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정말 대단한 아이디어

갈릴레오가 망원경을 발명한 이후로 천문학자들은 더 큰 장비를 만들려고 노력해 왔습니다. 그 이유는 단순한 물리학 때문입니다. 망원경이 커질수록 더 자세하고 밝은 이미지가 생성됩니다. 이를 통해 우주를 더 멀리 볼 수 있습니다.

이것이 미국, 캐나다, 일본, 중국 및 인도의 파트너 그룹이 함께 모여 다음을 만드는 이유입니다.참고로 현재 작동 중인 가장 큰 가시 파장 망원경에는 10.4m 거울이 있습니다. 따라서 30m 기기는 이미징 기능의 매우 실질적인 발전을 의미합니다.

대형 반사경 망원경은 렌즈가 아닌 거울을 광학 장치로 사용합니다. 그러나 직경이 약 8.5m보다 훨씬 큰 망원경 거울을 만드는 것은 실용적이지 않습니다. 더 크게 만들기 위해 주 거울은 대신 작은 세그먼트의 모자이크로 구성됩니다. 이러한 개별 거울을 육각형으로 형성하면 광학 설계가 최적화됩니다. 이를 통해 세그먼트를 원에 가까운 그림으로 매우 가깝게 배치할 수 있습니다.

망원경은 클수록 좋지만, 더 나은 이미지 품질의 이점은 광학 장치의 품질이 극도로 높은 경우에만 발생합니다. 구체적으로 이를 위해서는 거울의 전체 모양이 설계 형태와 정확히 일치해야 하며, 거울 표면이 단 몇 나노미터 이내로 매끄럽고 정확해야 합니다.

바카라 카지노, TMT 노력에 동참

30미터 망원경 주경은 492개의 개별 세그먼트로 구성되며 각 세그먼트는 모서리에서 모서리까지의 길이가 1.44m입니다. 주경의 전체 모양은 쌍곡선입니다. 이는 각 개별 세그먼트가 이 모양의 축에서 벗어난 부분임을 의미합니다(모든 TMT 미러 세그먼트에 대해 총 82개의 서로 다른 모양이 있음). 이런 종류의 모양을 "자유 형식"이라고 합니다.

TMT에 필요한 정밀도 수준으로 직경 1미터 이상의 자유형, 특히 상당한 양의 자유형을 만들 수 있는 조직은 전 세계적으로 소수에 불과합니다. 30미터 망원경 국제 천문대(TIO)는 이러한 광학 장치를 제작하기 위해 4개의 별도 그룹(미국, 일본, 중국 및 인도)을 선택했습니다.

바카라 카지노(이전 Tinsley Laboratories)가 미국 공급업체로 선정되었습니다. 우리는 다른 어떤 그룹보다 많은 총 230개의 미러 세그먼트를 생산할 것입니다. 바카라 카지노는 또한 인도에서 작업하는 그룹을 위해 거울 연마 장비, 고정 장치 및 테스트 장비를 제작했습니다. 인도 엔지니어들은 이미 바카라 카지노에서 이 모든 기능의 사용에 대한 교육을 받았습니다. 또한 바카라 카지노 직원이 장비를 인도로 동행하여 설치 및 시운전을 돕습니다.

제작 과제

미터급 고정밀 자유형을 연마하는 데에는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 단순한 구형 표면에서 크게 벗어난 모양의 경우 소위 "하위 조리개" 연마가 사용됩니다. 여기서는 광학 장치보다 훨씬 작은 연마 도구를 사용하여 한 번에 한 영역만 작업하고 전체 조리개를 덮기 위해 프로세스를 반복합니다.

구형에 가까운 모양의 경우 "응력 거울 연마"라는 기발한 방법(1960년대 이후 비구면 광학 생산에 상업적으로 사용된 기술)을 지상 망원경과 같은 넓은 표면에도 활용할 수 있습니다. TIO 대변인도 이에 동의하며 "이 연마 방법은 쌍발 Keck 천문대 망원경의 유산입니다. TMT는 이 기술을 사용하여 거울 표면의 모양을 개선하고 연마 방법을 효율적으로 유지하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다."라고 말했습니다. 이 경우 옵틱은 의도적으로 표면을 왜곡하는 방식으로 기계적으로 고정됩니다. 그런 다음 구를 그리는 표준 방법을 사용하여 연마됩니다. 이는 부품 구멍의 85%를 덮는 연마 도구를 사용합니다. 연마 후 클램프가 풀리고 부품이 원하는 최종 자유형 모양으로 다시 '이완'됩니다.

