美国25米巨型麦哲伦望远镜GMT

因为主镜焦比很快，7块8.4米口径子镜的磨制是很大的技术挑战，特别是6块离轴非球面的子镜非球面度很大（14毫米），面形的磨制精度要求又非常高（25纳米）。主镜坯表面在形成时就通过旋转形成抛物面，大大减少了磨削成形时的工作量。

GMT计划的科学仪器有：光学高分辨高稳定光谱仪G-CLEF（波长0.36~1微米，光谱分辨率20000~100000）、宽视场光学多目标光谱仪GMACS（波长0.32~1微米，光谱分辨率1500~4000，视场43平方角分）、近红外IFU光谱成像仪（GMTIFS）、近红外高分辨光谱仪GMTNIRS（波长范围1~2.5微米，光谱分辨率65000~85000，1.2角秒长缝）、光纤定位系统（MANIFEST）、宽视场近红外多目标光谱仪（NIRMOS）、高对比度红外成像/低分辨光谱仪（TIGER）、近红外自适应光学IFU/成像仪、单目标近红外高光通光谱仪。

我们简单介绍GMT四个强有力的科学仪器。

1）：Giant Magellan Telescope Consortium Large Earth Finder（G-CLEF）

第一个被安装、使用的仪器，是一个高分辨率的阶梯光栅光谱仪，波长覆盖范围是3500至9500埃，光谱分辨率为19000，35000和108000。它能够获得精确的速度和金属丰度信息，用来测量太阳系外行星的质量、搜寻地外生命特征、研究类星体、搜寻最古老的贫金属恒星等等，还能够进行其他相关方向的研究，如宇宙的精细结构和化学演化、暗物质、恒星的金属丰度和同位素等等。

2）：Giant Magellan Telescope Multi-object Astronomical and Cosmological Spectrograph（GMACS）

第二个安装的仪器，是一个中、低分辨率光谱仪，波长覆盖范围是3200至10000埃，光谱分辨率是1000至6000，视场约为300平方角分。它非常适合研究星系的演化、星系际介质、恒星的出生和死亡、引力波、星系红移巡天等科学目标。 

3）：Giant Magellan Telescope Integral-Field Spectrograph （GMTIFS）

第三个安装的仪器，是一个中分辨率集成视场光谱仪，具有很高的空间分辨率，也是GMT第一个自适应光学仪器，波长覆盖范围是0.9至2.5微米，光谱分辨率为5000或者10000，视场为400（20×20）平方角分。它可以研究星系演化（包括密集场中的）方面的课题并且包括黑洞和宇宙再电离方向，如第一代星系的结构、大质量黑洞的质量物理性质和星系核、恒星与行星的形成过程等等。

4）：Giant Magellan Telescope Near-IR Spectrograph （GMTNIRS）

是一个单目标高分辨率阶梯光栅红外光谱仪，波长覆盖范围是1.1至5.4微米（同时覆盖整个JHKLM波段），在JHK波段光谱分辨率是65000，LM波段的光谱分辨率是85000。它很适合在窄视场上成像明亮的天体，以此来研究行星系统、碎片盘、小恒星、木星、大质量行星和深空其他近红外物体的形成。当GMT使用自适应光学观察模式时才会启用此仪器工作。

澳大利亚1.2米施密特大视场望远镜光纤定位系统能同时移动300根光纤对准观测目标，精度为几微米。它使用了澳大利亚天文台原创的“星虫”技术，可以使数百根光纤快速重新定位，定位时间从一小时下降到2-3分钟。

1.2米UKST望远镜中光纤定位系统

“星虫”特写镜头

一个星虫由两个压电陶瓷管致动器组成，驱动器的一端连接在一起形成一对同心的“腿”，通过控制驱动电压的变化产生在ｘ和ｙ方向上的微步运动（前进，后退，往左，往右）。这种单元单步的步长只有几个微米，意味着单元的运动比较精确。虽然步长很小，但通过高频率的运动星虫的速度可达每秒钟几毫米。与传统的单元安装在焦面上不同，星虫是通过抽真空吸附在透明的玻璃上，星光需要先穿过透明玻璃焦面再进入光纤而不是直接进入光纤。虽然光纤的尺寸只有３.３角秒，但星虫的光纤避免干涉的尺寸为１０角分，导致不能观测邻近的目标，因此需要更多的观测轮次才能达到科学要求。

星虫（Ｓｔａｒｂｕｇｓ）的光纤定位是结合了斜刺式光纤定位和磁扣法光纤定位的优点研制的。25米GMT望远镜光纤定位系统MANIFEST就采用了“星虫”技术。