世界上最大的望远镜背后

通过巨型麦哲伦望远镜观察的天文学家也许有一天会拍摄到系外行星，或者回顾过去，看到我们宇宙的早期。要比以往更远地观察太空，就需要建造迄今为止最大的反射镜，这个反射镜大到无法送入轨道。这台仪器在智利山顶缓缓升起，将包含七面镜子，每面镜子直径 27.6 英尺，排列成雏菊的形状。它们正在亚利桑那大学的理查德 F. 卡里斯镜子实验室铸造，每面镜子都需要 18 吨玻璃和一年多的抛光才能达到勺状形状。当最后一面镜子安装完毕（目标是 2028 年），科学家们将以哈勃太空望远镜 10 倍的分辨率观察宇宙。

令人眼花缭乱

每面镜子的制作都从 10,000 块硼硅酸盐玻璃开始，总共 18 吨。这种材料类似于用来盛放剩菜剩饭的耐热玻璃。在将每一块拳头大小的玻璃放入蜂窝状模具之前，团队会清洁并检查是否有瑕疵。将玻璃碎片放置到位以确保它们均匀地融化成形需要一天时间。完成的图案在实验室光线的反射下，呈现出万花筒般的色彩。“这真是太棒了，”负责镜子制造的机械工程师 Jeff Kingsley 说。“我总是确保自己在场亲眼目睹它。”

烹饪时间

将所有玻璃熔化至冰蜂蜜的稠度需要 6 到 10 个小时，但将熔炉预热至 2,129 华氏度需要大约一周的时间。它还需要足够的电力为 1,500 户家庭供电。这台两层楼高的机器直径与游乐场旋转木马相当，旋转速度比旋转木马快一点，使镜子呈凹形。（该曲率在抛光过程中得到改进。）这台巨型机器在玻璃退火过程中继续转动了三个多月。到目前为止，实验室已经为新望远镜铸造了五面镜子。

框架

玻璃冷却后，团队使用临时固定装置将玻璃板从熔炉中取出，并用超粘性粘合剂将其固定在表面上。这块 27.5 英寸厚的圆盘需要从上到下仔细擦洗。然后，技术人员将笨重的玻璃板倒置，安装 157 个支架（称为负载分散器），以尽可能均匀地分配镜子的重量。工作人员正准备在这里（上图）安装的硬件将成品固定在望远镜内的指定位置。

防汗

虽然镜子表面光滑，但底面却呈现出由 1,681 个六边形空间组成的蜂巢图案，从反射镜顶部可以看到（对面）。这使得玻璃更坚硬，比同类固体块轻 80%。更重要的是，这种设计在夜幕降临时散热更快，最大限度地减少了热变形。想象一下热空气在道路上方闪烁，只不过它是从你价值数十亿美元的望远镜上散发出来的，遮挡了你的视线。到演出时，生成的图像将更加清晰。

面漆

直到团队成员在智利拉斯坎帕纳斯天文台的望远镜现场涂上一层薄薄的反射铝涂层后，成品玻璃才会真正闪闪发光。最后一步是在现场进行的，以避免在运输过程中损坏表面。不过，在结构离开实验室之前，每个人都会花一点时间来庆祝另一个关键部件的完成。然后是下一面镜子。“你还有很多工作要做，”光学工程师巴迪·马丁说。五面镜子已经铸造完毕，只剩两面了。

这个故事最初发表在《大众科学》杂志的“Out There”专栏中。