Maailman suurimman teleskoopin viimeinen peilisegmentti on valettu onnistuneesti

Euroopan eteläisen observatorion (ESO) Erittäin suurta teleskooppia (ELT) rakennetaan parhaillaan Chilen Atacaman autiomaassa, ja sen valmistuminen on yhä lähempänä. Saksalainen SCHOTT-yhtiö on onnistuneesti valanut viimeisen 949:nnen peilisegmentin aihion, joka tulee teleskoopin M1-pääpeiliin. Halkaisijaltaan yli 39-metrinen M1-peili on ylivoimaisesti suurin koskaan teleskooppiin valmistettu peili.

Kuvassa on viimeinen valmistettu peilisegmentin aihio SCHOTT:in tehtaalla valmiina pakattavaksi ensimmäistä kuljetustaan varten. Tähän peilin pintaan on teipattu tulevan peilin ääriviivat (kuusikulmio) ja valmistuneen peiliaihion järjestysnumero 949th ja koko sarjan pituus 949. Kuva ESO/SCHOTT.

 

M1 on liian suuri, jotta se voitaisiin valmistaa yhtenä kappaleena (monoliittina), joten se tehdään 798:sta kuusikulmaisesta peilisegmentistä. Näistä kukin on noin viisi senttimetriä paksu ja 1,5 metriä leveä, jotka yhdessä keräävät kymmeniä miljoonia kertoja enemmän valoa kuin ihmissilmä. Näiden lisäksi on valmistettu 133 segmenttiä, jotta niiden huolto ja uudelleen pinnoitus olisi helpompaa teleskoopin aloitettua toimintansa. ESO on myös hankkinut 18 varasegmenttiä, joten niiden kokonaismäärä on 949.

M1-aihiot ovat perusmuotoiltuja, mutta ne täytyy myöhemmin kiillottaa peilisegmenteiksi. Nämä on valmistettu SCHOTTin kehittämästä ZERODUR©-lasikeramiikasta, joka on optimoitu Atacaman autiomaassa sijaitsevan ELT:n äärimmäisiin lämpötilavaihteluihin. Yritys on valmistanut myös ELT:n kolmen muun peilin M2:n, M3:n ja M4:n aihiot Mainzin tehtaillaan Saksassa.

"ESO tilasi SCHOTTilta muutakin kuin ZERODUR©:n", sanoi Marc Cayrel, ESO:n ELT-optomekaniikan johtaja. "SCHOTT teki tiiviistä yhteistyötä ESO:n kanssa jokaisen tuotantovaiheen aikana ja räätälöi tuotteen vastaamaan ELT:n erittäin vaativia vaatimuksia, ja usein jopa ylitti ne. Aihioiden erinomainen laatu säilyi koko massatuotannon aikana, jossa tätä supermateriaalia valmistettiin yli 230 tonnia. ESO on näin ollen hyvin kiitollinen SCHOTTin luotettavana kumppanina taitavien ammattilaistiimien ansiosta".

SCHOTTin ELT-projektin johtaja Thomas Werner sanoi: "Koko tiimimme on innoissaan saadessaan päätökseen yrityksemme historian suurimman yksittäisen ZERODUR®-tilauksen. Tämän projektin osalta saimme onnistuneesti päätökseen satojen ZERODUR®-peilisubstraattien sarjatuotannon, kun tavallisesti työstämme yksittäisiä kappaleita. Meille kaikille on ollut kunnia saada olla mukana tekemässä tähtitieteen tulevaisuutta".

Kun kaikki segmentit on valettu, niiden monivaiheinen kansainvälinen matka alkaa. Hitaan jäähdytyksen ja lämpökäsittelyn jälkeen jokaisen aihion pinta muotoillaan SCHOTTilla erittäin tarkassa hionnassa. Tämän jälkeen aihiot kuljetetaan ranskalaiselle Safran Reosc-yhtiölle, jossa kukin niistä leikataan kuusikulmion muotoon ja kiillotetaan 10 nanometrin tarkkuudella koko optisen pinnan alueelta. Tämä tarkoittaa, että peilin pinnan epätasaisuudet ovat suuruudeltaan alle tuhannesosa ihmisen hiuksen paksuudesta.

M1-segmenttien kokoonpanoon osallistuvat saksalaisranskalainen FAMES-konsortio, joka on kehittänyt 4 500 nanometrin tarkkuudella toimivia antureita, jotka valvovat kunkin segmentin suhteellista asentoa. Konsortio on viimeistelemässä niiden valmistusta. Lisäksi saksalainen Physik Instrumente -yritys on suunnitellut ja valmistaa 2 500 toimilaitetta, jotka pystyvät asemoimaan peilisegmentit nanometrin tarkkuudella, ja tanskalainen DSV-yritys vastaa segmenttien kuljettamisesta Chileen.

Kun jokainen M1-segmentti on kiillotettu ja koottu, se kuljetetaan valtameren yli ESO:n Paranal-observatoriossa Atacaman autiomaassa sijaitsevaan ELT-tekniseen laitokseen. Matkan pituus on 10 000 kilometriä, jonka yli seitsemänkymmentä M1-segmenttiä on jo tehnyt. Vain muutaman kilometrin päässä ELT:n rakennustyömaalta Paranalissa, jokainen segmentti päällystetään hopeakerroksella, jotta siitä tulee heijastava. Tämän jälkeen se varastoidaan huolellisesti, kunnes teleskoopin päärakenne on valmiina kiinnitystä varten.

ESO:n ELT:n aloittaessa toimintansa myöhemmin tällä vuosikymmenellä siitä tulee maailman suurin teleskooppi. Se tulee vastaamaan aikamme suurimpiin tähtitieteen haasteisiin ja tekemään vielä tuntemattomia uskomattomia löytöjä.