세그먼트 미러

Segmented mirror
기본 미러의 크기 비교. 분할된 거울은 전형적으로 육각형이며 벌집형 무늬로 배열되어 있다.

세그먼트 미러란 하나의 큰 곡선 미러의 세그먼트 역할을 하도록 설계된 작은 미러의 배열이다. 세그먼트는 구형 또는 비대칭일 수 있다(더 큰 포물선 반사체의[1] 일부인 경우). 그것들은 대형 반사 망원경의 목표로 사용된다. 기능을 발휘하려면 모든 미러 세그먼트를 정확한 모양으로 연마하고 미러 지지 셀에 내장된 액추에이터를 사용하여 컴퓨터가 제어하는 능동 광학 시스템에 의해 능동적으로 정렬해야 한다.

개념은 귀도 HornD'Arturo, 1952년, research[2]의 20년 만에 첫 시행되는 분절된 거울을 세웠다에 의해;개척하였다.그것은 나중에 독립적으로 그리고 더 박사는 제리 넬슨의 지도 하에 로렌스 버클리 국립 연구소와 캘리포니아 대학의 1980s[표창 필요한]동안 발전되었고, 그리고 그 이후 모든 방법이 재발견된 것. 필수품 기술들은 기본적으로 모든 미래의 대형 광학 망원경이 분할된 거울을 사용하려고 계획할 정도로 전세계로 퍼졌다.

적용

1952년 61개의 육각형 세그먼트로 제작된 초기 세그먼트 미러.[2]
SOLT의 분할 미러

하나의 단단한 유리 조각으로 만들어진 일차 거울에는 기술적 한계가 있다. 이러한 비분할형 또는 단일 거울은 지름이 약 8m 이상일 수 없다. 현재 사용되고 있는 가장 큰 단일 거울은 각각 지름 8.4m의 대형 쌍안경 망원경의 두 개의 일차 거울이다. 따라서 분할된 거울의 사용은 대형 적외선 망원경의 핵심 구성요소다.[3][4] 5미터보다 훨씬 큰 단일 거울을 사용하는 것은 양쪽 거울의 비용과 그것을 지탱하는 데 필요한 거대한 구조 때문에 엄청나게 비싸다. 그 크기를 초과하는 거울도 망원경이 다른 위치로 회전하면서 [5][6]그 자체의 무게에 약간 처져 표면의 정밀 모양을 바꾸게 된다. 또한 세그먼트는 매우 큰 단일 거울을 통해 제작, 운반, 설치 및 유지하기가 더 쉽다.

세그먼트 미러에는 각 세그먼트가 어떤 정밀한 비대칭 형태를 요구할 수 있다는 단점이 있으며 복잡한 컴퓨터 제어 장착 시스템에 의존한다. 또한 모든 세그먼트는 최종 영상에서 회절 효과를 유발한다.

세그먼트 미러의 또 다른 애플리케이션은 증강현실 분야에서 찾아 광학 부품의 크기를 최소화할 수 있다. 부분 반사 세그먼트 미러 어레이는 광학 스마트 글라스 소자로 사용되는 라이트 가이드에서 빛을 분리하기 위해 너무 많이 사용된다.[7]

분할된 거울을 이용한 망원경

James Webb 우주 망원경 기본 미러 어셈블리

세계에서 가장 큰 몇몇 광학 망원경들은 분할된 1차 거울을 사용한다. 여기에는 다음과 같은 망원경이 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.

