קרדיט תמונה: מזל תאומים
למשקיעים המחפשים את הדבר הבטוח הבא, ציפוי הכסף במראה הטלסקופ ג'מיני דרום בגודל 8 מטרים עשוי להיראות כמו טיפ עצום של פנים כדי להשקיע במתכת בעלת ערך זה לרווח עצום. עם זאת, מתברר כי המראה העצומה הזו דרשה פחות משני אונקיות (50 גרם) של כסף, ולא כמעט מספיק כדי להירשם בשוקי המתכות היקרות. התשואה האמיתית על ההשקעה המבריקה של מזל תאומים היא האופן בו היא מספקת רגישות חסרת תקדים מהקרקע בעת לימוד חפצים חמים בחלל.
הציפוי החדש - הראשון מסוגו שאי פעם התווה את פניו של מראה אסטרונומית גדולה מאוד - הוא בין הצעדים האחרונים בהפיכת מזל תאומים לטלסקופ האינפרא אדום החזק ביותר בכוכב הלכת שלנו. "אין עוררין כי בעזרת ציפוי זה, הטלסקופ ג'מיני דרום יוכל לחקור אזורים של היווצרות כוכב וכוכב לכת, חורים שחורים במרכז הגלקסיות וחפצים אחרים שחמקו עד כה טלסקופים אחרים", אמר צ'ארלי טלסקו ממרכז הגלקסיות. אוניברסיטת פלורידה המתמחה בחקר אזורי היווצרות כוכבים ופלנטה באמצע האינפרא אדום.
כיסוי המראה תאומים בכסף משתמש בתהליך שפותח לאורך מספר שנים של בדיקות וניסויים לייצור ציפוי העונה על הדרישות המחמירות של המחקר האסטרונומי. המהנדס האופטי הראשי של תאומים, מקסימה בוקאס, שפיקח על פיתוח ציפוי המראה אמר, "אני מניח שאפשר לומר שאחרי כמה שנים של עבודה קשה לזיהוי וכיוונון הציפוי הטוב ביותר, מצאנו את ציפוי הכסף שלנו!"
מרבית המראות האסטרונומיות מצופות באלומיניום בתהליך אידוי, ומחייבות ציפוי שכבה כל 12-18 חודשים. מכיוון שמראות התאומים התאומות מותאמות במיוחד לצפייה באובייקטים באורך גל אופטי וגם באינפרא אדום, נקבע ציפוי שונה. תכנון ויישום של תהליך ציפוי הכסף עבור מזל תאומים החל בתכנון של חדרי ציפוי תאומים ברוחב 9 מטרים הממוקמים במתקני המצפה בצ'ילה ובהוואי. כל מפעל ציפוי (שהוקם במקור על ידי מצפה הכוכבים המלכותי גריניץ 'בבריטניה) מכיל מכשירים המכונים מגנטרונים כדי "לזרז" ציפוי על המראה. תהליך ההתזות הכרחי בעת החלת ציפויים רב-שכבתיים על מראות תאומים בכדי לשלוט במדויק על עובי החומרים השונים המופקים על פני המראה. תהליך ציפוי דומה משמש בדרך כלל לזכוכית ארכיטקטונית כדי להפחית את עלויות המזגנים ולייצר השתקפות אסתטית וצבע לזכוכית על בניינים, אך זו הפעם הראשונה שהיא מיושמת על מראה טלסקופ אסטרונומית גדולה.
הציפוי בנוי בערימה של ארבע שכבות בודדות כדי להבטיח שהכסף נדבק לבסיס הזכוכית של המראה ומוגן מפני אלמנטים סביבתיים ותגובות כימיות. כפי שיודע כל אחד עם כלי כסף, הכתם על כסף מפחית את השתקפות האור. השפלה של ציפוי לא מוגן במראה טלסקופ תשפיע עמוקות על ביצועיו. בדיקות שנערכו ב- Gemini עם עשרות דגימות מראה קטנות במהלך השנים האחרונות מראות כי הציפוי המוכסף המופעל על מראה Gemini צריך להישאר מהורהר מאוד ושימושי לפחות שנה בין ציפויים מחדש.
בנוסף למראה הראשית הגדולה, מצפו המראה המשנית בגובה מטר מטר של הטלסקופ ומראה שלישית המכוונת אור למכשירים מדעיים באמצעות אותם ציפויי כסף מוגנים. השילוב של שלושת ציפויי המראה הללו כמו גם שיקולים עיצוביים אחרים אחראים לעלייה הדרמטית ברגישות של תאומים לקרינת אינפרא אדום תרמית.
