巨大なマゼラン望遠鏡のミラー用に8.4メートルのミラーの型を完成させた労働者。画像クレジット：Lori Stiles / UA。拡大するにはクリックしてください。
アリゾナ大学のスチュワード天文台ミラーラボは、巨大な回転炉を予備焼成し、巨大なマゼラン望遠鏡（GMT）用に最初の直径8.4メートル（27フィート）のミラーを鋳造するために何トンものガラスを検査しています。キャストは7月23日土曜日に予定されています。
この画期的なステップにより、GMTは建設を開始した最初の非常に大きな地上望遠鏡になります。
完成したGMT望遠鏡の主鏡は、7番目の軸上中央鏡を囲む6つの8.4メートル軸外鏡で構成されます。 （軸外ミラーは、軸に沿って光を集束する対称ミラーとは異なり、軸から離れた角度で光を集束します。）この配置により、現在の光学望遠鏡の収集領域のGMTの4倍と1.5倍になります。また、直径25.6メートル（84フィート）の望遠鏡の分解能、またはハッブル宇宙望遠鏡の10倍の解像度。
巨大で剛性がありながら軽量な「スピン鋳造」一体型望遠鏡ミラーは、アリゾナ大学リージェンツ大学の天文学J.ロジャーP.エンジェル教授によって考案され開発された独創的で素晴らしいプロセスです。巨大なモノリシックミラーの鋳造は、世界で1か所だけで行われています。スチュワード天文台ミラー研究所です。
Randy Lutzが率いるキャスティングチームは、1日あたり約50コアをインストールし、4月から5月の7週間で合計1,681コアをインストールしました。この作業では、チームは各コアを正確に測定された角度で炉床タイルと隣接するコアにボルトで固定しました。ガラスがカビにくっつくのを防ぐために、乗組員はすべての接着した接合部に青い「スマーフ」（青いスマーフの漫画のキャラクターの色を混ぜ合わせたもの）で塗りました。
この時点で、金型は17000ポンドの炉床タイル、16,000ポンドのファイバータブ壁、15,000ポンドのコアとピンを保持しています。これで鋳造チームは完成した金型の洗浄と検査を行い、炉のカバーを所定の位置に下げ、6月16日から仮焼を開始しました。
チームメンバーは、加熱プロセスの最初の8日間に温度が上昇するにつれて、コンピューターによって炉を積極的に「パイロット」し、次に電源を切って2週間の予備焼成を完了します。予備焼成は、コアの接着剤の接合部を中央に配置し、不純物を焼き払い、金型にストレスを与えます。鋳造チームは、仮焼後に金型を検査し、必要な修理を行います。
鋳造で最も視覚的に素晴らしいステップのいくつかは、ガラスの検査と装填です。ミラーラボのマネージャーであるスティーブミラー氏は、チームは6月24日にガラスの輸送用木箱90個の検査を開始しました。ガラスの装填は7月の第2週に予定されています。
直径27フィート（8.4メートル）のGMTミラーを構成する40,000ポンドのホウケイ酸ガラスは、日本の大原ガラス工場から供給されています。大原さんはフロリダ湾岸の砂からガラスを作りました。
Mirror Labは7月18日、炉の加熱を開始します。ガラスが華氏2,150度（摂氏1178度）のピーク温度に達するまでには6日かかります。この温度で、ガラスは室温で蜂蜜のように流れ始めます。厚い液体ガラスが金型内の六角形のコアの間を流れ、「ハニカム」構造を作成します。最終的なハニカムミラーブランクの重量は、そのサイズの固体ガラスミラーの約5分の1です。
回転炉のベアリングは、スピンキャスト中に100トンの負荷をかけます。鋳造中、炉には最大1.1メガワットの電力を供給できます。これは、時期によって異なりますが、平均750〜1,100ツーソンの家庭に電力を供給するのに十分です。
オーブンの回転速度は、ミラーの形状に回転するカーブの深さ、またはミラーの焦点距離を決定します。 GMTミラーは、ラボが大型双眼鏡望遠鏡（LBT）用に作成した2つの8.4メートルミラーよりも1分間に5回回転します。これは、軸外GMTミラーが浅く長い焦点距離のミラーであるためです。対称LBTプライマリ。
「これは天文学の新しい時代です」とカーネギー研究所の会長であるリチャード・メサーブは言った。 「軸外ミラーの製造は、科学的発見を前進させる画期的な出来事です。 8人のメンバーからなるGMTコンソーシアムの全員が、私たちが生産に取り組んでいることに興奮しています。」
ジャイアントマゼラン望遠鏡コンソーシアムには現在、カーネギー天文台、ハーバード大学、スミソニアン天体物理天文台、アリゾナ大学、ミシガン大学、マサチューセッツ工科大学、テキサス大学オースティン校、テキサスA＆M大学が含まれています。
「私たちがすでに生産中であるという事実は、チリにあるカーネギーのラスカンパナス天文台にある6.5メートル（21フィート）のツインマゼラン望遠鏡のために開発された成功した技術に直接関係しています」 GMTプロジェクトマネージャー。 「マゼラン望遠鏡は、地上で最も優れた自然画像望遠鏡であることが証明されています。」
ミラーの冷却は、11〜12週間かかる慎重に制御されたプロセスです。ミラーが完全に冷却された後、ラボはミラーのガラスハニカムセルからセラミックコアを洗い流します。次に、ミラーを研磨して、プラスまたはマイナス15〜20ナノメートル（ナノメートルは10億分の1メートル）の精度で研磨します。鏡は、観測所の場所でわずか100ナノメートルの厚さの反射アルミニウムの層でコーティングされます。
GMTは、チリ北部のサイトで2016年に完成する予定です。その強力な解像度と膨大な収集領域により、天の川の星や惑星系の誕生、ブラックホールの謎、銀河の起源など、天文学における最も重要な問題を探ることができます。
GMTの設計と科学の目標に関する詳細情報は、http：//www.gmto.org/からオンラインで入手できます。
元のソース：UAニュースリリース