쌍둥이 망원경은 미국 하와이 마우나케아 정상 부근 해발 4,145m(1만3,600ft)의 마우나케아 관측소 중 가장 눈에 띈다. 두 망원경 모두 10m(33ft)의 1차 거울이 특징이다.
HET는 9.2미터(30피트) 높이의 망원경으로, 고도 2,026미터(6,647피트)의 서부 텍사스주 맥도날드 천문대에 위치해 있다. 그것의 일차 거울은 91개의 육각형 부분으로 구성되어 있다. 이 망원경의 주 거울은 55도 각도로 고정되어 있으며 밑부분을 회전할 수 있다. 망원경의 초점에서 기구를 이동하여 표적을 추적한다. 이렇게 하면 위치에서 약 70~81%의 하늘에 접근할 수 있으며, 단일 표적을 최대 2시간까지 추적할 수 있다.
SOLT는 대부분의 관측 시간 동안 분광기 전용 10미터 망원경이다. Hobby-Eberly 망원경과 유사성을 공유하며, 또한 가로 1m인 91개의 육각형 거울 세그먼트로 구성되어 총 육각형 거울은 가로 11.1m, 세로 9.8m이다.[8] 남아프리카 공화국 카루 반 데데르트 지역의 서덜랜드 시와 가까운 곳에 위치해 있다. 남아프리카공화국의 국가 광학전망대인 남아공 천문대의 시설이다.
그란테칸으로도 알려져 있는 카나리아 대망원경은 총 36개의 분할된 거울을 사용한다.[9][10] 1차 거울이 10.4m(34ft)인 이 망원경은 현재 스페인 카나리아 제도의 라팔마 섬의 로크 데 로스 무차코스 천문대에 위치한 세계 최대 광학 망원경이다.
대천구 다목적 섬유 분광 망원경은 중국 허베이성에 위치한 측량 망원경이다. 그것은 각각 24개와 37개의 세그먼트로 구성된 두 개의 직사각형 거울로 구성되어 있다. 각 육각형 세그먼트의 크기는 1.1m이다.
제임스 웹 우주 망원경의 18개의 거울 부분은 2011년에 대부분 조작되었다.[11] 우주 망원경은 2021년 12월 25일 기아나 우주 센터에서 아리안 5호에 의해 발사되었다.[12]
제임스 웹 우주 망원경의 미러 세그먼트
베릴륨으로 만든 거울 조각
MSFC에서 극저온 테스트
금 코팅 후 세그먼트

차세대 망원경

추가 정보: 초거대망원경

3대의 초대형 망원경은 차세대 분절미러 망원경이 될 것이며 2020년대에 위탁될 예정이다. 거대 마젤란 망원경은 7개의 큰 분절들을 사용하며 분절된 거울 망원경이나 그 자체 범주로 분류된다. 30미터 망원경은 하와이의 마우나 케아 관측소에 건설될 예정이지만, 공사가 보류되어 있다. 이것은 492개의 육각형 세그먼트를 사용할 것이다. 유럽 초거대 망원경은 1차 거울에 총 798개의 세그먼트를 사용하여 3개 중 가장 클 것이다. 그것의 첫 빛은 2027년으로 예상된다.[13]

ELT의 개념 이미지
유럽 초거대 망원경
30미터 망원경
거대 마젤란 망원경

참고 항목

참조

  1. ^ W. Patrick McCray - 거대 망원경 - 107페이지
  2. ^ a b 보놀리, F. "유도 혼 다르투로와 최초의 다중 미러 망원경: 1932-1952." 소시에타 천문대 이탈리아어 89(2018): 448.
  3. ^ Nickerson, Colin (5 November 2007). "Long time no see". Boston Globe. Retrieved 11 November 2009.
  4. ^ "Keck telescope science kit fact sheet, Part 1". SCI Space Craft International. 2009. Retrieved 11 November 2009.
  5. ^ Bobra, Monica Godha (September 2005). "The endless mantra: Innovation at the Keck Observatory" (PDF). MIT. Archived from the original (PDF) on 5 June 2011. Retrieved 11 November 2009. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  6. ^ Yarris, Lynn (Winter 1992). "Revolution in telescope design debuts at Keck after birth here". Science@Berkeley Lab. Lawrence Berkeley Laboratory. Retrieved 11 November 2009.
  7. ^ "tooz technologies". Tooz (in German). Retrieved 2022-01-26.
  8. ^ "Mirror Segments". Southern African Large Telescope website. SOAA. Retrieved 10 May 2013.
  9. ^ 실험은 2007년 7월 14일 카나리아 망원경 BBC에서 시작한다.
  10. ^ 거대 망원경은 2007년 7월 14일 우주 탐사를 시작한다.
  11. ^ "저온 테스트를 시작하는 6개의 JWST 미러 세그먼트" news.softpedia.com 2011년 4월 14일
  12. ^ Margetta, Robert (2021-09-08). "NASA Readies James Webb Space Telescope for December Launch". NASA. Retrieved 2021-09-15.
  13. ^ "ESO's Extremely Large Telescope planned to start scientific operations in 2027". 11 June 2021. Retrieved 18 June 2021.

외부 링크