응력 거울 연마는 일반적으로 대형 광학 장치를 제작하는 데 더 빠르고 결정적인 방법입니다. 하위 조리개 연마는 한 번에 부품의 더 작은 영역을 작업하므로 일반적으로 전체 표면을 덮는 데 더 많은 처리 주기가 필요하기 때문에 더 빠릅니다. 또한, 서브 조리개 연마는 필연적으로 표면에 작은 규모의 잔물결, 즉 표면 잔여물을 생성합니다. 고성능 광학 장치의 경우 이를 제거해야 하며, 여기에는 시간이 많이 걸리는 추가 단계가 포함될 수 있습니다. 응력 거울 연마는 본질적으로 거의 완벽에 가까운 평면 또는 구형 모양을 생성하는 기술을 기반으로 하기 때문에 일반적으로 더 결정적입니다.

물론 응력 거울 연마에는 기판을 왜곡시키기 위해 정확한 힘을 정확하게 전달하기 위한 정밀 도구가 필요합니다. 바카라 카지노는 32개의 서로 다른 거울 모양 또는 유형을 제작하고 있으므로 이 툴링을 만드는 데 상당한 생산 시간이 소요되었을 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 바카라 카지노는 TMT 세그먼트의 다양한 모양을 모두 연마하는 데 필요한 힘 패턴을 제공하도록 프로그래밍할 수 있는 단일 도구를 개발했습니다.

바카라 카지노와의 파트너십

"우리는 바카라 카지노가 대형 광학 제조 분야에서 확고한 역량과 신뢰성을 갖추고 있기 때문에 처음부터 가능한 공급업체로 고려했습니다."라고 TIO의 수석 광학 제조 엔지니어인 Glen Cole은 말합니다. "그들은 허블 우주 망원경을 위한 여러 프로젝트를 성공적으로 완료했습니다. 가장 유명한 것은 결함이 있는 주경을 수정한 COSTAR 광학입니다. 최근에는 제임스 웹 우주 망원경을 위한 1.4m 베릴륨 주경 세그먼트 18개를 모두 제작했습니다."

"그러나 우리에게는 기술 이전 파트너도 필요했습니다. 즉, 인도에서 그룹을 시작하고 운영할 수 있는 사람입니다. 바카라 카지노가 이러한 노력을 지원할 수 있는 능력이 그들을 선택하는 데 큰 요인이었습니다. 그리고 그들이 지금까지 거둔 성공은 우리가 좋은 선택을 했다는 것을 말해줍니다."

“2017년에 처음 바카라 카지노와 계약을 체결했을 때 우리가 예상할 수 없었던 일은 세계적인 코로나19 대유행이었습니다.”라고 Cole은 덧붙입니다. "이로 인해 우리의 모든 노력이 늦어지고 프로젝트 일정이 크게 늦어지기 시작했습니다. 그러나 바카라 카지노는 우리 프로젝트에 상당한 엔지니어링 리소스를 투입했으며 특히 TMT 부문의 대량 생산을 처리하기 위해 더 큰 시설을 구축했습니다. 이를 통해 우리 모두가 봉쇄에서 벗어날 때 추진력을 유지할 수 있었습니다. 또한 문제를 해결하거나 발생하는 모든 제조 문제를 처리하는 놀라운 능력을 보여주었습니다. 이것이 대형 정밀 광학 부품 제조에서 얻은 모든 경험의 이점입니다."

처음 몇 개의 거울 세그먼트(둥근 모양 때문에 "라운델"이라고 함) 연마에 대한 초기 성공으로 인해 TIO는 2020년에 또 다른 계약을 체결했습니다. 이는 우리가 생산하는 모든 라운델을 최종 육각형 모양으로 절단하는 것입니다(헥싱이라는 프로세스).

TMT는 앞으로 많은 흥미로운 과제가 있는 대규모 프로젝트입니다. 제임스 웹 우주 망원경에서 이미 돌아오는 놀라운 이미지를 바탕으로 JWST의 20배가 넘는 수집 영역을 갖춘 TMT가 완전히 놀라운 과학 이미지를 보여줄 것으로 기대합니다. 

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