Oglinda segmentata

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 26 martie 2021; verificările necesită 3 modificări .

O oglindă segmentată este o serie de oglinzi mai mici concepute să funcționeze ca o singură oglindă. Segmentele pot fi fie sferice, fie asimetrice (dacă segmentele urmează să devină parte a unei oglinzi parabolice [1] ). Este folosit ca obiectiv la telescoapele reflectorizante mari . Toate segmentele trebuie să fie lustruite la o formă precisă și aliniate folosind un sistem optic activ controlat de computer care utilizează actuatoare.

Ideea în sine și tehnologiile necesare au fost dezvoltate inițial sub conducerea lui Jerry Nelson la Laboratorul Național. Lawrence la Berkeley și la Universitatea din California în anii 1980 și de atunci s-a răspândit în întreaga lume într-o asemenea măsură încât aproape toate telescoapele optice mari viitoare sunt planificate folosind oglinzi segmentate.

În URSS, tehnologia a fost testată pe telescopul experimental „Sinteza”, care a fost pus în funcțiune la Observatorul astrofizic din Crimeea în 1978. [2]

Aplicație

Există o limită tehnologică la dimensiunea oglinzilor principale, care constau dintr-o singură bucată de sticlă. Astfel de oglinzi monolitice nu pot fi mai mari de aproximativ opt metri în diametru. Cele mai mari oglinzi monolitice utilizate sunt oglinzile principale ale telescopului binocular mare , fiecare cu diametrul de 8,4 metri. Utilizarea unei oglinzi segmentate este cheia dezvoltării telescoapelor cu deschidere mare [3] [4] . Utilizarea unei oglinzi monolitice mai mare de 5 metri este extrem de costisitoare din cauza costului atât al oglinzii în sine, cât și al structurii care o susține. De asemenea, oglinzile mai mari se vor deforma semnificativ sub propria greutate atunci când telescopul este rotit [5] [6] , ceea ce va schimba forma exactă a suprafeței. Segmentele sunt mult mai ușor de creat, transportat, instalat și întreținut într-o anumită poziție, chiar și pentru oglinzile mari.

Complexitatea utilizării oglinzilor segmentate este necesitatea de a specifica forma exactă, adesea asimetrică a segmentelor, precum și cerința pentru un sistem de montare controlat de computer. De asemenea, prezența segmentelor duce la apariția efectelor de difracție în imaginea finală.

Telescoape care folosesc oglinzi segmentate

Multe dintre cele mai mari telescoape optice din lume folosesc oglinzi segmentate. Unele dintre aceste telescoape sunt prezentate mai jos.

Cele două telescoape, cele mai cunoscute dintre instrumentele Observatorului Mauna Kea , sunt situate la o altitudine de 4145 de metri în apropiere de vârful Mauna Kea din Hawaii, SUA. Ambele telescoape sunt echipate cu oglinzi primare de 10 metri. Telescopul Hobby-Eberle este un telescop de 9,2 metri situat la Observatorul McDonald din West Texas, la o altitudine de 2026 de metri. Oglinda primară este formată din 91 de segmente hexagonale. Oglinda principală a telescopului este fixată la un unghi de 55 de grade și se poate roti în jurul bazei. Un obiect poate fi urmărit prin instrumente în mișcare în focalizarea telescopului, acest lucru vă permite să observați 70-81% din cer, în timp ce un singur obiect poate fi observat timp de până la două ore. SALT este un telescop de 10 metri, destinat în principal observațiilor spectroscopice. Asemănătoare ca proprietăți cu telescopul Hobby-Eberle, oglinda constă și din 91 de segmente hexagonale, fiecare cu dimensiunea de aproximativ 1 metru, dimensiunile totale ale oglinzii fiind de 11,1 m pe 9,8 m. [7] . Situat lângă orașul Sutherland, în regiunea semi-deșertică Karoo din Africa de Sud. Este un instrument al Observatorului Astronomic din Africa de Sud , observatorul național al Africii de Sud. Denumit și GranTeCan, are o oglindă de 36 de segmente [8] [9] . Oglinda principală are un diametru de 10,4 metri, în timp ce telescopul este unul dintre cele mai mari instrumente de acest gen. GranTeCan este situat la Observatorul Roque de los Muchachos din Insulele Canare. Telescopul din provincia Hebei din China. Constă din două oglinzi dreptunghiulare formate din 24 și 37 de segmente. Fiecare segment hexagonal măsoară 1,1 metri. Cele 18 segmente de oglindă au fost fabricate în mare parte în 2011 [10] . S-a decis ca oglinda să nu fie solidă, ci din segmente pliabile care vor fi desfășurate pe orbită, deoarece dimensiunile oglinzii solide nu ar permite să fie plasată în vehiculul de lansare Ariane-5 . Fiecare dintre cele 18 segmente hexagonale ale oglinzii măsoară 1,32 metri margine la margine.

Note

  1. ↑ W. Patrick McCray - Telescoape uriașe - Pagina 107 . Preluat la 26 martie 2021. Arhivat din original la 10 ianuarie 2018.
  2. ↑ Observatorul astrofizic din Crimeea RAS, SV Nazarov, AS Kharchenko, CNTEE, AS Krivenko. Modernizarea telescopului „Sintez” la CrAO RAS  // Astronomie și explorare spațială: Conferință științifică din întreaga Rusie cu participarea internațională a studenților și tinerilor oameni de știință dedicată memoriei Polinei Evgenievna Zakharova. - Ural University Press, 2021. - P. 145–148 . - ISBN 978-5-7996-3229-8 . - doi : 10.15826/B978-5-7996-3229-8.35 .
  3. ↑ Nickerson, Colin . Mult timp nu se vede  (5 noiembrie 2007). Arhivat din original pe 4 martie 2016. Preluat la 26 martie 2021.
  4. ↑ Fișa informativă pentru kit-ul științific al telescopului Keck, partea 1 . SCI Space Craft International (2009). Consultat la 11 noiembrie 2009. Arhivat din original la 24 septembrie 2016.
  5. ↑ Bobra, Monica Godha (septembrie 2005). „Mantra fără sfârșit: Inovație la Observatorul Keck” (PDF) . MIT. Arhivat din original (PDF) la 5 iunie 2011 . Recuperat la 11 noiembrie 2009 . Parametrul depreciat folosit |url-status=( ajutor )
  6. ↑ Yarris, Lynn Revoluția în designul telescopului debutează la Keck după naștere aici . Science@Berkeley Lab . Laboratorul Lawrence Berkeley (iarna 1992). Consultat la 11 noiembrie 2009. Arhivat din original pe 22 decembrie 2017.
  7. ↑ Segmente în oglindă . Site-ul web al telescopului mare din Africa de Sud . SOAA. Preluat la 10 mai 2013. Arhivat din original la 7 iulie 2013.
  8. ↑ Încep testele pe telescopul Canaries Arhivat 5 iulie 2018 la Wayback Machine BBC 14 iulie 2007
  9. ↑ Telescopul gigant începe să scruteze spațiul Arhivat 11 mai 2020 la Wayback Machine 14 iulie 2007
  10. ↑ „Six JWST Mirror Segments to Begin Cryogenic Tests” Arhivat 3 octombrie 2017 pe Wayback Machine news.softpedia.com 14 aprilie 2011