Hoe worden telescoopspiegels gemaakt?
In plaats van lenzen gebruiken spiegeltelescopen, je raadt het al, spiegels. Maar hoe worden deze grote reflectoren gemaakt?
De grootste spiegels ter wereld voor de grootste telescoop worden ontwikkeld onder het American football-veld van de universiteit van Arizona. Roger Angel maakt al dertig jaar gebruik van een methode die spincasting heet om de grootste solide telescoopspiegels ter wereld te maken.
Vroeger maakte je spiegels door gesmolten glas in een vorm te gieten. “Met spincasting leggen we stukken glas op de vorm, terwijl ze nog koud zijn”, zegt Angel. Daarna wordt de oven opgewarmd tot 1.150 graden Celsius, waardoor de stukken glas smelten en een heldere, siroopachtige vloeistof vormen. Door de oven te laten draaien wordt het glas in een parabolische vorm gedwongen. Die vorm zal het uiteindelijk behouden.
Verschillende vormen
Toch zijn niet alle spiegels hetzelfde: hun vorm wordt gedicteerd door waar ze uitendelijk geplaatst worden in de telescoop. Zo worden er ook asferische spiegels ontwikkeld. In de plaats van dat de spiegel de vorm heeft van een dunne, oppervlakkige schaal, is één kant van de spiegel hoger dan de andere.
En alsof het nog niet moeilijk genoeg is om een asferische spiegel te slijpen en te polijsten, is het ook ontiegelijk lastig te weten wanneer het proces geslaagd is. De diameter van zo’n spiegel bedraagt iets meer dan acht meter en het verschil in hoogte is kleiner dan een miljoenste van een inch.
De gigantische spiegels geven astronomen twee dingen die ze echt willen in een telescoop: een hoge gevoeligheid, zodat ze verduisterde objecten goed kunnen zien, en een hoge resolutie zodat ze veel detail zien.
Gigantische Magellaan
Wendy Freedman, astronoom aan het Carnegie Institution for Science en voorzitster van de raad van bestuur van de Giant Magellan Telescope, stelt het zo voor: “Neem bijvoorbeeld een geldstuk en kijk naar het gezicht dat erop staat. Plaats het geldstuk dan op een plek meer dan 300 kilometer hiervandaan. Met de GMT kun je dan nog steeds het gezicht op de munt zien.”
Door de hoge resulotie van de telescoop kunnen astronomen planeten rond andere sterren onderzoeken. Ze hopen ook de oudste objecten in het universum te zien. “De kans op nieuwe ontdekkingen is gewoonlijk groot wanneer de gevoeligheid of de resolutie van telescopen evolueert”, aldus Freedman.
Toch zullen die nieuwe ontdekkingen nog even uitblijven. Het duurt nog wel een tijdje eer de grote spiegels verscheept worden en samengesteld worden tot een telescoop; in het beste geval wordt de telescoop pas in 2020 in gebruik genomen.
In plaats van lenzen gebruiken spiegeltelescopen, je raadt het al, spiegels. Maar hoe worden deze grote reflectoren gemaakt?
De grootste spiegels ter wereld voor de grootste telescoop worden ontwikkeld onder het American football-veld van de universiteit van Arizona. Roger Angel maakt al dertig jaar gebruik van een methode die spincasting heet om de grootste solide telescoopspiegels ter wereld te maken.
Vroeger maakte je spiegels door gesmolten glas in een vorm te gieten. “Met spincasting leggen we stukken glas op de vorm, terwijl ze nog koud zijn”, zegt Angel. Daarna wordt de oven opgewarmd tot 1.150 graden Celsius, waardoor de stukken glas smelten en een heldere, siroopachtige vloeistof vormen. Door de oven te laten draaien wordt het glas in een parabolische vorm gedwongen. Die vorm zal het uiteindelijk behouden.
Verschillende vormen
Toch zijn niet alle spiegels hetzelfde: hun vorm wordt gedicteerd door waar ze uitendelijk geplaatst worden in de telescoop. Zo worden er ook asferische spiegels ontwikkeld. In de plaats van dat de spiegel de vorm heeft van een dunne, oppervlakkige schaal, is één kant van de spiegel hoger dan de andere.
En alsof het nog niet moeilijk genoeg is om een asferische spiegel te slijpen en te polijsten, is het ook ontiegelijk lastig te weten wanneer het proces geslaagd is. De diameter van zo’n spiegel bedraagt iets meer dan acht meter en het verschil in hoogte is kleiner dan een miljoenste van een inch.
De gigantische spiegels geven astronomen twee dingen die ze echt willen in een telescoop: een hoge gevoeligheid, zodat ze verduisterde objecten goed kunnen zien, en een hoge resolutie zodat ze veel detail zien.
Gigantische Magellaan
Wendy Freedman, astronoom aan het Carnegie Institution for Science en voorzitster van de raad van bestuur van de Giant Magellan Telescope, stelt het zo voor: “Neem bijvoorbeeld een geldstuk en kijk naar het gezicht dat erop staat. Plaats het geldstuk dan op een plek meer dan 300 kilometer hiervandaan. Met de GMT kun je dan nog steeds het gezicht op de munt zien.”
Door de hoge resulotie van de telescoop kunnen astronomen planeten rond andere sterren onderzoeken. Ze hopen ook de oudste objecten in het universum te zien. “De kans op nieuwe ontdekkingen is gewoonlijk groot wanneer de gevoeligheid of de resolutie van telescopen evolueert”, aldus Freedman.
Toch zullen die nieuwe ontdekkingen nog even uitblijven. Het duurt nog wel een tijdje eer de grote spiegels verscheept worden en samengesteld worden tot een telescoop; in het beste geval wordt de telescoop pas in 2020 in gebruik genomen.
