มนุษย์เรามีความหิวไม่รู้จักพอที่จะเข้าใจจักรวาล ดังที่คาร์ลเซแกนกล่าวว่า“ การทำความเข้าใจคือความปีติยินดี” แต่เพื่อให้เข้าใจจักรวาลเราต้องการวิธีที่ดีกว่าและดีกว่าในการสังเกตมัน และนั่นหมายถึงสิ่งหนึ่ง: กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ใหญ่โตมหาศาล
ในซีรี่ส์นี้เราจะดู 6 กล้องโทรทรรศน์ซุปเปอร์ของโลก:
- กล้องโทรทรรศน์แมเจลแลนยักษ์
- กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่ครอบงำ
- กล้องโทรทรรศน์ 30 เมตร
- กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุดในยุโรป
- กล้องโทรทรรศน์สำรวจสรุปขนาดใหญ่
- กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์
- กล้องโทรทรรศน์สำรวจภาคสนามกว้าง
กล้องโทรทรรศน์ยักษ์มาเจลลัน (GMT) กำลังถูกสร้างขึ้นในชิลีที่หอดูดาวลาสแคมปานัสซึ่งเป็นที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์มาเจลลันรุ่นก่อน ภูมิภาคอาตากามาของชิลีเป็นสถานที่ที่ยอดเยี่ยมสำหรับกล้องโทรทรรศน์เนื่องจากสภาพการมองที่ยอดเยี่ยม เป็นทะเลทรายที่มีความสูงดังนั้นมันจึงแห้งและเย็นมากที่นั่นด้วยมลพิษทางแสงเพียงเล็กน้อย
GMT ถูกสร้างขึ้นโดยสหรัฐอเมริกาออสเตรเลียเกาหลีใต้และบราซิล มันเริ่มก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกในปี 2015 และแสงแรกควรอยู่ในช่วงต้นปี 2020
กระจกแบบแบ่งเป็นจุดสูงสุดของเทคโนโลยีเมื่อพูดถึงกล้องโทรทรรศน์ซุปเปอร์และ GMT สร้างขึ้นรอบ ๆ เทคโนโลยีนี้
กระจกหลักของ GMT ประกอบด้วยกระจก 7 บาน: กระจกกลางหนึ่งล้อมรอบด้วยกระจกอื่น 6 บาน พวกเขารวมกันเป็นพื้นผิวแสงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 24.5 เมตร (80 ฟุต) นั่นหมายความว่า GMT จะมีพื้นที่รวบรวมแสงรวม 368 ตารางเมตรหรือเกือบ 4,000 ตารางฟุต GMT จะมีประสิทธิภาพสูงกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลโดยมีอำนาจการแก้ไขมากกว่า 10 เท่า
มีการ จำกัด ขนาดของกระจกเงาเดียวที่สามารถสร้างได้และกระจกเงาขนาด 8.4 เมตรใน GMT อยู่ที่ขีด จำกัด ของวิธีการก่อสร้าง นั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้ระบบที่ใช้การแบ่งกลุ่มใช้งานใน GMT และในกล้องโทรทรรศน์ซุปเปอร์อื่น ๆ ที่ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นทั่วโลก
กระจกเหล่านี้เป็นงานวิศวกรรมสมัยใหม่ แต่ละอันทำจากแก้ว 20 ตันและใช้เวลาหลายปีในการสร้าง กระจกบานแรกถูกสร้างขึ้นในปี 2005 และยังคงถูกขัดเงาในอีก 6 ปีต่อมา ในความเป็นจริงกระจกมีขนาดใหญ่มากซึ่งพวกเขาต้องการเวลา 6 เดือนถึงจะเย็นลงเมื่อพวกเขาออกจากการคัดเลือก
พวกเขาไม่ได้เป็นเพียงกระจกเรียบแบน พวกเขาอธิบายว่าเป็นมันฝรั่งทอดแทนที่จะเป็นแบบเรียบ มันเป็นทรงกลมซึ่งหมายถึงใบหน้าของกระจกมีพื้นผิวโค้งงอสูงชัน กระจกต้องมีความโค้งเหมือนกันทุกประการเพื่อทำงานร่วมกันซึ่งต้องใช้การผลิตระดับแนวหน้า รูปทรงพาราโบลาของกระจกเงาต้องได้รับการขัดให้มีความแม่นยำมากกว่า 25 นาโนเมตร นั่นคือความยาวคลื่นของแสงประมาณ 1 ใน 25!
