سداسية على شكل قرص العسل ، البناء الذي استغرق حوالي ستة أشهر. لعدة أيام يسخن الفرن إلى آلاف درجة مئوية ، انقلبت خمس مرات في دقيقة واحدة. الزجاج الآن سائل يصب في العسل و قوة الدوران جولة ذاب طين عند الحواف ، وإعطاء مرآة لها مقعرة الشكل.

إلى الفرن إلى درجة حرارة الغرفة ، تحتاج إلى ثلاثة أشهر. عندها فقط موظفي المختبرات تنظيف المرآة ، ووضعها مع رفع و الغطس في حمام تحت ضغط عال. "نحن في الأساس أطلق لها بندقية لآلات الغسيل" ، ويقول كينغسلي. "الذكية ولد كلية من الجامعة جاء أعاده تحت تنظيف الزجاج."

ثم موظفي المختبرات الوجه مرآة على العملاقة العائمة المجلس ونقلها إلى وسط غرفة المختبر ، حيث اثنين من محطات تلميع المرآة. أزالوا عن ربع بوصة من الزجاج من الخلف من الصب. مرة واحدة يصبح على نحو سلس, الموظفين MirrorLab تعلق الأمر 165 والموزعين من الحمل ، والتي سوف ثم تكون ملحقة المحركات بالفعل في صحراء أتاكاما.

الموظفين ثم تتحول مرآة الوجه ، ويبدأ مهمة صعبة.

الخارجي ستة مرآة قطاعات BMT — على بتلات زهرة, إذا كان لديك شكل خاطئ. ملامح هي الطوبوغرافي مطابقة Pringles ورقائق البطاطس ، فقط أكثر حساسية; المنحنيات من المستحيل أن ترى بالعين المجردة ، ولكن لأن منهم ، وتشكيل المرآة يصبح ألم في المؤخرة.

"نحن نريد التلسكوب يقتصر على الفيزياء الأساسية — الطول الموجي للضوء و قطر المرآة لا مخالفات على سطح المرآة" ، ويقول عالم البصريات صديقي مارتن, مشاهدة طحن وتلميع. تحت عنوان "المخالفات" لديه في الاعتبار العيوب أكثر من 20 نانومتر — حجم صغير الفيروس. ولكن عندما مرآة يخرج من الشكل ، التفاوت يمكن أن تصل إلى ملليمتر أو أكثر.

العديد من يمر من الخام يمكن علاج سلس هذه المطبات وصولا الى 20 ميكرون — ربع من عرض شعرة الإنسان. لكن هذه العيوب لا تزال 1000 مرة أكثر مما ينبغي.

هذا هو حيث تأخذ اللعبة برج MirrorLab. على رأس هناك مجموعة من أشعة الليزر مقياس أن تبحث عن هذه submicron خشونة السطح. عملية قياس حساسة جدا بحيث يجب أن يكون مرآة على نظام هوائي الذي يفصلها عن حركة بناء. "اهتزاز القادمة من ملعب كرة القدم المرور في الشوارع المجاورة والمروحيات في الطريق إلى المستشفى" ، وقال مارتن. "أنت لن تشعر ولكنالقياسات هي حساسة جدا".

أجهزة الاستشعار في اختبار البرج لإنشاء خريطة كنتورية من سطح المرآة. تحميل الخريطة في آلة تلميع ، فإنه سيتم إزالة جميع خشونة من المرايا. ولكن ليس في كل مرة. منذ أكثر من عام ، مرآة تتحرك ذهابا وإيابا بين برج تلميع محطات حتى تصبح ناعمة... "صافرة".

ثم مرآة تسمح لك مغادرة المختبر. الجزء الأول من BMT التخلي عن الموقع في أيلول / سبتمبر لإفساح المجال أمام الإخوة والأخوات. وهو الآن في التخزين المؤقت بالقرب من مطار توسون الدولي في انتظار شحنها إلى صحراء أتاكاما فيها 100 نانومتر-طبقة رقيقة من الألومنيوم استكمال الانتقال الطويل من 20 طنا كومة من قطع الزجاج التي تغطي مساحة سطح عاكس.

"أنت تعرف, نحن حتى المرايا لا تفعل هنا" ، قال مارتن. "نحن جعل أجزاء كبيرة من الزجاج."