מדד מרכזי לביצועי הטלסקופ באינפרא אדום הוא הנפלטות שלו (כמה חום הוא באמת פולט בהשוואה לסכום הכולל שהוא יכול לפלוט באופן תיאורטי) בחלק התרמי או האינפרא אדום האמצעי של הספקטרום. פליטות אלה גורמות לרעשי רקע שכנגדם יש למדוד מקורות אסטרונומיים. תאומים הם בעלי הנפח התרמי הכולל הנמוך ביותר של כל טלסקופ אסטרונומי גדול בשטח, עם ערכים מתחת ל -4% לפני שקיבלו את ציפוי הכסף שלו. עם ציפוי חדש זה, הנפחיות של תאומים דרום תצנח לכ -2%. באורכי גל מסוימים יש לכך השפעה על הרגישות כמו הגדלת קוטר הטלסקופ תאומים מ- 8 ליותר מ -11 מטרים! התוצאה היא עלייה משמעותית באיכות וכמות הנתונים האינפרא אדום של מזל תאומים, המאפשר איתור של חפצים שאחרים יאבדו ברעש הנוצר כתוצאה מחום הקורן מהטלסקופ. בקרב טלסקופים קרקעיים אחרים נפוץ ערכי פליטה העולים על 10%.
נוהל ההתרחשות בוצע בהצלחה ב- 31 במאי, והמראה החדשה של תאומים דרום המצופה לאחרונה הותקנה וכויל בטלסקופ. מהנדסים בוחנים כעת את המערכות לפני שהם מחזירים את הטלסקופ לפעילות מלאה. המראה Gemini North במונא קאה יעבור את אותו תהליך ציפוי לפני סוף השנה.
למה כסף?
הסיבה שאסטרונומים מבקשים להשתמש בכסף כמשטח במראה טלסקופ טמונה ביכולתו לשקף כמה סוגים של קרינת אינפרא אדום בצורה יעילה יותר מאלומיניום. עם זאת, לא רק כמות האור האינפרא אדום המשתקפת, אלא גם כמות הקרינה הנפלטת מהמראה (הנפלטות התרמית שלו) היא שהופכת את הכסף לאטרקטיבי כל כך. זה נושא משמעותי כשמתבוננים באזור האינפרא אדום (התרמי) האמצעי של הספקטרום, שהוא למעשה חקר החום מהחלל. היתרון העיקרי בכסף הוא בכך שהוא מקטין את הפליטה התרמית הכוללת של הטלסקופ. זה בתורו מגביר את הרגישות של מכשירי האינפרא אדום באמצע בטלסקופ ומאפשר לראות חפצים חמים כמו משתלות כוכבי-כוכבים וכוכבי לכת טובים יותר באופן משמעותי ,? אמר סקוט פישר, אסטרונום באמצע האינפרא אדום בג'מיני.
היתרון מגיע במחיר עם זאת. כדי להשתמש בכסף יש למרוח את הציפוי בכמה שכבות, כל אחת בעובי מאוד מדויק ואחיד. לשם כך משתמשים במכשירים המכונים מגנטרון ליישום הציפוי. הם פועלים על ידי הקפת לוח מתכת טהור במיוחד (המכונה המטרה) עם ענן פלזמה של גז (ארגון או חנקן) שמכות את האטומים מהמטרה ומפקיד אותם באופן אחיד על המראה (המסתובבת באטיות מתחת למגנטרון). כל שכבה דקה במיוחד; עם שכבת הכסף בעובי של בערך 0.1 מיקרון או בערך 1/200 עובי שיער אדם. הסכום הכולל של הכסף המופקד על המראה שווה בערך ל 50 גרם.
לומד חום שמקורו בחלל
כמה מהאובייקטים המסקרנים ביותר ביקום פולטים קרינה בחלק האינפרא אדום של הספקטרום. לעתים קרובות מתואר "קרינת חום", אור אינפרא אדום אדום יותר מהאור האדום שאנו רואים בעיניים. מקורות הפולטים באורכי גל אלה מבוקשים על ידי אסטרונומים מכיוון שרוב קרינת האינפרא אדום שלהם יכולה לעבור בעננים של אבק גז מעורפל ולחשוף סודות שאחרים אפופים מהעין. משטר אורך הגל האינפרא אדום מחולק לשלושה אזורים עיקריים, אינפרא אדום קרוב, אמצע ורחוק. אינפרא אדום קרוב הוא כמעט מעבר למה שהעין האנושית יכולה לראות (אדום יותר מאדום), אינפרא אדום אמצע (המכונה לעתים קרובות אינפרא אדום תרמי) מייצג אורכי גל ארוכים יותר של אור המשויכים בדרך כלל למקורות חום בחלל, ואינפרא אדום רחוק מייצג אזורים קרירים יותר.
ציפוי הכסף של מזל תאומים יאפשר את השיפורים המשמעותיים ביותר בחלק האינפרא אדום התרמי של הספקטרום. מחקרים בטווח אורך גל זה כוללים אזורים היווצרות כוכבים ופלנטה, עם מחקר אינטנסיבי שמנסה להבין כיצד מערכת השמש שלנו התגבשה לפני כחמישה מיליארד שנים.
המקור המקורי: מהדורת חדשות תאומים
