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세계에서 가장 큰 망원경 중 하나를위한 거울을 어떻게 만들 수 있습니까?

거대한 Magellan 망원경 (GMT)은 세계에서 가장 야심 찬 망원경 프로젝트 중 하나이며 거울은 디자인의 중요한 부분입니다. GMT에는 7.4 미터 (27.5 피트) 미러가 있으며, 각각은 반사 코팅이있는 매우 얇은 유리 층으로 만들어집니다. 거울은 36,287 킬로그램 (80,000 파운드) 블록의 보로 실리케이트 유리를 녹여 정밀하게 캐스팅하여 만들어집니다. 단일 GMT 거울을 캐스팅하는 데 거의 18 개월이 걸립니다. 완성 된 거울은 애리조나에서 투손시를 통해 240km (150 마일)로 운송되며, 해발 3.6km (12,000 피트)의 망원경 주요 인클로저의 꼭대기까지 크레이지 될 것입니다.

다음은 GMT의 거울 구축과 관련된 단계입니다.

1. 오른쪽 유리를 선택하십시오. GMT 미러 용 유리는 열 팽창 계수가 매우 낮은 특수 유형의 붕소 유리로 만들어집니다. 이것은 온도의 변화에 ​​따라 모양이나 크기가 크게 변하지 않을 것임을 의미합니다. 이 낮은 열 팽창은 밤하늘의 변화하는 온도에 노출 될 때에도 거울이 모양을 정확하게 유지할 수 있어야하기 때문에 중요합니다.

2. 유리를 녹입니다. 거울을 만드는 첫 번째 단계는 유리를 녹이는 것입니다. 이것은 유리를 섭씨 1,500도 (화씨 2,700도) 이상의 온도로 가열 할 수있는 특수 용광로로 이루어집니다. 용융 과정은 약 24 시간이 걸립니다.

3. 유리를 던져. 유리가 녹 으면 곰팡이에 붓습니다. 곰팡이는 철으로 만들어졌으며 원하는 거울과 같은 모양을 갖습니다. 유리는 곰팡이에서 냉각하고 팽팽하게 할 수 있습니다. 캐스팅 과정에는 약 2 일이 걸립니다.

4. 유리를 갈아서 닦으십시오. 유리가 냉각 된 후에는 금형에서 제거됩니다. 그런 다음 부드러운 표면을 만들기 위해지면과 연마됩니다. 이 과정은 다이아몬드 톱, 그라인딩 휠 및 연마 패드를 포함한 다양한 도구를 사용하여 수행됩니다. 연삭 및 연마 과정에는 몇 주가 걸릴 수 있습니다.

5. 유리를 반사 층으로 코팅합니다. 거울을 만드는 마지막 단계는 반사 층으로 코팅하는 것입니다. 이것은 진공 증착이라는 프로세스를 사용하여 수행됩니다. 이 과정에서, 알루미늄 또는 은의 얇은 층이 진공 챔버의 유리 표면에 증착된다. 반사 코팅은 약 100 나노 미터 두께입니다.

일단 완료되면 거울은 GMT가 건설되는 칠레의 라스 캄파 나스 전망대로 운송됩니다. 거울은 망원경의 주요 구조에 설치되며 2030 년대 초까지 완료 될 것으로 예상됩니다.

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