Segmenterad spegel

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 mars 2021; kontroller kräver 3 redigeringar .

En segmenterad spegel är en samling mindre speglar som är utformade för att fungera som en enda spegel. Segment kan vara antingen sfäriska eller asymmetriska (om segmenten ska bli en del av en parabolisk spegel [1] ). Den används som lins i stora reflekterande teleskop . Alla segment måste poleras till en exakt form och justeras med hjälp av ett datorstyrt aktivt optiksystem som använder ställdon.

Själva idén och den nödvändiga tekniken utvecklades ursprungligen under ledning av Jerry Nelson vid National Laboratory. Lawrence vid Berkeley och University of California på 1980-talet, och har sedan dess spridit sig över världen i en sådan utsträckning att praktiskt taget alla framtida stora optiska teleskop planeras med hjälp av segmenterade speglar.

I Sovjetunionen testades tekniken på det experimentella teleskopet "Synthesis", som sattes i drift vid Krim Astrophysical Observatory 1978. [2]

Applikation

Det finns en teknisk gräns för storleken på huvudspeglarna, som består av en enda glasbit. Sådana monolitiska speglar kan inte vara större än cirka åtta meter i diameter. De största monolitiska speglarna som används är huvudspeglarna i Large Binocular Telescope , var och en 8,4 meter i diameter. Användningen av en segmenterad spegel är nyckeln till utvecklingen av teleskop med stor bländare [3] [4] . Användningen av en monolitisk spegel större än 5 meter är extremt dyr på grund av kostnaden för både själva spegeln och strukturen som stöder den. Dessutom kommer större speglar att deformeras avsevärt under sin egen vikt när teleskopet roteras [5] [6] , vilket kommer att ändra den exakta formen på ytan. Segment är mycket lättare att skapa, transportera, installera och underhålla i en given position, även för stora speglar.

Komplexiteten med att använda segmenterade speglar är behovet av att specificera den exakta, ofta asymmetriska formen på segmenten, samt kravet på ett datorstyrt monteringssystem. Närvaron av segment leder också till uppkomsten av diffraktionseffekter i den slutliga bilden.

Teleskop som använder segmenterade speglar

Många av de största optiska teleskopen i världen använder segmenterade speglar. Några av dessa teleskop presenteras nedan.

De två teleskopen, mest kända bland instrumenten i Mauna Kea-observatoriet , ligger på en höjd av 4145 meter nära toppen av Mauna Kea på Hawaii, USA. Båda teleskopen är utrustade med 10-meters primärspeglar. Hobby-Eberle-teleskopet är ett 9,2-meters teleskop beläget vid McDonald-observatoriet i västra Texas på en höjd av 2026 meter. Den primära spegeln består av 91 hexagonala segment. Teleskopets huvudspegel är fixerad i en vinkel på 55 grader och kan rotera runt basen. Ett objekt kan spåras genom att rörliga instrument i teleskopets fokus, detta gör att du kan observera 70-81% av himlen, medan ett enda objekt kan observeras i upp till två timmar. SALT är ett 10-meters teleskop, främst avsett för spektroskopiska observationer. Liknande egenskaper som Hobby-Eberle-teleskopet består spegeln också av 91 sexkantiga segment, var och en cirka 1 meter i storlek, spegelns övergripande dimensioner är 11,1 m gånger 9,8 m. [7] . Beläget nära staden Sutherland i den halvöken Karoo -regionen i Sydafrika. Det är ett instrument från South African Astronomical Observatory , Sydafrikas nationella observatorium. Kallas även GranTeCan, den har en spegel med 36 segment [8] [9] . Huvudspegeln har en diameter på 10,4 meter, medan teleskopet är ett av de största instrumenten i sitt slag. GranTeCan ligger vid Roque de los Muchachos-observatoriet på Kanarieöarna. Teleskop i Hebei- provinsen i Kina. Består av två rektangulära speglar som består av 24 och 37 segment. Varje sexkantigt segment mäter 1,1 meter. De 18 spegelsegmenten tillverkades mestadels 2011 [10] . Det beslöts att göra spegeln inte solid, utan från vikbara segment som kommer att placeras ut i omloppsbana, eftersom dimensionerna på den solida spegeln inte skulle tillåta att den placeras i Ariane -5 bärraket . Vart och ett av de 18 sexkantiga segmenten i spegeln mäter 1,32 meter kant i kant.

Anteckningar

  1. ↑ W. Patrick McCray - Jätteteleskop - Sida 107 . Hämtad 26 mars 2021. Arkiverad från originalet 10 januari 2018.
  2. ↑ Krims astrofysiska observatorium RAS, SV Nazarov, AS Kharchenko, CNTEE, AS Krivenko. Modernisering av teleskopet "Sintez" vid CrAO RAS  // Astronomi och rymdutforskning: Allrysk vetenskaplig konferens med internationellt deltagande av studenter och unga forskare tillägnad minnet av Polina Evgenievna Zakharova. - Ural University Press, 2021. - S. 145–148 . - ISBN 978-5-7996-3229-8 . - doi : 10.15826/B978-5-7996-3229-8.35 .
  3. ↑ Nickerson, Colin . Long time no see  (5 november 2007). Arkiverad från originalet den 4 mars 2016. Hämtad 26 mars 2021.
  4. ↑ Faktablad för Keck-teleskopvetenskapssats, del 1 . SCI Space Craft International (2009). Hämtad 11 november 2009. Arkiverad från originalet 24 september 2016.
  5. ↑ Bobra, Monica Godha (september 2005). "Det oändliga mantrat: Innovation vid Keck Observatory" (PDF) . MIT. Arkiverad från originalet (PDF) den 5 juni 2011 . Hämtad 11 november 2009 . Utfasad parameter används |url-status=( hjälp )
  6. ↑ Yarris, Lynn Revolution i teleskopdesign debuterar på Keck efter födseln här . Science@Berkeley Lab . Lawrence Berkeley Laboratory (vinter 1992). Hämtad 11 november 2009. Arkiverad från originalet 22 december 2017.
  7. ↑ Spegla segment . Webbplats för Southern African Large Telescope . SOAA. Hämtad 10 maj 2013. Arkiverad från originalet 7 juli 2013.
  8. ↑ Tester börjar på Kanarieöarnas teleskop Arkiverade 5 juli 2018 på Wayback Machine BBC 14 juli 2007
  9. ↑ Jätteteleskop börjar skura rymden Arkiverad 11 maj 2020 på Wayback Machine 14 juli 2007
  10. ↑ "Sex JWST Mirror Segments to Start Cryogenic Tests" Arkiverad 3 oktober 2017 på Wayback Machine news.softpedia.com 14 april 2011