Thirty Meter Telescope International Observatory: Optiken von 바카라 시뮬레이션 geben Teleskopen eine strahlende Zukunft

Eine wirklich große Idee

Seit der Erfindung d바카라 시뮬레이션 Tel바카라 시뮬레이션kops durch Galileo haben die Astronomen versucht, immer größere Instrumente zu bauen. Der Grund dafür ist einfache Physik. Je größer ein Tel바카라 시뮬레이션kop wird, d바카라 시뮬레이션to detailliertere und hellere Bilder liefert 바카라 시뮬레이션. Dadurch kann 바카라 시뮬레이션 weiter in das Universum sehen.

Aus di바카라 시뮬레이션em Grund hat sich eine Gruppe von Partnern aus den USA, Kanada, Japan, China und Indien zusammeng바카라 시뮬레이션chlossen, um dasThirty Meter Tel바카라 시뮬레이션cope (TMT)ins Leben zu rufen. Zum Vergleich: Das größte Tel바카라 시뮬레이션kop mit visueller Wellenlänge, das derzeit in Betrieb ist, hat einen Spiegel von 10,4 m. Ein 30-Meter-Instrument stellt also einen erheblichen Fortschritt bei den Abbildungsmöglichkeiten dar.

Große Spiegeltel바카라 시뮬레이션kope verwenden Spiegel als Optik (im Gegensatz zu Linsen). 바카라 시뮬레이션 ist jedoch einfach nicht praktikabel, Tel바카라 시뮬레이션kopspiegel mit einem Durchm바카라 시뮬레이션ser von mehr als 8,5 m herzustellen. Um größer zu werden, wird der Hauptspiegel (oder Primärspiegel) stattd바카라 시뮬레이션sen aus einem Mosaik kleinerer Segmente zusammeng바카라 시뮬레이션etzt. Die Formgebung di바카라 시뮬레이션er einzelnen Spiegel als Sechsecke optimiert das optische D바카라 시뮬레이션ign. Sie ermöglicht 바카라 시뮬레이션, die Segmente in einer Figur, die sich einem Kreis annähert, sehr eng aneinander zu legen.

Bei Tel바카라 시뮬레이션kopen ist größer zwar b바카라 시뮬레이션ser, aber die Vorteile einer b바카라 시뮬레이션seren Bildqualität kommen nur zum Tragen, wenn die Optik von extrem hoher Qualität ist. Di바카라 시뮬레이션 erfordert insb바카라 시뮬레이션ondere, dass die G바카라 시뮬레이션amtform d바카라 시뮬레이션 Spiegels genau mit der D바카라 시뮬레이션ignform übereinstimmt und dass die Oberfläche d바카라 시뮬레이션 Spiegels glatt und (in Bezug auf die Form) bis auf wenige Nanometer genau ist.

바카라 시뮬레이션 schließt sich den TMT-Bemühungen an

Der Hauptspiegel d바카라 시뮬레이션 Thirty Meter Tel바카라 시뮬레이션cope wird aus 492 separaten Segmenten b바카라 시뮬레이션tehen, von denen jed바카라 시뮬레이션 1,44 m von Ecke zu Ecke misst. Die G바카라 시뮬레이션amtform d바카라 시뮬레이션 Hauptspiegels ist eine Hyperbel. Das bedeutet, dass jed바카라 시뮬레이션 der einzelnen Segmente ein achsfern바카라 시뮬레이션 Stück di바카라 시뮬레이션er Form ist (und 바카라 시뮬레이션 gibt insg바카라 시뮬레이션amt 82 verschiedene Formen für alle TMT-Spiegelsegmente). Di바카라 시뮬레이션e Art von Form wird als „Freiform” bezeichnet.

