Każdej nocy, przez cały rok, Bardzo Duży Teleskop (VLT)
otwiera swoje cztery gigantyczne oczy, aby szczegółowo zbadać piękne niebo południowe.
Każde oko ma olbrzymie lustro o średnicy 8,2 m, które gromadzi światło nocnego nieba
i odbija do systemów optycznych, które tworzą ultra-ostre obrazy Wszechświata.
Ale utrzymywanie oczu VLT czystymi wymaga, aby każde lustro było co jakiś czas czyszczone
i musi mieć ponownie naniesioną specjalną warstwę w delikatnym i złożonym procesie.
To jest ESOcast!
Najnowsze badania naukowe oraz codzienna praca w ESO, Europejskim Obserwatorium Południowym.
Eksplorowanie dalekich granic z naszym gospodarzem Dr J, a.k.a. dr Joe Liske.
Cześć! Witam w kolejnym odcinku ESOcast.
W tym odcinku będziemy śledzić proces nanoszenia warstwy na jedno z luster głównych VLT.
Mimo, że dzieje się to całkiem regularnie, daleko tu od rutynowej procedury.
Pod otwartym niebem na powierzchni zwierciadła zbiera się pył.
Mimo, że warstwa pyłu jest bardzo cienka,
bez wątpienia zmniejsza jakość obserwacji astronomicznych.
Oznacza to, że zwierciadło musi być czyszczone regularnie.
Tak naprawdę nie tylko czyszczone, ale musi także mieć ponownie naniesioną
cienką, odbijającą światło warstwę aluminium.
Technicy i inżynierowie ESO muszą pracować zarówno szybko, jak i starannie,
aby wykonać tę operację na kruchym lustrze o grubości 17 cm,
żeby do minimum ograniczyć przestój teleskopu.
Najpierw teleskop musi być przygotowany tak, aby lustro i jego obudowa mogły zostać zdjęte.
Zespół usuwa instrument podłączony do obudowy lustra.
Na zewnątrz specjalnie zbudowany wagon przesuwa się na pozycję.
Wagon będzie przenosić zwierciadło i obudowę, osłaniając je podczas transportu.
Specjalna winda podnosi ładunek na piętro zwierciadła.
Gdy osiągnie odpowiednią wysokość, wagon przesuwa się do budynku
w strumieniu sprężonego powietrza, zatrzymując się tuż pod zwierciadłem.
Wagon jest podnoszony, aby przyjąć zwierciadło i obudowę.
Gdy obudowa jest bezpieczna na wagonie, można ją odłączyć od reszty teleskopu.
Odkręcane są wszystkie śruby, a kable danych i sterowania są usuwane.
To jest zawsze bardzo napięty moment i zespół pracuje bardzo uważnie,
aby nie uszkodzić kruchego zwierciadła.
W końcu nie ma w ESO zapasowego, a wykonanie nowego zajęłoby lata.
Powierzchnia zwierciadła jest niezmiernie wrażliwa.
Musi być przykryta zanim zostanie zabrane poza budynek.
Przykrycie nie tylko chroni zwierciadło, ale także zabezpiecza je od skoncentrowania światła słonecznego i spalenia czegoś po drodze.
Zanim lustro zostanie całkowicie zamknięte, trzeba usunąć mniejsze zwierciadło.
To zwierciadło przesyła światło zebrane przez lustro główne do innych instrumentów na teleskopie.
Podczas najbliższych dni inżynierowie optyczni będą sprawdzać i czyścić także lustro.
Ostatecznie większe lustro zostało całkowicie zamknięte.
Wagon powoli wysuwa się z budynku teleskopu,
przenosząc całą wagę zwierciadła, około 50 ton.
Ponownie używana jest winda, ostrożnie obniżająca wagon do poziomu gruntu.
Ciężarówka uruchamia hydrauliczny podnośnik, który jest ostrożnie pozycjonowany, aby zabrać cenny ładunek.
Ładunek jest zabezpieczany łańcuchami, aby uniknąć wyślizgnięcia się z podnośnika na wypadek trzęsienia ziemi lub nagłego zatrzymania się.
Zespół jest teraz gotowy do rozpoczęcia podróży na dół do warsztatów aluminizujących.
Podróż jest kluczowym etapem całego procesu.
Zanim lustro będzie zabrane, trzeba dokładnie sprawdzić pogodę:
za wszelką cenę trzeba uniknąć silnych wiatrów podczas transportu,
gdyż każde chwianie się lekkiego przykrycia zwierciadła może uszkodzić lustro.
Co więcej, kierowca ciężarówki nigdy nie powinien używać hamulców, ponieważ nagłe zatrzymanie może być niebezpieczne dla zwierciadła.
Wobec tego ciężarówka porusza się z prędkością 5 km/h.
Ale nawet w spacerowym tempie bezpiecznie dostarczyła zwierciadło do warsztatu.
Pierwszym zadaniem w warsztacie jest wyjęcie lustra z wagonu.
Wagon jest pozycjonowany pod specjalnym urządzeniem.
Klamry łączą zwierciadło i jego obudowę. Inżynierowie muszą ręcznie poluźnić każdą z nich.
