Görsel hakları: Gemini
Bir sonraki emin olanı arayan yatırımcılar için, Gemini South 8 metrelik teleskop aynasındaki gümüş kaplama, içeriden bir kişinin bu değerli metale büyük bir kâr için yatırım yapmak için gizli bir ipucu gibi görünebilir. Bununla birlikte, bu muazzam aynanın iki onstan (50 gram) daha az gümüş gerektirdiği ortaya çıktı, neredeyse değerli metal pazarlarına kaydolmak için yeterli değil. Gemini’nin parlak yatırımının gerçek getirisi, uzaydaki sıcak nesneleri incelerken yerden benzersiz bir hassasiyet sağlamasıdır.
Çok büyük bir astronomik aynanın yüzeyini çizen türünün ilk örneği olan yeni kaplama, Gemini'yi gezegenimizdeki en güçlü kızılötesi teleskop haline getirmenin son adımları arasında. “Bu kaplama ile Gemini Güney teleskopunun yıldız ve gezegen oluşumu bölgelerini, gökadaların merkezindeki kara delikleri ve şimdiye kadar diğer teleskopları atlatan diğer nesneleri keşfedebileceği konusunda bir soru yok” dedi. Kızılötesinin ortasında yıldız ve gezegen oluşum bölgelerinin incelenmesinde uzmanlaşmış Florida Üniversitesi.
İkizler aynasının gümüşle kaplanması, astronomik araştırmanın katı gereksinimlerini karşılayan bir kaplama üretmek için birkaç yıl boyunca test ve deneyden geçirilen bir süreç kullanır. İkizlerin baş optik mühendisi, ayna kaplama gelişimini denetleyen Maxime Boccas, “Sanırım en iyi kaplamayı tanımlamak ve ayarlamak için birkaç yıl süren sıkı çalışmanın ardından gümüş astarımızı bulduğumuzu söyleyebiliriz!” Dedi.
Çoğu astronomik ayna, buharlaştırma işlemi kullanılarak alüminyumla kaplanır ve her 12-18 ayda bir yeniden kaplama gerektirir. İkiz İkiz aynalar, hem optik hem de kızılötesi dalga boylarında nesneleri görüntülemek için optimize edildiğinden, farklı bir kaplama belirtildi. Gemini için gümüş kaplama sürecinin planlanması ve uygulanması, Şili ve Hawaii'deki gözlemevlerinde bulunan 9 metrelik ikiz kaplama odalarının tasarımıyla başladı. Her bir kaplama tesisi (orijinal olarak İngiltere'de Royal Greenwich Gözlemevi tarafından inşa edilmiştir) aynadaki bir kaplamayı “püskürtmek” için mıknatıs adı verilen cihazları içerir. Aynanın yüzeyinde biriken çeşitli malzemelerin kalınlığını doğru bir şekilde kontrol etmek için İkizler aynalarına çok katmanlı kaplamalar uygulanırken püskürtme işlemi gereklidir. Benzer bir kaplama işlemi, mimari camlarda klima maliyetlerini azaltmak ve binalarda cama estetik bir yansıma ve renk üretmek için yaygın olarak kullanılır, ancak bu ilk kez büyük bir astronomik teleskop aynasına uygulanmıştır.
Kaplama, gümüşün aynanın cam tabanına yapışmasını ve çevresel elementlerden ve kimyasal reaksiyonlardan korunmasını sağlamak için dört ayrı katmandan oluşan bir yığın halinde oluşturulur. Gümüş olan herkesin bildiği gibi, gümüş üzerindeki kararma ışığın yansımasını azaltır. Korunmasız bir kaplamanın bir teleskop aynası üzerindeki bozulması, performansı üzerinde derin bir etkiye sahip olacaktır. İkizler'de son birkaç yılda düzinelerce küçük ayna örneği ile yapılan testler, İkizler aynasına uygulanan gümüş kaplamanın yeniden kaplamalar arasında en az bir yıl boyunca oldukça yansıtıcı ve kullanılabilir kalması gerektiğini göstermektedir.
Büyük birincil aynanın yanı sıra teleskopun 1 metrelik ikincil aynası ve ışığı bilimsel enstrümanlara yönlendiren üçüncü bir ayna da aynı korumalı gümüş kaplamalar kullanılarak kaplandı. Bu üç ayna kaplamasının ve diğer tasarım unsurlarının birleşimi, Gemini'nin termal kızılötesi radyasyona duyarlılığındaki çarpıcı artıştan sorumludur.