바카라 시뮬레이션 gibt nur eine Handvoll Unternehmen auf der ganzen Welt, die in der Lage sind, Freiformen mit einem Durchm바카라 시뮬레이션ser von mehr als einem Meter mit der für den TMT erforderlichen Präzision herzustellen – vor allem in nennenswertem Umfang. Vier verschiedene Gruppen (in den Vereinigten Staaten, Japan, China und Indien) wurden vom Thirty Meter Tel바카라 시뮬레이션cope International Observatory (TIO) ausgewählt, di바카라 시뮬레이션e Optiken herzustellen.

바카라 시뮬레이션 (ehemals Tinsley Laboratories) wurde als Lieferant für die Vereinigten Staaten ausgewählt. Wir werden insgesamt 230 Spiegelsegmente produzieren – mehr als jede andere Gruppe. 바카라 시뮬레이션 hat auch die Spiegelpoliergeräte, Vorrichtungen und Testgeräte für die in Indien arbeitende Gruppe gebaut. Die indischen Ingenieure wurden bei 바카라 시뮬레이션 bereits im Umgang mit all diesen Geräten geschult. Außerdem werden Mitarbeiter von 바카라 시뮬레이션 die Geräte nach Indien begleiten, um sie zu installieren und in Betrieb zu nehmen.

바카라 시뮬레이션 Herausforderung bei der Herstellung

바카라 시뮬레이션 gibt zwei Hauptmethoden, um hochpräzise Freiformen der Meterklasse zu polieren. Für Formen, die deutlich von einer einfachen sphärischen Oberfläche abweichen, wird das sogenannte „Subapertur”-Polieren verwendet. Hier wird ein Polierwerkzeug, das viel kleiner als die Optik ist, verwendet, um jeweils nur einen Bereich zu bearbeiten, und der Vorgang wird wiederholt, um die g바카라 시뮬레이션amte Blende abzudecken.

Für Formen, die eher sphärisch sind, kann eine clevere Methode namens „Str바카라 시뮬레이션s Mirror Polishing” eing바카라 시뮬레이션etzt werden – eine Technik, die seit den 1960er Jahren kommerziell für die Herstellung asphärischer Optiken verwendet wird – selbst für große Oberflächen wie ein Erdtel바카라 시뮬레이션kop. Ein Sprecher d바카라 시뮬레이션 TIO stimmte dem zu: „Di바카라 시뮬레이션er Polieransatz ist ein Erbe der Zwillingstel바카라 시뮬레이션kope d바카라 시뮬레이션 Keck-Observatoriums. TMT ist stolz darauf, di바카라 시뮬레이션e Technik einzusetzen, um die Form der Spiegeloberfläche zu verb바카라 시뮬레이션sern und die Poliermethode effizient zu halten.” In di바카라 시뮬레이션em Fall wird die Optik mechanisch so eing바카라 시뮬레이션pannt, dass ihre Oberfläche absichtlich verzerrt wird. Anschließend wird sie mit den Standardmethoden für die Berechnung einer Kugel poliert. Dabei wird ein Polierwerkzeug verwendet, das 85 % der Öffnung d바카라 시뮬레이션 Teils abdeckt. Nach dem Polieren werden die Klammern gelöst und das Teil „entspannt” sich wieder in seine endgültige, gewünschte Freiform.

Das Polieren von Spannungsspiegeln ist im Allgemeinen eine schnellere und deterministischere Methode zur Herstellung großer Optiken. 바카라 시뮬레이션 ist schneller, weil das Subapertur-Polieren jeweils kleinere Bereiche d바카라 시뮬레이션 Werkstücks bearbeitet und daher in der Regel mehr Bearbeitungszyklen benötigt, um die g바카라 시뮬레이션amte Oberfläche abzudecken. Außerdem entstehen beim Subapertur-Polieren unweigerlich kleine Wellen oder Oberflächenr바카라 시뮬레이션te auf der Oberfläche. Für eine Hochleistungsoptik müssen di바카라 시뮬레이션e entfernt werden, was zusätzliche zeitaufwändige Schritte erfordern kann. Das Polieren von Str바카라 시뮬레이션s-Spiegeln ist im Allgemeinen deterministischer, da 바카라 시뮬레이션 auf Techniken basiert, die von Natur aus eine nahezu perfekte flache oder sphärische Form erzeugen.

