이미지 크레디트 : Gemini
다음으로 확실한 것을 찾는 투자자들에게는 Gemini South 8 미터 망원경 거울의은 코팅이 막대한 이익을 위해이 귀금속에 투자하는 내부인의 비밀 팁처럼 보일 수 있습니다. 그러나이 거대한 거울은 귀금속 시장에 등록하기에 충분하지 않은 2 온스 (50 그램) 미만의 은이 필요하다는 것이 밝혀졌습니다. Gemini의 빛나는 투자에 대한 진정한 수익은 우주에서 따뜻한 물체를 연구 할 때 지상에서 전례없는 감도를 제공하는 방식입니다.
초대형 천문 거울 표면에 사상 최초의 새로운 코팅 인 Gemini를 지구상에서 가장 강력한 적외선 망원경으로 만드는 마지막 단계 중 하나입니다. 찰리 텔레 스코 (Charlie Telesco)의“찰리 텔레 스코 (Charlie Telesco) 플로리다 대학 (University of Florida)은 중 적외선에서 별과 행성 형성 영역을 연구하는 것을 전문으로합니다.
Gemini 거울을은으로 덮으면 몇 년에 걸친 테스트와 실험을 통해 개발 된 프로세스를 활용하여 천문학 연구의 엄격한 요구 사항을 충족시키는 코팅을 만듭니다. 미러 코팅 개발을 감독 한 Gemini의 광학 엔지니어 Maxime Boccas는“최고의 코팅을 식별하고 조정하기 위해 수년간의 노력을 기울인 후 은색 안감을 발견했다고 말할 수 있습니다.”
대부분의 천문 거울은 증발 공정을 사용하여 알루미늄으로 코팅되며 12-18 개월마다 다시 코팅해야합니다. 쌍둥이 쌍둥이 거울은 광학 파장과 적외선 파장 모두에서 물체를 볼 수 있도록 최적화 되었기 때문에 다른 코팅이 지정되었습니다. Gemini의은 코팅 공정 계획 및 구현은 칠레와 하와이의 전망대에 위치한 9m 폭의 트윈 코팅 챔버 설계로 시작되었습니다. 각 코팅 공장 (원래 영국의 영국 그리니치 천문대에 의해 건설 됨)에는 마그네트론이라고하는 장치가 통합되어 거울에 코팅을 "스퍼터링"합니다. 거울 표면에 증착 된 다양한 재료의 두께를 정확하게 제어하기 위해 Gemini 거울에 다층 코팅을 적용 할 때 스퍼터링 공정이 필요합니다. 유사한 코팅 공정이 건축용 유리에 일반적으로 사용되어 공조 비용을 줄이고 건물의 유리에 미적 반사 및 색을 생성합니다. 그러나 이것이 대형 천체 망원경에 적용된 것은 이번이 처음입니다.
코팅은 4 개의 개별 층으로 쌓여서 은이 거울의 유리베이스에 부착되고 환경 요소와 화학 반응으로부터 보호됩니다. 은 제품을 가진 사람이라면 누구나 알고 있듯이은에 변색하면 빛의 반사가 줄어 듭니다. 망원경 미러에서 보호되지 않은 코팅의 성능이 저하되면 성능이 크게 저하됩니다. 지난 몇 년 동안 수십 개의 작은 거울 샘플로 Gemini에서 실시한 테스트에 따르면 Gemini 거울에 적용된 은도금 코팅은 최소한 1 년 동안 재 코팅 사이에 높은 반사성과 사용성을 유지해야합니다.
큰 1 차 거울 외에도 망원경의 1 미터 2 차 거울과 과학 장비로 빛을 보내는 세 번째 거울도 동일한 보호 된은 코팅을 사용하여 코팅되었습니다. 이 3 가지 미러 코팅과 다른 디자인 고려 사항의 조합은 모두 열 적외선에 대한 Gemini의 감도를 크게 증가시킵니다.