ในความเป็นจริงหากคุณนำกระจกของ GMT หนึ่งและแพร่กระจายออกจากชายฝั่งตะวันออกไปยังชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกาความสูงของภูเขาที่สูงที่สุดในกระจกจะมีเพียง 1/2 ของหนึ่งนิ้ว
แผนดังกล่าวมีไว้สำหรับกล้องโทรทรรศน์ยักษ์มาเจลลันเพื่อเริ่มการทำงานด้วยกระจกเงาสี่ตัวเท่านั้น GMT จะมีการสร้างมิเรอร์เพิ่มเติมสำหรับกรณีฉุกเฉินเท่านั้น
การสร้างกระจกของ GMT จำเป็นต้องใช้วิธีการทดสอบและอุปกรณ์ใหม่ทั้งหมดเพื่อให้ได้ความถูกต้องตามที่ต้องการ งานทั้งหมดตกอยู่ในห้องทดลองกระจก Richard F. Caris ของมหาวิทยาลัยแอริโซนา
แต่ GMT เป็นมากกว่ามิรเรอร์หลัก นอกจากนี้ยังมีกระจกรองซึ่งแบ่งออกเป็น แต่ละส่วนของกระจกรองจะต้องทำงานร่วมกับส่วนที่ตรงกันบนกระจกหลักและต้องวัดระยะห่างจากกระจกรองไปยังกระจกหลักภายในระยะหนึ่ง 500 ล้านส่วน ที่ต้องมีวิศวกรรมที่เข้มงวดสำหรับโครงสร้างเหล็กของร่างกายของกล้องโทรทรรศน์
วิศวกรรมที่อยู่เบื้องหลัง GMT มีความต้องการอย่างมาก แต่เมื่อมันทำงานอยู่มันจะช่วยให้เราเรียนรู้เกี่ยวกับจักรวาลได้อย่างไร
“ ฉันคิดว่าสิ่งที่น่าตื่นเต้นจริงๆจะเป็นสิ่งที่เรายังไม่คิด” ดร Robert Kirshner
GMT จะช่วยให้เราจัดการกับความลึกลับหลายอย่างในจักรวาลเช่นเดียวกับดร. โรเบิร์ตเคอร์เนอร์แห่งศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนที่บรรยายในวิดีโอนี้
จุดมุ่งหมายทางวิทยาศาสตร์ของ GMT นั้นได้รับการจัดวางอย่างดีและไม่มีความประหลาดใจใด ๆ เลย เป้าหมายของ GMT คือเพื่อเพิ่มความเข้าใจของเราในแง่มุมพื้นฐานบางประการของจักรวาลของเรา:
- การก่อตัวของดาวดาวเคราะห์และดิสก์
- ระบบดาวเคราะห์นอกระบบ
- ประชากรดาวฤกษ์และวิวัฒนาการทางเคมี
- การประกอบและวิวัฒนาการของกาแล็กซี่
- ฟิสิกส์พื้นฐาน
- แสงแรกและการแบ่งไอออนใหม่
GMT จะรวบรวมแสงมากกว่ากล้องโทรทรรศน์อื่นใดที่เรามีซึ่งเป็นสาเหตุที่การพัฒนามันติดตามอย่างดีเยี่ยม มันจะเป็นขอบเขตแรกที่จะถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรงซึ่งน่าตื่นเต้นอย่างมาก ด้วย GMT เราอาจเห็นสีของดาวเคราะห์และแม้แต่ระบบสภาพอากาศ
เราคุ้นเคยกับการเห็นภาพของแถบพายุของดาวพฤหัสและปรากฏการณ์สภาพอากาศบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ในระบบสุริยะของเรา นั่นคือสิ่งที่แม้แต่ผู้ที่สนใจในอวกาศก็จะรู้สึกประทับใจทันที เหมือนนิยายวิทยาศาสตร์มีชีวิตขึ้นมา
แน่นอนเรายังคงห่างไกลจากสิ่งที่เกิดขึ้น ด้วยแสงแรกที่ไม่คาดคิดจนถึงต้นปี 2020 เราจะต้องอดทนเป็นอย่างมาก