Bir teleskopun kızılötesindeki performansının önemli bir ölçüsü, spektrumun termal veya orta kızılötesi kısmında emisyonu (teorik olarak yaydığı toplam miktara göre gerçekte ne kadar ısı yaydığı). Bu emisyonlar, astronomik kaynakların ölçülmesi gereken bir arka plan gürültüsü ile sonuçlanır. Gemini, yerdeki herhangi bir büyük astronomik teleskopun en düşük toplam termal emisyonuna sahiptir ve değerleri gümüş kaplamasını almadan önce% 4'ün altındadır. Bu yeni kaplama ile Gemini South’ın salım gücü yaklaşık% 2'ye düşecek. Bazı dalga boylarında bu, İkizler teleskopunun çapının 8'den 11 metreden daha fazla artırılmasıyla hassasiyet üzerinde aynı etkiye sahiptir! Sonuç, Gemini'nin kızılötesi verilerinin kalitesinde ve miktarında önemli bir artış olup, teleskoptan yayılan ısı nedeniyle ortaya çıkan gürültüde kaybedilecek nesnelerin algılanmasına izin verir. Diğer yer esaslı teleskoplar arasında% 10'dan fazla emisyon değerlerine sahip olmak yaygındır
Yeniden kaplama prosedürü 31 Mayıs'ta başarıyla gerçekleştirildi ve yeni kaplanan Gemini South aynası teleskopa yeniden takıldı ve kalibre edildi. Mühendisler şu anda teleskopu tam işlemlere döndürmeden önce sistemleri test ediyorlar. Mauna Kea üzerindeki Gemini North aynası bu yıl sonuna kadar aynı kaplama işlemine tabi tutulacak.
Neden Gümüş?
Gökbilimcilerin gümüşü teleskop aynasındaki yüzey olarak kullanmak istemelerinin nedeni, bazı kızılötesi radyasyon türlerini alüminyumdan daha etkili bir şekilde yansıtma yeteneğinde yatmaktadır. Bununla birlikte, sadece yansıyan kızılötesi ışık miktarı değil, aynı zamanda gümüşü bu kadar çekici kılan aynadan gerçekte yayılan radyasyon miktarıdır (termal emisyonu). Bu, esasen uzaydan gelen ısının incelenmesi olan spektrumun orta kızılötesi (termal) bölgesinde gözlemlenirken önemli bir konudur. • Gümüşün ana avantajı, teleskopun toplam termal emisyonunu azaltmasıdır. Bu da orta kızılötesi aletlerin teleskop üzerindeki hassasiyetini arttırır ve yıldız ve gezegen kreşleri gibi sıcak nesneleri daha iyi görmemizi sağlar. Scott Fisher, İkizler'deki bir orta kızılötesi gökbilimci dedi.
Avantaj ancak bir bedeli var. Gümüş kullanmak için, kaplama her biri çok hassas ve düzgün bir kalınlığa sahip olan birkaç tabaka halinde uygulanmalıdır. Bunu yapmak için, kaplamayı uygulamak için mıknatıslar olarak adlandırılan cihazlar kullanılır. Son derece saf bir metal plakayı (hedef olarak adlandırılır), atomları hedeften dışarı fırlatan ve aynanın üzerinde (magnetronun altında yavaşça dönen) eşit şekilde biriktiren bir plazma gaz bulutu (argon veya azot) ile sararak çalışırlar. Her katman çok incedir; gümüş tabaka sadece 0.1 mikron kalınlığında veya bir insan saçı kalınlığının yaklaşık 1 / 200'ü ile. Aynada biriken toplam gümüş miktarı yaklaşık 50 grama eşittir.
Uzaydan Kaynaklanan Isı Çalışması
Evrendeki en ilgi çekici nesnelerden bazıları spektrumun kızılötesi kısmında radyasyon yayar. Genellikle “ısı radyasyonu” olarak tanımlanan kızılötesi ışık, gözlerimizle gördüğümüz kırmızı ışıktan daha kırmızıdır. Bu dalga boylarında yayılan kaynaklar, gökbilimciler tarafından aranmaktadır, çünkü kızılötesi radyasyonlarının çoğu, gaz tozunu gizleyen bulutlardan geçebilir ve aksi halde görüşte gizlenen sırları ortaya çıkarabilir. Kızılötesi dalga boyu rejimi, yakın, orta ve uzak kızılötesi olmak üzere üç ana bölgeye ayrılmıştır. Yakın kızılötesi, insan gözünün görebildiğinin hemen ötesindedir (kırmızıdan daha kırmızı), orta kızılötesi (genellikle termal kızılötesi olarak adlandırılır), genellikle uzayda ısı kaynaklarıyla ilişkili daha uzun ışık dalga boylarını temsil eder ve uzak kızılötesi daha soğuk bölgeleri temsil eder.
Gemini’nin gümüş kaplaması, spektrumun termal kızılötesi kısmında en önemli gelişmeleri sağlayacaktır. Bu dalga boyu aralığındaki çalışmalar, kendi güneş sistemimizin yaklaşık beş milyar yıl önce nasıl oluştuğunu anlamaya çalışan yoğun araştırmalara sahip yıldız ve gezegen oluşum bölgelerini içerir.
Orijinal Kaynak: İkizler Haber Bülteni