Może to brzmieć jak rutynowa robota, ale przy czułej powierzchni zwierciadła odległej o centymetry
wymaga niepodzielnej uwagi od zespołu.
Gdyby zapomniano zdjąć choćby jedną z klamr, mogłaby ciężko uszkodzić lustro podczas operacji podnoszenia.
Zespół jest gotowy do podniesienia zwierciadła z obudowy dopiero po trzykrotnym sprawdzeniu każdej z klamr.
Haki są obniżane, aby chwycić za tył zwierciadła, a urządzenie podnosi zwierciadło z obudowy do góry.
Teraz można usunąć obudowę.
Następnie zwierciadło jest ponownie obniżane, aby umożliwić pewne czynności na jego tylnej powierzchni.
Zanim inżynierowie optyczni rozpoczną pracę nad aluminizacją części optycznej lustra, muszą najpierw ręcznie wyczyścić jego tylną powierzchnię.
Czyszczenie jest niezbędne, gdyż usuwa oleje, cząsteczki i inne zanieczyszczenia, które mogłyby uszkodzić lustro w komorze próżniowej.
Potem przywożona jest dolna połowa komory próżniowej i lustro jest ostrożnie opuszczane do niej.
Teraz lustro jest zabierane do czystego pomieszczenia.
Pierwszą czynnością w tym pomieszczeniu jest zajęcie się manualnie każdym mocno zabrudzonym obszarem lustra.
Wymaga to pewnych i wyćwiczonych rąk, aby uniknąć zarysowania powierzchni.
Wykonuje się to, aby usunąć cząsteczki, których nie można łatwo wypłukać podczas kolejnego procesu.
W końcu naczynie trzymające lustro jest umieszczane w komorze czyszczącej,
gdzie zmywana jest stara warstwa aluminium.
Zaczyna się proces czyszczenia i olbrzymie, specjalnie zbudowane ramię obraca się tuż nad powierzchnią lustra.
Używana jest ultra-czysta woda i środki chemiczne.
Pod krytycznym okiem inżynierów optycznych maszyneria sprawnie wykonuje pracę.
W następnym kroku używany jest kwas, aby usunąć starą warstwę aluminium.
Ukazuje się prawdziwy bursztynowy kolor zwierciadła.
Lustro jest wykonane ze specjalnej ceramiki, która nie deformuje się pod wpływem zmian temperatury.
Zwierciadło jest ponownie spłukiwane, aby uzyskać powierzchnię tak czystą, jak to tylko możliwe.
Po zakończeniu procesu cała ciecz jest wypompowywana i lustro jest gotowe dla komory prózniowej.
Komora próżniowa znajduje się obok jednostki czyszczącej.
Lustro jest umieszczane w komorze natychmiast po czyszczeniu, aby uniknąć zabrudzeń nowymi zanieczyszczeniami.
Dolna część naczynia jest podnoszona i komora zamyka się.
Teraz można wypompować powietrze, aby ustanowić próżnię bliską idealnej, potrzebną do napylania aluminium.
Gdy mamy już próżnię, rozpoczyna się aluminizowanie.
Inżynierowie optyczni używają elektrycznie stymulowanej plazmy do molekularnego czyszczenia powierzchni optycznej obracającego się lustra.
Następnie poszczególne cząsteczki aluminium są nanoszone na lustro w specjalnym procesie.
Zajmuje to około pół godziny.
Do utworzenia nowej warstwy powłoki zużyto tylko 12 gramów aluminium na prawie 50 metrów kwadratowych lustra głównego,
więc warstwa ma grubość tylko około 80 nanometrów.
To rzeczywiście niewiele, prawda?
W końcu nadszedł moment prawdy: czy jakość nowej warstwy spełnia wysokie standardy VLT?
Alumininizowanie zwierciadła zawsze jest trudnym procesem:
jeżeli lustro nie jest całkowicie czyste albo gdy komora próżniowa jest zabrudzona, aluminizowanie będzie nieudane.
Napięcie jest duże, ponieważ komora otwiera się i lustro jest wyjmowane.
Pierwsza wizualna inspekcja sugeruje, że napylanie zakończyło się sukcesem.
Ale tak naprawdę istotne jest to, na ile odbijające jest lustro - mierzone jest jaki procent światła lustro odbija, a jaki rozprasza.
Wyniki potwierdzają dużą odbijalność i eksperci są w pełni usatysfakcjonowani.
Aluminizowanie udało się, lustro ponownie jest całe lśniące i nowe.
Nasz zespół jest teraz gotowy do zabrania zwierciadła z powrotem na górę i zainstalowania na teleskopie.
VLT będzie w pełni sprawny dokładnie w zgodzie z harmonogramem,
aby ponownie dostarczać astronomom świetnych widoków Wszechświata.
Tutaj Dr J. Kończę ESOcast.
Dołączcie do mnie kolejnym razem w nowej kosmicznej przygodzie.
Zespół napylający zwierciadło
ESOcast został wyprodukowany przez ESO - Europejskie Obserwatorium Południowe. www.eso.org
ESO jest wiodącą naukową i technologiczną organizacją międzyrządową do badań astronomicznych,
projektującą, budującą i operującą najbardziej zaawansowanymi na świecie teleskopami naziemnymi.
Tłumaczenie: Krzysztof Czart