Kita manusia mempunyai rasa lapar yang tidak puas untuk memahami Alam Semesta. Seperti kata Carl Sagan, "Pengertian adalah Ekstasi." Tetapi untuk memahami Alam Semesta, kita memerlukan cara yang lebih baik dan lebih baik untuk memerhatikannya. Dan itu bermaksud satu perkara: teleskop besar, besar, besar.
Dalam siri ini kita akan melihat 6 Teleskop Super dunia:
- Teleskop Giant Magellan
- Teleskop Sangat Besar
- Teleskop 30 Meter
- Teleskop Eropah Sangat Besar
- Teleskop Kajian Sinoptik Besar
- Teleskop Angkasa James Webb
- Teleskop Penyiasatan Inframerah Medan Lebar
Teleskop Giant Magellan (GMT) sedang dibina di Chile, di Observatorium Las Campanas, rumah pendahulu GMT Teleskop Magellan. Kawasan Atacama di Chile adalah lokasi yang sangat baik untuk teleskop kerana keadaan melihatnya yang luar biasa. Ia adalah gurun ketinggian tinggi, jadi sangat kering dan sejuk di sana, dengan sedikit pencemaran cahaya.
GMT sedang dibina oleh Amerika Syarikat, Australia, Korea Selatan, dan Brazil. Ia memulakan pembinaan fasiliti pada tahun 2015, dan lampu pertama harus berada di awal tahun 2020-an.
Cermin bersegmen adalah puncak teknologi ketika menggunakan teleskop super, dan GMT dibuat berdasarkan teknologi ini.
Cermin utama GMT terdiri daripada 7 cermin berasingan: satu cermin pusat yang dikelilingi oleh 6 cermin lain. Bersama-sama mereka membentuk permukaan optik yang berdiameter 24.5 meter (80 kaki). Itu bermaksud GMT akan mempunyai luas pengumpulan cahaya seluas 368 meter persegi, atau hampir 4.000 kaki persegi. GMT akan mengungguli Teleskop Angkasa Hubble dengan mempunyai daya penyelesaian 10 kali lebih besar.
Terdapat had untuk ukuran cermin tunggal yang boleh dibina, dan cermin 8,4 meter di GMT berada pada had kaedah pembinaan. Itulah sebabnya sistem tersegmentasi digunakan dalam GMT, dan teleskop super lain yang dirancang dan dibina di seluruh dunia.
Cermin ini adalah prestasi kejuruteraan moden. Setiap satu terbuat dari 20 tan gelas, dan memerlukan masa bertahun-tahun untuk dibina. Cermin pertama dilancarkan pada tahun 2005, dan masih digilap 6 tahun kemudian. Sebenarnya, cerminnya sangat besar, sehingga memerlukan 6 bulan untuk menyejukkan diri ketika keluar dari pemutus.
Ia bukan hanya cermin rata dan rata. Mereka digambarkan sebagai kerepek kentang, bukannya rata. Mereka aspheric, yang bermaksud wajah cermin memiliki permukaan melengkung yang curam. Cermin harus mempunyai kelengkungan yang sama untuk dapat melakukan bersama, yang memerlukan pembuatan canggih. Bentuk parabola cermin mesti digilap dengan ketepatan lebih besar dari 25 nanometer. Itu kira-kira 1/25 panjang gelombang cahaya itu sendiri!
Sebenarnya, jika anda mengambil salah satu cermin GMT dan menyebarkannya dari pantai timur ke pantai barat AS, ketinggian gunung tertinggi di cermin hanya 1/2 dari satu inci.
Rancangannya adalah untuk Teleskop Giant Magellan untuk mula beroperasi dengan hanya empat cerminnya. GMT juga akan dilengkapi cermin tambahan, hanya untuk keadaan luar biasa.
Pembinaan cermin GMT memerlukan kaedah dan peralatan ujian yang sama sekali baru untuk mencapai ketepatan yang menuntut ini. Seluruh tugas jatuh pada Makmal Cermin Richard F. Caris University of Arizona.
Tetapi GMT lebih daripada sekadar cermin utamanya. Ia juga memiliki cermin sekunder, yang juga tersegmentasi. Setiap satu dari segmen cermin sekunder mesti bekerja sama dengan segmen yang sepadan pada cermin utama, dan jarak dari cermin sekunder ke cermin primer harus diukur dalam satu bahagian dalam 500 juta. Itu memerlukan kejuruteraan yang tepat untuk struktur keluli badan teleskop.
Kejuruteraan di sebalik GMT sangat menuntut, tetapi setelah ia beroperasi, apa yang akan membantu kita belajar tentang Alam Semesta?
"Saya rasa perkara yang sangat menggembirakan adalah perkara yang belum kita miliki." -Dr. Robert Kirshner
GMT akan membantu kita menangani pelbagai misteri di Alam Semesta, seperti yang dijelaskan oleh Dr. Robert Kirshner, dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, dalam video ini.
Matlamat saintifik GMT disusun dengan baik, dan sebenarnya tidak ada kejutan. Matlamat GMT adalah untuk meningkatkan pemahaman kita tentang beberapa aspek asas Alam Semesta kita:
- Pembentukan bintang, planet, dan cakera
- Sistem planet extrasolar
- Populasi bintang dan evolusi kimia
- Pemasangan dan evolusi galaksi
- Fizik asas
- Cahaya pertama dan penyatuan semula
GMT akan mengumpulkan lebih banyak cahaya daripada teleskop lain yang kita miliki, itulah sebabnya perkembangannya sangat diikuti. Ini akan menjadi ruang lingkup pertama untuk menggambarkan secara langsung planet ekstrasolar, yang akan sangat mengasyikkan. Dengan GMT, kita mungkin dapat melihat warna planet, dan mungkin juga sistem cuaca.
Kita terbiasa melihat gambar tali ribut Musytari, dan fenomena cuaca di planet lain di Sistem Suria kita, tetapi untuk dapat melihat sesuatu seperti itu di planet ekstra solar akan sangat mengejutkan. Itu sesuatu yang bahkan orang yang berminat dengan ruang santai akan langsung terpesona. Ia seperti fiksyen sains yang hidup.
Sudah tentu, kita masih jauh dari kejadian itu. Dengan cahaya pertama yang tidak dijangkakan hingga awal tahun 2020, kita harus bersabar.
