El espejo telescópico más grande del mundo acercará las estrellas de la Tierra

La representación de este artista muestra una vista nocturna del Extremely Large Telescope en funcionamiento en Cerro Armazones en el norte de Chile. Se muestra el telescopio utilizando láseres para crear estrellas artificiales en lo alto de la atmósfera. Crédito: ESO/L. Calzada

Lanzado con éxito el último segmento del telescopio de espejos más grande del mundo

El Telescopio Extremadamente Grande de Chile, cuya finalización está prevista para esta década, será el telescopio más grande del mundo, con un espejo principal que abarcará 39 metros y estará formado por 798 segmentos diseñados con precisión. Representa un importante esfuerzo internacional en astronomía.

Actualmente en construcción en el desierto chileno de Atacama, el Telescopio Extremadamente Grande del Observatorio Europeo Austral (ESO‘s ELT) está un paso más cerca de completarse. La empresa alemana SCHOTT ha entregado con éxito la pieza bruta para el último de los 949 segmentos encargados para el espejo primario del telescopio (M1). Con un diámetro de más de 39 metros, M1 será, con diferencia, el espejo más grande jamás fabricado para un telescopio.

Innovaciones en el diseño de espejos telescópicos

Demasiado grande para estar hecho de una sola pieza de vidrio, M1 constará de 798 segmentos hexagonales, cada uno de unos cinco centímetros de espesor y 1,5 metros de ancho, que trabajarán juntos para reunir decenas de millones de veces el tamaño del ojo humano. Se produjeron 133 segmentos adicionales para facilitar el mantenimiento y el recubrimiento de los segmentos una vez que el telescopio esté operativo. ESO también adquirió 18 segmentos de reserva, lo que eleva el número total a 949.

El espejo primario del Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, conocido como M1, será, con diferencia, el espejo más grande jamás fabricado para un telescopio. Con un diámetro de más de 39 metros, M1 es demasiado grande para estar hecho de una sola pieza de vidrio y en su lugar constará de 798 segmentos hexagonales, cada uno de unos cinco centímetros de espesor y 1,5 metros de ancho, que trabajarán juntos para recolectar decenas de millones de veces. tan ligero como el ojo humano. Se produjeron 133 segmentos adicionales para facilitar el mantenimiento y el recubrimiento de los segmentos una vez que el telescopio esté operativo. ESO también adquirió 18 segmentos adicionales, con lo que el número total asciende a 949. Ahora, la empresa alemana SCHOTT ha logrado crear un espacio en blanco para el último de los 949 segmentos, que se puede ver en esta foto. Los espacios en blanco M1, piezas moldeadas de material que luego se pulen para formar los segmentos de espejo, están hechas de ZERODUR©, un material vitrocerámico de baja expansión desarrollado por SCHOTT y optimizado para los rangos de temperaturas extremas en el sitio de ELT en el Desierto de Atacama. . En esta imagen se muestra el segmento 949 antes de cortarlo en su forma hexagonal y pulirlo, pasos que llevará a cabo la empresa francesa Safran Reosc. Crédito: SCHOTT

Materiales avanzados y técnicas de producción.

Los espacios en blanco M1, piezas moldeadas de material que luego se pulen para formar los segmentos de espejo, están hechos de ZERODUR®, un material vitrocerámico de baja expansión desarrollado por SCHOTT y optimizado para los rangos de temperaturas extremas en el sitio ELT en el desierto de Atacama. . . Esta empresa también fabricó los espacios en blanco de otros tres espejos ELT (M2, M3 y M4) en sus instalaciones de Mainz, Alemania.

Colaboración e ingeniería de precisión

«Lo que ESO encargó a SCHOTT es algo más que ZERODUR®», afirma Marc Cayrel, director de Optomecánica ELT de ESO. “En estrecha colaboración con ESO, SCHOTT ha perfeccionado cada paso de la producción, diseñando el producto para cumplir y, a menudo, superar los requisitos muy exigentes del ELT. La excelente calidad de los espacios en bruto se mantuvo durante la producción en masa de más de 230 toneladas de este material de súper rendimiento. Por lo tanto, ESO está muy agradecido por la profesionalidad de los equipos cualificados de SCHOTT, nuestro socio de confianza».

Representación por computadora que muestra el espejo principal (M1) del Telescopio Extremadamente Grande de ESO. Crédito: ESO

Thomas Werner, líder del proyecto ELT en SCHOTT, dice: “Todo nuestro equipo está encantado de concluir lo que fue el pedido más grande de ZERODUR® en la historia de nuestra empresa. Para este proyecto, concluimos con éxito la producción en serie de cientos de sustratos de espejo ZERODUR®, cuando normalmente trabajamos con una sola pieza. Fue un honor para todos nosotros participar en la configuración del futuro de la astronomía».

Logística Internacional y Montaje

Una vez emitidos (ver vídeo a continuación), todos los segmentos siguen un viaje internacional de varias etapas. Después de un enfriamiento lento y una secuencia de tratamiento térmico, la superficie de cada pieza en bruto se moldea mediante un rectificado de ultraprecisión en SCHOTT. Luego, los espacios en blanco se transportan a la empresa francesa Safran Reosc, donde cada uno se corta en forma hexagonal y se pule con una precisión de 10 nanómetros alrededor de toda la superficie óptica, es decir, las irregularidades de la superficie del espejo serán inferiores a una milésima. del ancho de un cabello humano.

En los trabajos realizados en los conjuntos del segmento M1 también participan: la empresa holandesa VDL ETG Projects BV, que produce los soportes del segmento; el consorcio germano-francés FAMES, que desarrolló y está ultimando la fabricación del sensor de 4.500 nanométricos.precisión sensores que monitorean la posición relativa de cada segmento; la alemana Physik Instrumente, que diseñó y fabrica los 2.500 actuadores capaces de posicionar el segmento con precisión nanométrica; y la empresa danesa DSV, que es la encargada de transportar los segmentos a Chile.

Una vez pulido y ensamblado, cada segmento M1 se envía a través del océano para llegar a la Instalación Técnica ELT en el Observatorio Paranal de ESO en el Desierto de Atacama, un viaje de 10.000 kilómetros que ya han completado más de 70 segmentos M1. En Paranal, a pocos kilómetros del sitio de construcción del ELT, cada segmento se recubre con una capa de plata para hacerlo reflectante, luego de lo cual se almacena cuidadosamente hasta que la estructura principal del telescopio esté lista para recibirlos.

Etapas finales e impacto futuro

Cuando entre en funcionamiento a finales de esta década, el ELT de ESO será el ojo del cielo más grande del mundo. Afrontará los mayores desafíos astronómicos de nuestro tiempo y realizará descubrimientos que aún son inimaginables.