如果你沿着蜿蜒的山路行驶到智利安第斯山脉，你会看到远处点缀着星星点点的望远镜。到本十年末，其中一个点缀物将比其他所有望远镜都高，即使远在几英里外也能看到。
近距离看，它就像一个旋转的豪华公寓楼。比车库门高的通风口可以进气或挡住沙漠的尘埃。虽然这座建筑高达22层，但里面没有人类。相反，当这座建筑每晚打开时，你将看到世界上七个最大的镜子。它们反射出整个天空——以及充满活力的宇宙。
这就是巨型麦哲伦望远镜（GMT），它有望成为地球上最有效、最强大的望远镜之一。
什么是巨型麦哲伦望远镜？
据卡内基天文台（包括智利拉斯坎帕纳斯天文台，望远镜的未来家园）主任约翰·穆尔希（John Mulchaey）说，巨型麦哲伦望远镜的设想源于2000年代初的一个想法，即科学需要更大。
“20年前，人们基本上开始说，‘好吧，要想在天文学上取得真正的飞跃，我们需要更大的望远镜。’”穆尔希说。
它到底有多大？仅仅一个8.4米直径的镜子就能容纳詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜——还有剩余空间。七个镜子组成一个25.4米宽的阵列，即80多英尺。
它之所以如此巨大，原因很简单：为了收集更多的光。
“我们获得的光越多、图像越清晰，就直接转化为信息，”巨型麦哲伦望远镜首席科学家丽贝卡·伯恩斯坦（Rebecca Bernstein）说。这座望远镜将矗立在阿塔卡马沙漠上，用光学和近红外光观测宇宙。预计将于2029年开始运行。
科学家们预计， incoming data 和新发现的视觉清晰度将彻底改变我们对宇宙结构的理解。伯恩斯坦将这种影响比作打开灯。
“你处于一片漆黑中，试图用一支蜡烛在房子里走动——你甚至永远找不到钥匙，”她说。“你想打开灯，以便能看到更多东西。这就是收集更多光线能为你带来的好处。”
在那之后，就没有太暗或太远而看不见的角落了。
巨型麦哲伦望远镜是如何工作的？
伯恩斯坦解释说，任何望远镜都像一个集光器，“光像雨滴一样落下。”
要看到非常微弱的宇宙天体，你需要一个更大的集光器。当巨型麦哲伦望远镜整夜以360度旋转扫描天空时，光滴会落在它的主镜上，然后反射到主镜上方的一组副镜上。这些较小的镜子会纠正地球大气湍流造成的自然混乱，净化光线，然后将其引导回中间主镜的一个孔中。
哈佛-史密森尼克天体物理中心主任丽莎·奎利（Lisa Kewley）表示，这些光随后会被引导到下方的各种科学仪器中，该中心目前正在建造包括光谱仪在内的仪器。利用这些各种仪器，科学家们可以分析从遥远的星系到潜在的地球等任何东西。
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巨型麦哲伦望远镜的镜子是如何制造的？
（图片来源：巨型麦哲伦望远镜–GMTO公司）
巨型麦哲伦望远镜–GMTO公司
制作一面镜子需要一个团队和至少17吨玻璃，地点在亚利桑那大学足球场下的一座建筑中——即理查德·F·卡里斯镜子实验室（Richard F. Caris Mirror Lab）。
建造好一个烤箱和一个蜂窝状陶瓷模具后，实验室工作人员会小心地挑选出最完美的玻璃块并放入熔炉。然后，它开始烘烤，温度达到1000摄氏度以上，同时快速旋转。与旋转一瓶水会将液体推到侧面一样，这种运动将融化的玻璃推入模具，形成望远镜所需的抛物面形状。
冷却过程最终需要几个月。一旦玻璃冷却到室温，工作人员就会拆除烤箱，并洗掉镜子内部的陶瓷，使其像蜂巢一样中空。
据亚利桑那大学斯图尔德天文台（Steward Observatory）主任布埃尔·詹努齐（Buell Jannuzi）说，主要的挑战之一是之后对玻璃进行抛光。望远镜看起来像一个完美的对称花朵。但花瓣本身并非完全对称——一面低垂，另一面高耸。
并且只允许极小的误差。伯恩斯坦说，如果一个镜子有北美大陆那么大，从海岸到海岸，你看到的最大的凸起将不到一英寸。
这就是清晰观察宇宙所需的精度，也是为什么最终制作一面镜子需要大约四年时间。
不过，这一切都在亚利桑那州。为了将这些珍贵的镜片运往智利，它们被小心地装载到平板卡车上。它们会沿着公路旅行到一个港口，然后航行到拉塞雷纳，之后更多的卡车将它们沿着泛美公路运往拉斯坎帕纳斯——整个过程都有特殊的警察护送。
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科学家将用巨型麦哲伦望远镜看到什么？
想象一下JWST（詹姆斯·韦伯太空望远镜）的第一个深空图像——一团辉煌的星系聚集体，如同纸屑般散落在早期宇宙中。巨型麦哲伦望远镜将照亮整个派对，包括以前未被发现的客人。
但天文学家不会只拍摄太空照片。
“巨型麦哲伦望远镜的美妙之处还在于它的光谱仪，”奎利说。“我们不仅能看到数十亿年前遥远星系中的那些星团，还能测量这些星系中的化学元素。”
这座望远镜有望回答的最令人着迷的问题之一是关于系外行星——特别是是否存在其他宜居的、类似地球的行星。借助它，天文学家有可能探测到像氧气这样的气体，表明系外行星大气层中存在生命起源。
“这些望远镜很可能会在宇宙中发现生命，”穆尔希谈到巨型麦哲伦望远镜及其同类望远镜时说——包括三十米望远镜和极大望远镜。
巨型麦哲伦望远镜将如何影响天文学？
巨型麦哲伦望远镜是一项国际合作项目，詹努齐认为它提醒我们，好奇心和科学抱负超越国界。
“世界各地的人们都对更好地了解宇宙并共同探索它感兴趣，”他说。
到望远镜首次亮相时，詹努齐设想，新一代的应届毕业生和新兴科学家将有机会追求新颖的想法。
至于未来可能有什么？宇宙只是极限。
“如果你回顾历史，看看天文学，每次出现新的望远镜、新技术飞跃时，你的理解也会飞跃，”穆尔希说。“对我来说，[巨型麦哲伦望远镜]真正令人兴奋的事情将是我们一无所知的领域。”
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