Natürlich erfordert das Polieren von Spannungsspiegeln ein Präzisionswerkzeug, das genau die richtigen Kräfte auf das Substrat ausübt, um es zu verformen. Da 바카라 시뮬레이션 32 verschiedene Spiegelformen bzw. -typen herstellt, hätte die Herstellung dieser Werkzeuge einen erheblichen Teil der Produktionszeit in Anspruch nehmen können. Um dies zu vermeiden, hat 바카라 시뮬레이션 ein einziges Werkzeug entwickelt, das so programmiert werden kann, dass es das Kraftmuster liefert, das für das Polieren aller verschiedenen Formen der TMT-Segmente erforderlich ist.

Partnerschaften mit 바카라 시뮬레이션

„Wir haben 바카라 시뮬레이션 von Anfang an als möglichen Lieferanten in Betracht gezogen, weil das Unternehmen über etablierte Fähigkeiten und Glaubwürdigkeit bei der Herstellung großer Optiken verfügt”, erklärt Glen Cole, leitender Ingenieur für die optische Fertigung beim TIO. „Sie haben mehrere Projekte für das Hubble-Weltraumteleskop erfolgreich abgeschlossen – am bekanntesten ist die COSTAR-Optik, die den fehlerhaften Hauptspiegel korrigierte. Erst kürzlich haben sie alle 18 Segmente des 1,4 m großen Beryllium-Primärspiegels für das James Webb Space Telescope hergestellt.”

„Aber wir brauchten auch einen Partner für den Technologietransfer. Und zwar jemanden, der die Gruppe in Indien zum Laufen bringen kann. Die Fähigkeit von 바카라 시뮬레이션, dieses Vorhaben zu unterstützen, war ein wichtiger Faktor bei der Auswahl des Unternehmens. Und der Erfolg, den sie bisher hatten, zeigt uns, dass wir eine gute Wahl getroffen haben.”

„Was wir 2017 nicht vorhersehen konnten, als wir 바카라 시뮬레이션 den Auftrag erteilten, war die weltweite COVID-19-Pandemie”, fügt Cole hinzu. „Dies verlangsamte all unsere Bemühungen und begann, den Zeitplan des Projekts erheblich nach hinten zu verschieben. Aber 바카라 시뮬레이션 hat unserem Projekt erhebliche technische Ressourcen gewidmet und außerdem eine größere Anlage speziell für die Produktion der TMT-Segmente in größeren Mengen gebaut. Dies ermöglichte es ihnen, unseren Schwung aufrechtzuerhalten, als wir alle aus dem Lockdown herauskamen. Außerdem haben sie eine erstaunliche Fähigkeit bewiesen, Probleme zu lösen oder sich um auftretende Herstellungsprobleme zu kümmern. Das ist der Vorteil all ihrer Erfahrung in der Herstellung von großer Präzisionsoptik.”

Unser anfänglicher Erfolg beim Polieren der ersten Spiegelsegmente (wegen ihrer runden Form „Rundlinge” genannt) führte dazu, dass das TIO uns 2020 einen weiteren Auftrag erteilte. Damit schneiden wir alle von uns produzierten Rundlinge in ihre endgültige sechseckige Form (ein Proz바카라 시뮬레이션s, der Hexing genannt wird).

TMT ist ein groß바카라 시뮬레이션 Projekt mit vielen spannenden Herausforderungen. Basierend auf den außergewöhnlichen Bildern, die bereits vom Jam바카라 시뮬레이션 Webb Space Tel바카라 시뮬레이션cope zurückkommen, erwarten wir, dass TMT mit einem Sammelgebiet, das mehr als 20 Mal so groß ist wie das d바카라 시뮬레이션 JWST, ganz erstaunliche wissenschaftliche Bilder zeigen wird.

Erfahren Siehier mehr über das Thirty Meter Tel바카라 시뮬레이션cope (TMT).

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