ann20009-ru — Объявление

Этапы невероятного путешествия сегментов главного зеркала ELT

19 февраля 2020 г.

M1, главное зеркало Чрезвычайно Большого Телескопа ESO (ELT) – основной элемент астрономического инструмента революционной новизны, строящегося сейчас в чилийской пустыне Атакама. Слишком большое, чтобы его можно было бы изготовить из одного стеклянного блока, это зеркало диаметром 39 метров будет состоять из 798 шестиугольных «сегментов», каждый толщиной примерно в 5 см и 1.4 метра в поперечнике. Изготовление 798 сегментов (плюс несколько дополнительных элементов), которые смогут работать как единое гигантское зеркало, дающее возможность получать уникальные астрономические данные – инженерная задача огромной сложности, каждый этап решения которой заслуживает того, чтобы его отметить.

Сегменты M1 начинают свою жизнь на фирме SCHOTT в Германии в виде заготовок из Зеродура (Zerodur©), стеклокерамического материала с крайне малым коэффициентом теплового расширения. После отливки и первичной механической обработки болванок на предприятии фирмы SCHOTT, после чего они приобретают приблизительную форму, будущие элементы зеркала доставляются в цеха оптической компании Safran Reosc во Франции. Первые 24 сегмента сейчас находятся там и готовы к полировке.

Полировальная установка, введенная в строй в Пуатье

Чтобы более эффективно выполнить полировку и тестирование более 900 сегментов зеркала M1, фирмой Safran Reosc на ее предприятии в Пуатье разработана и смонтирована специализированная полировальная установка для ELT. 4 февраля Хавьер Барконс (Xavier Barcons), Генеральный директор ESO, и Мартин Сион (Martin Sion), исполнительный директор Safran Electronics & Defense, официально ввели ее в эксплуатацию. Уникальная установка работает в здании, которое раньше использовалось как склад авиационных двигателей. Она занимает площадь около 5000 кв.метров (более 19 теннисных кортов) и оснащена сверхсовременным оптическим оборудованием. Сейчас она полностью готова к серийному производству зеркальных сегментов M1 ELT. Когда установка выйдет на пиковую производительность, Safran Reosc будет выпускать в среднем по одному зеркальному сегменту в день. 

На полировальной установке каждая заготовка сегмента M1 — вначале все они имеют круглую форму подвергается шлифовке и полировке, в процессе которых устраняются любые дефекты поверхности и она доводится до нужной формы с точностью до нескольких десятков нанометров. Затем инженеры придают сегменту шестиугольную форму, после чего следует окончательная и наиболее точная стадия полировки: ионно-лучевая доводка. 

Установка сегментов в оправы

Перед этим последним этапом полировки зеркальные сегменты устанавливаются в свои оправы с разгрузками. Эти важные элементы образуют несущую конструкцию главного зеркала ELT, обеспечивая жесткую и в то же время регулируемую разгрузку всех 798 сегментов. В каждый сегмент, вес которого вместе с оправой составляет 250 кг, впоследствии будут вмонтированы три позиционных электропривода, при помощи которых можно будет с невероятной точностью управлять продольными сдвигами и наклонами сегмента.

Первый комплект разгрузок для зеркальных сегментов M1, которые в настоящее время производятся и тщательно тестируются компанией VDL ETG Projects BV в Нидерландах, только что доставлен на предприятие Safran Reosc в Пуатье. Разгрузки будут установлены с тыльной стороны каждого сегмента, который с этого момента будет готов к окончательной полировке. На этой стадии ионный пучок придаст поверхности сегмента требуемую форму с точностью до размера молекулы, сглаживая любые деформации, возникшие в процессе придания зеркалу шестигранной формы и установки разгрузок.

 

 

Сборочный цех ELT почти готов

После полировки и тестирования сегменты будут готовы к путешествию в Чили. ESO будет транспортировать партии сегментов вместе с разгрузками в специальных контейнерах с терморегуляцией. По прибытии в Чили они будут доставлены в обсерваторию ESO Параналь в пустыне Атакама, где близится к завершению строительство сборочного цеха ELT (ELT Technical Facility) --гигантского сооружения площадью 6500 кв.м, спроектированного и построенного компанией Abengoa Chile.

Это не просто цех сборки сегментов М1 – сооружение будет использоваться для сборки и подготовки различных элементов конструкции ELT, в том числе всех его зеркал. Вначале здесь будут складироваться и собираться в единое целое сегменты главного зеркала М1; на них, а также на вторичное и третичное зеркала будет наноситься отражающее покрытие. Для работы с зеркалами в цехе недавно были установлены специальные краны, изготовленные компанией INAMAR, чилийским представителем немецкого бренда ABUS. 

В этом же высокотехнологичном цехе пройдут и следующие два этапа в жизни каждого зеркального сегмента главного зеркала M1 ELT. Для обеспечения необходимой точности взаимного положения сегментов после их монтажа на телескопе на каждом из них будут установлены концевые датчики. Наконец, сегменты поступят на находящуюся здесь же в сборочном цехе ELT установку для нанесения отражающего покрытия M1, разработанную и изготовленную компанией AGC Glass Europe. Здесь на сегменты будет наноситься тонкая пленка серебра и защитное покрытие. Теперь они готовы к своему последнему путешествию на Серро Армазонес, вершину, на которой будет расположен ELT, для окончательной установки на телескопе. 

Подписан новый контракт на мытье и зачистку сегментов М1

Как только ELT приступит к работе, бывший сборочный цех станет основным узлом обслуживания оптических компонентов ELT. Там же будут обновляться зеркальные покрытия сегментов M1. Перед обновлением, которое в день смогут пройти два сегмента, необходимо будет снять с них старое покрытие и вымыть их. В прошлом месяце вступил в силу контракт со шведской фирмой Fagerstroem Industrikonsult AB на открытие линии по промывке и зачистке сегментов М1. Для удаления с поверхности старого покрытия сегменты подвергнутся процедуре "химического травления", специально разработанной для ESO датской компанией IPU. Затем каждый сегмент M1 будет тщательно вымыт и высушен, а после этого подвергнется контролю очистки, который позволит удостовериться, что его поверхность готова к нанесению нового отражающего покрытия. 

Когда замена покрытия сегмента завершена, он снова готов к отправке на вершину для повторной установки на ELT. Там он продолжит работать вместе с другими сегментами, объединенными в гигантское зеркало, с помощью которого миссия ELT по решению крупнейших астрономических задач современности будет воплощаться в жизнь.

Ссылки

Контакты

Marc Cayrel
ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6685
Email: 
mcayrel@eso.org

Omar Squalli
ESO
Garching bei München, Germany 
Email: 
Omar.Squalli@eso.org 

Andreas Förster
ESO
Garching bei München, Germany 
Email: 
Andreas.Foerster@eso.org 

Pierre Sansgasset
ESO
Garching bei München, Germany 
Email: 
psansgas@eso.org 

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Cell: +49 151 241 664 00
Email: 
pio@eso.org

Об объявлении

ID:ann20009

Изображения

Крупный план главного зеркала ELT (глазами художника)
Крупный план главного зеркала ELT (глазами художника)
Сравнение размеров главного зеркала ELT с проектами других крупных инструментов
Сравнение размеров главного зеркала ELT с проектами других крупных инструментов
ELT в действии: глазами художника
ELT в действии: глазами художника