적외선에서 망원경의 성능을 측정하는 주요 측정 방법은 스펙트럼의 열 또는 중 적외선 부분에서 방사율 (이론적으로 방출 할 수있는 총량에 비해 실제로 방출되는 열량)입니다. 이러한 방출로 인해 천문학적 근원을 측정해야하는 배경 소음이 발생합니다. Gemini는 지상에있는 모든 대형 천체 망원경의 총 열 방사율이 가장 낮으며은 코팅을 받기 전에 값이 4 % 미만입니다. 이 새로운 코팅으로 Gemini South의 방사율은 약 2 %로 떨어질 것입니다. 일부 파장에서는 쌍둥이 망원경의 직경을 8 미터에서 11 미터 이상으로 늘리는 것과 동일한 감도에 영향을줍니다! 그 결과 Gemini의 적외선 데이터의 품질과 양이 크게 증가하여 망원경에서 방출되는 열로 인해 발생하는 노이즈로 인해 손실 될 수있는 물체를 감지 할 수 있습니다. 다른 지상 망원경에서 방사율 값이 10 %를 초과하는 것이 일반적입니다.
리 코팅 절차는 5 월 31 일에 성공적으로 수행되었으며 새로 코팅 된 Gemini South 미러는 망원경으로 다시 설치 및 보정되었습니다. 현재 엔지니어들은 망원경을 전체 작동 상태로 되돌리기 전에 시스템을 테스트하고 있습니다. Mauna Kea의 Gemini North 미러는 올해 말 전에 동일한 코팅 공정을 거칩니다.
왜 실버인가?
천문학 자들이 망원경 거울의 표면으로은을 사용하고자하는 이유는 알루미늄보다 일부 유형의 적외선을 더 효과적으로 반사하는 능력에 있습니다. 그러나 반사되는 적외선의 양뿐만 아니라 실제로 거울에서 방출되는 방사선의 양 (열 방사율)도은을 매력적으로 만듭니다. 이것은 스펙트럼의 중 적외선 (열) 영역에서 관측 할 때 중요한 문제이며, 이는 본질적으로 우주에서 열을 연구하는 것입니다. 은의 주요 장점은 망원경의 전체 열 방출을 줄인다는 것입니다. 그러면 망원경의 중 적외선기구의 감도가 높아지고 별과 행성의 보육원과 같은 따뜻한 물체를 훨씬 더 잘 볼 수 있습니까? Scott Fisher는 Gemini의 중간 적외선 천문학 자라고 말했다.
그러나 장점은 가격입니다. 은을 사용하기 위해, 코팅은 각각 매우 정밀하고 균일 한 두께를 갖는 여러 층으로 도포되어야한다. 이를 위해 마그네트론이라고하는 장치를 사용하여 코팅을 적용합니다. 그들은 매우 순수한 금속판 (타겟이라고 함)을 타겟에서 원자를 띄우고 거울 (마그네트론 아래에서 천천히 회전하는)에 균일하게 증착하는 가스 (아르곤 또는 질소)의 플라즈마 구름으로 둘러싼 다. 각 층은 매우 얇습니다. 은 층을 사용하여 약 0.1 미크론 두께 또는 약 1/200 두께의 인간 모발. 거울에 증착 된 은의 총량은 대략 50 그램입니다.
우주에서 발생하는 열 연구
우주에서 가장 흥미로운 물체 중 일부는 스펙트럼의 적외선 부분에서 방사선을 방출합니다. 종종 "열복사"라고하는 적외선은 우리의 눈으로 보는 적색보다 적색입니다. 이 파장에서 방출되는 소스는 대부분의 적외선이 가려진 가스 분진 구름을 통과하여 시야에서 가려져있는 비밀을 드러 낼 수 있기 때문에 천문학자가 찾고 있습니다. 적외선 파장 영역은 근적외선, 중 적외선, 원적외선의 세 가지 주요 영역으로 나뉩니다. 근적외선은 육안으로 볼 수있는 것 (빨간색보다 빨간색)을 넘어서고, 중 적외선 (종종 열적 적외선이라고 함)은 일반적으로 우주의 열원과 관련된 더 긴 파장의 빛을 나타내고, 원적외선은 더 차가운 지역을 나타냅니다.
Gemini의은 코팅은 스펙트럼의 열 적외선 부분에서 가장 중요한 개선을 가능하게합니다. 이 파장 범위에 대한 연구에는 별과 행성 형성 영역이 포함되며, 약 50 억 년 전에 우리 태양계가 어떻게 형성되었는지 이해하려는 강렬한 연구가 있습니다.
원본 출처 : Gemini News Release
