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Metas alcanzadas en el increíble viaje de los segmentos del espejo principal del ELT

19 de Febrero de 2020

M1, el espejo primario del Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, es la pieza central de la revolucionaria máquina astronómica que actualmente se está construyendo en el desierto de Atacama en Chile. Demasiado grande como para estar formado a partir de una sola pieza de vidrio, el espejo de 39 metros de diámetro estará compuesto por 798 segmentos hexagonales: cada uno mide 1,4 metros y tiene 5 centímetros de espesor. Generar 798 segmentos (más unas cuantas piezas adicionales) que puedan trabajar juntos como un único y enorme espejo, proporcionando datos astronómicos sin precedentes, es un reto de ingeniería con logros que vale la pena celebrar.

Los segmentos del M1 inician su vida en la compañía SCHOTT de Alemania como bloques hechos de Zerodur©, un vidrio cerámico de baja dilatación. Luego de la fabricación y proceso de mecanizado de los bloques a su forma aproximada en SCHOTT, los segmentos son entregados a Safran Reosc, en Francia. Los primeros 24 segmentos se encuentran actualmente en Safran Reosc listos para ser pulidos.

Instalación de pulido inaugurada en Poitiers

Para encargarse más eficientemente del pulido y pruebas de más de 900 segmentos del M1, Safran Reosc ha desarrollado una instalación de pulido exclusiva del ELT en Poitiers. Esta fue inaugurada el 4 de febrero por Xavier Barcons, Director General de ESO, y Martin Sion, Director Ejecutivo de Safran Electronics & Defense. La instalación, montada en un inmueble que solía almacenar motores de aeronaves, es única en el mundo. Tiene un área de alrededor de 5.000 metros cuadrados (más de 19 veces el tamaño de una cancha de tenis), y está dotada de equipamiento óptico de alta tecnología, el cual está listo para la producción masiva de los segmentos del M1 del ELT. En el máximo de su producción, Safran Reosc podrá completar en promedio un segmento por día.

En esta instalación, cada bloque de segmento del M1 (todavía con forma redonda) es sometido a un proceso de esmerilado y pulido para remover cualquier marca en su superficie y nivelarlo con una precisión de sólo unas decenas de nanómetros. Los ingenieros luego cortan el segmento dándole una forma hexagonal previo a la etapa de pulido final y más precisa: el pulido iónico.

Los soportes de segmentos fueron entregados

Antes de esta etapa final de pulido, los soportes de segmentos se fijan a los segmentos del espejo. Estos importantes componentes formarán la columna vertebral del espejo primario del ELT, proporcionando un soporte flexible para cada uno de sus 798 segmentos. Cada segmento de 250 Kgs de peso con su soporte, será montado sobre tres actuadores de posición que pueden corregir el desplazamiento de estos con una precisión increíble.

El primer conjunto de soportes de segmentos del M1, los cuales son producidos y probados con gran exactitud por VDL ETG Projects BV en Holanda, acaban de ser entregados a Safran Reosc en Poitiers. Los soportes serán instalados en la parte posterior de cada segmento, los cuales estarán entonces listos para la etapa final de pulido. En este punto, el pulido iónico nivela el segmento con una precisión molecular, eliminando cualquier imperfección que se haya producido al momento de cortar la forma hexagonal y adherir el soporte.

La instalación técnica del ELT está casi lista

Una vez realizado el pulido y las pruebas, los segmentos están listos para comenzar su viaje hacia Chile. ESO enviará los segmentos con sus soportes adheridos, por lotes, en contenedores con control de temperatura especiales. Una vez en Chile, serán transportados al Observatorio Paranal de ESO en el desierto de Atacama, donde serán recibidos en la Instalación técnica del ELT, que está casi terminada. La enorme instalación, construida sobre una parcela de terreno de 6.500 metros cuadrados fue diseñada y construida por Abengoa Chile.

No se trata solo de una instalación dedicada a los segmentos del M1, también será usada para armar y preparar varios elementos del ELT, incluyendo todos sus espejos. En primera instancia, será usada para almacenar, integrar y recubrir los segmentos del M1, como también para el recubrimiento de los espejos secundario y terciario. Grúas especiales para manipular estos espejos, producidas por INAMAR, representante en Chile de la marca alemana ABUS, se apostaron recientemente en la instalación.

Los siguientes dos pasos en la vida de los segmentos del espejo M1 del ELT también se llevan a cabo en esta instalación de alta tecnología. Para garantizar que los segmentos estén alineados de la forma correcta una vez que son instalados en el telescopio, se fijan sensores de borde a cada segmento. Finalmente, los segmentos son enviados a la planta de recubrimiento del M1, diseñada y fabricada por AGC Glass Europe, en la instalación técnica del ELT. Allí, los segmentos son cubiertos con una delgada capa de plata y un revestimiento protector. Entonces, ya están listos para hacer su último viaje a Cerro Armazones, la montaña que alberga el ELT, para ser instalados en el telescopio.

Se firmó nuevo contrato para el lavado y desmontaje de los segmentos del M1

Una vez que el ELT comience a operar, la instalación será el centro principal para el mantenimiento de los componentes ópticos del ELT, incluido el proceso de volver a recubrir los segmentos del M1. Antes de que se vuelvan a recubrir, a una tasa de dos por día, los segmentos deben ser despojados de su antiguo recubrimiento y lavados. El mes pasado, entró en vigor un contrato con la compañía sueca Fagerstroem Industrikonsult AB para una planta de lavado y desmontaje del M1. Los segmentos que pasen por esta planta son sometidos a un proceso de “decapado químico”, especialmente diseñado para ESO por la compañía danesa IPU, con el fin de remover el antiguo recubrimiento de la superficie. Cada segmento del M1 luego se lava y seca cuidadosamente, antes de pasar por un control de limpieza para garantizar que su superficie está lista para recibir un nuevo recubrimiento.

Una vez que se vuelve a recubrir un segmento, ya está listo para ser llevado hasta la cima de la montaña para reinstalarlo en el ELT de ESO. Ahí, continuará su rol trabajando junto a los otros segmentos como un único y enorme espejo que ayudará a cumplir la misión del ELT de abordar los mayores desafíos astronómicos de nuestro tiempo.