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ESO adjudica contrato para o estudo do projeto do espelho adaptativo para o E-ELT

22 de Maio de 2012

O ESO deu mais um passo em direção à construção do E-ELT ao conceder o contrato preliminar de estudo de projeto para o quarto espelho adaptativo (M4) do E-ELT ao consórcio AdOptica, constituído pela ADS International (Itália) e Microgate (Itália) [1]. Este espelho será um importante marco na óptica adaptativa, tornando-se o maior espelho adaptativo alguma vez construído para um telescópio. O espelho será crucial para explorar o potencial sem precedentes do E-ELT, permitindo aos astrónomos alcançarem importantes avanços científicos durante as próximas décadas.

O espelho M4 faz parte do sistema de óptica adaptativa do E-ELT, que será responsável por corrigir os efeitos de distorção produzidos tanto pela turbulência na atmosfera como pelos efeitos do vento na estrutura do telescópio. Quando instalado, este notável espelho deformável permitirá que o E-ELT alcance a resolução teórica máxima possível durante as observações [2].

O espelho plano M4 terá aproximadamente 2,5 metros de diâmetro, mas apenas 2 milímetros de espessura, o que fará com que se possa deformar tal qual um filme flexível. Mais de cinco mil bobinas de voz atuadoras [3] irão alterar a forma da superfície reflectiiva do espelho mais de mil vezes por segundo, anulando de forma precisa os efeitos de distorção causados pela atmosfera. Esta tecnologia foi utilizada com sucesso para desenvolver espelhos  extremamente finos deformáveis semelhantes mas mais pequenos, como o espelho secundário do VLT do ESO, de 1,1 metros de diâmetro (ann12015).

A construção e teste da unidade M4 do E-ELT e do seu sistema de controle são os principais desafios tecnológicos. Este espelho terá mais do que duas vezes o tamanho do espelho secundário do VLT – o maior espelho adaptativo feito até hoje – e será controlado por aproximadamente cinco vezes o número de atuadores. Cada um destes instrumentos terá que ser controlado com uma precisão sem precedentes.

Para além da extraordinária dificuldade em construir este sistema de acordo com todas as exigentes especificações técnicas, o M4 também terá que ser de confiança e fácil de manter.

Este espelho será de vital importância para corrigir o alinhamento do telescópio: em telescópios grandes como o E-ELT, óptica tem que ser frequentemente realinhada durante a noite. A unidade M4 – o componente óptico mais rápido do E-ELT – é uma parte crucial do sistema para corrigir desalinhamentos entre todos os outros espelhos no telescópio.

O contrato recentemente concedido abrange uma fase de estudos preliminar do projeto para os próximos 18 meses. Durante os próximos oito anos, as companhias envolvidas no projeto irão ter a desafiadora tarefa de construir e testar o dispositivo em óptica adaptativa de vanguarda, que permitirá que o E-ELT atinja uma qualidade de imagem nunca antes alcançada nos comprimentos de onda visíveis e infravermelhos.

Notas

[1] O projeto e construção da unidade M4 será, no total, um projeto de nove anos. Nos últimos quatro anos, foram adjudicados dois contratos, um à CILAS/AMOS/Onera (França/Bélgica) e outro à Microgate/ADS/Sagem (Itália/França), para produzir os protótipos da unidade M4 e firmar as ofertas de projeção e construção das unidades finais de produção.

[2] A resolução de uma observação astronómica é – teoricamente – limitada apenas pelo tamanho do espelho primário do telescópio, com espelhos maiores produzindo melhores observações: esta resolução máxima possível é conhecida como o limite de difração do telescópio. No entanto, os telescópios terrestres normalmente atingem apenas uma resolução muito menor por causa da distorção produzida pela passagem da radiação pela atmosfera terrestre, efeito conhecido pelos astrónomos como “seeing”. Este efeito pode ser reduzido, mas não eliminado, ao colocar os telescópios em locais com excelentes condições atmosféricas, como é o caso do Obsevatório do Paranal do ESO, no Chile. Para remover completamente este efeito e consequentemente permitir que os telescópios alcancem todo o seu potencial, os grandes telescópios precisam de sistemas ópticos para combater a distorção produzida pela atmosfera. O sistema de óptica adaptativa trabalha deformando rapidamente um dos espelhos do telescópio em tempo real, combatendo precisamente os efeitos atmosféricos. Para telescópios da classe dos 40 metros como o E-ELT, trabalhar no limite de difração será crucial para explorar todo o seu potencial. O sistema de óptica adaptativa do E-ELT fornecerá uma melhoria de um factor 500 comparado com as melhores condições de observação alcançadas até agora sem óptica adaptativa.

[3] Bobinas de voz atuadoras são uma forma especial de motor eléctrico, capazes de deslocar um objeto com uma aceleração extremamente alta e voltar a colocá-lo com uma precisão de milionésimas de milímetros ao longo de um intervalo limitado de viagem. O nome deriva do seu uso comum em altifalantes.

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