על ראש הר שטוח במדבר אטקמה בצ'ילה, אחד הטלסקופים הגדולים בעולם עשוי לעזור למדענים לענות על השאלה הישנה, "האם יש חיים שם בחוץ?" שנמצא כעת בבנייה ותוך כדי להתחיל לפעול בתחילת העשור הבא, הענק טלסקופ מגלן (GMT) דחף מדענים לחדש וליצור טכנולוגיה חדשה במסע שלהם לראות את האובייקטים הקלושים והרחוקים ביותר ביקום.
לצורך מיקום הטלסקופ בחרו המדענים במצפה הכוכבים של לאס קמפאנה, הממוקם באזור ללא זיהום אור ומזג אוויר צלול יותר מ- 300 יום בשנה בממוצע. קונסורציום של עשרה אוניברסיטאות ומרכזי מחקר, כולל המרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן, מתחלק לכיסוי תג המחיר של מיליארד דולר של הטלסקופ. (עם השלמתו, תקציב התפעול השנתי שלה יהיה סביב 36 מיליון דולר.)
"האתגר לבניית הטלסקופ הזה הוא שרצינו לקבל מראה ראשית גדולה מאוד", אומר צ'ארלס אלקוק, מנהל המרכז הרווארד-סמיתסוניאן. "הסיבות שהמראות האלה צריכות להיות גדולות הן מכיוון שאנחנו מחפשים חפצים קלושים מאוד." גדול מאוד הוא אנדרסטייטמנט; בעוד שהמראה הראשית של טלסקופ החלל האבל בקוטר של שמונה מטרים, המדידות של ה- GMT ימדדו יותר משמונים רגל. בגודל פי עשרה מקוטרו של האבל, הוא גם יצלם תמונות של דברים כמו כוכבי לכת מרוחקים החוצים מעבר לכוכבים חדים פי עשרה. בסיום, מתחם ה- GMT יהיה בגובה 22 קומות ויקיף שטח בגודל של שלושה מגרשי כדורגל.
בניית המראות העצומות הללו מתרחשת יותר מ -7, 000 מיילים מצ'ילה, במעבדת המראות של Observatory Observatory, הממוקמת מתחת לאצטדיון הכדורגל באוניברסיטת אריזונה. בהנחייתו של פרופסור האסטרונומיה ג'יי רוג'ר פ 'אנג'ל, צוות מסובב מטיל את מראות חלת הדבש הקלה של GMT, על שם המראה הדוגמני שלה. מרבית הטלסקופים מכילים שתי מראות, אך אנג'ל וצוותו משתמשים בשבעה. המראה הראשית תכיל שבעה חלקי זכוכית בודדים, שכל אחד מהם שוקל 20 טונות. שישה מראות חיצוניות מעוקלות יקיפו את הראשית, ויוצרים את מה שאלקוק ממרכז הרווארד-סמיתסוניאן מתאר כ"צורה ייחודית בהיסטוריה של עיצוב מראה מראה מדויק. "שבע המראות יתכנסו כפסיפס וישמשו כמראה אחת גדולה עם מוקד יחיד.
ככל שהטלסקופים הולכים וגדלים, גם המראות חייבות. אנג'ל החליט לעשות את המשימה שלו מכיוון שלדבריו, "עסקי ייצור הזכוכית כלל לא התייחסו לכך." תכנון המראות הללו התרחש במשך כמה עשורים והפך את ה- GMT לאפשרי. אנג'ל אומר שאם עמיתיו הזרים משתמשים בטלסקופים בכדי לצפות בכדור הארץ, "אני אוהב לדמיין שהם משתמשים במראות דומות לנו."
מראה חלת הדבש היא הטכנולוגיה החיונית העומדת מאחורי הטלסקופים העל שמרחיקים את המדענים מתמיד. הטלסקופ המשקפת הגדולה באריזונה, שהוקדש בשנת 2004, משתמש במראות חלת דבש, וכך גם טלסקופ ה- Mirror Mirror (MMT), גם הוא באריזונה. ה- MMT נכנס לפעולה בשנות השבעים ואנג'ל התאימה לו במראה חדשה בשנת 1992. המדענים מעדיפים את המראות הללו מכיוון שהם נוטים להתקרר בלילה, בניגוד לסוגים אחרים שנשארים חמים וגורמים לאפקטים מנצנצים המקלקלים תמונות.
לאחר שש שנים של חדשנות טכנולוגית, המעבדה של אנג'ל השלימה את המראה הראשונה של GMT בשנת 2012. לצוות יש כעת ארבעה מראות בשלבי פיתוח שונים, כאשר עד 30 איש עובדים על כל אחד מהם. "האתגר הגדול ביותר הוא לוודא שיש לנו את זה נכון כשזו צורה כל כך קשה", אומר אנג'ל. מאריזונה המראות שהושלמו ייסעו בכביש המהיר - גורם שהגביל את גודלן - לסירה שמפנה לצ'ילה. אנג'ל ממתין להשלמת המראה השנייה ולבדיקה לפני שמתחילים למשלוחים.
"הטלסקופ הענק מגלן הוא די מעניין מכיוון שהוא ככל הנראה, יותר מכל טלסקופ אחר שבנינו אי פעם, באמת התבסס על טכנולוגיה מודרנית, " אמר האסטרופיזיקאי וזוכה פרס נובל לשנת 2011 בריאן שמידט באירוע סמיתסוניאן בתחילת החודש. "יש לו לייזרים, יש לו מערכת אופטיקה מתכווננת זו. כל זה בנוי יחד. ”שמידט הוא בפקולטה באוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה, חלק מקונסורציום GMT.
שמידט והמדענים האחרים מקווים כי ההפעלה של ה- GMT תהיה הצלחה. למרבה המזל, בניגוד לטלסקופ החלל האבל, ל- GMT יש את היתרון להיות מבוסס כדור הארץ, אם יתעוררו בעיות בקו.
"הטריק האמיתי הוא המכשירים", אומרת אנדראה דופרי, אסטרופיזיקאית במרכז הרווארד-סמיתסוניאן. "כל הטלסקופ עושה זה לאסוף אור ולזרוק אותו על מכשיר וכאן אתה עושה את ההתקדמות הטכנולוגית."
עם ה- GMT, יהיה למדענים מספיק אור לצלם כוכבי לכת מרוחקים ואולי אפילו ללמוד על האווירה שלהם. אם הם מגלים סימני חמצן, ייתכן שמציאת צורות חיים אחרות אינה רחוקה. גודלו העצום של הטלסקופ יאפשר גם למדענים ללמוד על חומר אפל ולענות על שאלות מתי ואיך נוצרו הכוכבים הראשונים. "היכולת לעבור ולחקור את הכוכבים הראשונים האלה, זה ללא ספק אחד הדברים שאני באמת רוצה לעשות עם טלסקופ הענק מגלן", אמר שמידט באירוע.
המדענים שהשקיעו בעתיד ה- GMT מסכימים כי קשה לחזות את סוגי השאלות על היקום שהטכנולוגיה החדשה שלהם עשויה לענות עליהן. "התגליות המרגשות ביותר הולכות להיות בלתי צפויות, " אומר דופרי.
