Кожну ніч упродовж ріку, Дуже Великий Телескоп ESO, або VLT,
відкриває всі свої чотири гігантських ока, щоб ретельно досліджувати красиві південні небеса.
Кожне око - це величезне дзеркало 8,2 метра в діаметрі, яке збирає світло нічного неба,
і відображає його в оптичних системах, які формують виключно чіткі зображення Всесвіту.
Але утримання очей VLT в чистоті, вимагає від поверхні кожного дзеркала іноді бути очищеною та знову відновленою,
через делікатну і складну процедуру.
Це ESOcast!
Передова наука і життя за лаштунками ESO, Європейської Південної Обсерваторії.
Вивчення найвіддаленіших меж Всесвіту із нашим ведучим доктором Джеєм, також відомим, як доктор Джо Ліске.
Привіт! Ласкаво просимо до ESOcast.
У цьому епізоді, ми будемо стежити за відновленням одного з головних дзеркал VLT.
Хоча це трапляється досить регулярно, це далеко не нудотна процедура.
Під відкритим небом, пил збирається на поверхні дзеркала.
І хоча цей шар пилу є дуже тонким,
тим не менше, він погіршує якість астрономічних спостережень.
Отже, дзеркало необхідно регулярно очищати.
Насправді, воно повинно бути не тільки очищене, але й також і поновлене,
а це означає, що його тонкий відбивний алюмієвий шар повинен бути замінений.
Техніки та інженери ESO повинні працювати швидко та ретельно
щоб завершити цю операцію на тендітному дзеркалі 17 см завтовшки
з тим щоб обмежити час простою телескопа.
По-перше, телескоп повинен бути підготовлений для того, щоб можна було зняти дзеркало разом із його оправою.
Команда видаляє прилад, прикріплений до оправи дзеркала.
Із-зовні, виготовлений на замовлення, лафет переміщують в потрібне положення.
Цей лафет буде підтримувати дзеркало в оправі та зменшувати навантаження під час транспортування.
Спеціальна підйомна платформа перевозить дзеркало
Коли вона досягає палуби, лафет засувається в будівлю
на потоках стисненого повітря, в кінцевому підсумку трохи нижче дзеркала і оправи
Платформа піднімається, щоб прийняти оправу і дзеркало.
Як тільки оправа надійно сідає на платформу, вона може бути від’єднана від решти частин телескопа.
Всі болти будуть вивільнені, а кабелі сигналів та управління будуть від’єднані.
Ось це завжди досить напружений момент і команда працює дуже ретельно
щоб упевнитися, що вони не пошкодити тендітні дзеркала.
Зрештою, в ESO нема запасних дзеркал, а для виготовлення нового потрібні роки.
Поверхня дзеркала надзвичайно вразлива.
Вона повинна бути накрита до його вивезення з будівлі
Накривка не тільки захищає дзеркало, а й заважає йому зосереджувати сонячне світло, яке може спалювати все на своєму шляху.
Перед накриттям дзеркала, менше дзеркало повинне бути демонтоване.
Це дзеркало посилає світло, зібране головним дзеркалом, до різних приладів телескопа.
У найближчі дні, інженер-оптики перевірять та очистять це дзеркало.
Врешті-решт, велике дзеркало повністю накрите.
Платформа повільно висувається з будівлі телескопа,
підтримуючи дзеркало із оправою, загальною вагою 50 тонн.
Повторно використовується підйомна платформа, обережно опускаючи лафет на поверхню землі.
Вантажівка підводить гідравлічний причеп, котрий ретельно позиціонується прийняти дорогоцінний вантаж.
Вантаж прикріплюється ланцюгами, щоб запобігти зісковзування причепа в разі землетрусу або при різкому гальмуванні.
Команда вже готова, щоб почати подорож вниз із гори до установки поновлення покриття.
Ця поїздка є важливим етапом у цьому процесі.
Перед транспортуваням дзеркала, погода повинна бути ретельно перевірена:
під час перевезення, слід уникати сильного вітру за будь-яку ціну
оскільки будь-яке ляскання легкої накривки об поверхню дзеркала може подряпати його поверхню.
Крім того, водій вантажівки зобов`язаний ніколи не застосовувати гальма, тому що різка зупинка може бути небезпечною для дзеркала.
Таким чином, вантажівка неквапливо рухається зі швидкістю 5 км/год.
Але навіть при такому "крокуванні", вона, в кінцевому підсумку, благополучно прибула в споруду для обслуговування дзеркал.
Першим завданням в споруді для обслуговування дзеркал є видалення дзеркала із платформи та із оправи.
Перевізника розміщують під спеціально виготовленим пристроєм.
Кронштейни зв'язують дзеркало і оправу. Інженери вручну звільнюють кожен із них.
Це може здаватися звичною роботою, але до уразливої поверхні дзеркала всього кілька сантиметрів,
тому вона вимагає пильної уваги від команди.
Забутий не знятий кронштейн може серйозно пошкодити дзеркало під час операції підйому.
Команда готова підняти дзеркало з його оправи тільки після потрійної перевірки кожного кронштейна.
Гаки опускаються та чіпляють дзеркало за його нижню частину, механізм перенесення підіймає дзеркало, дістаючи його з оправи.
Тепер оправа може бути вилучена.
Згодом, дзеркало опускається знову, щоб провести деякі роботи на його задній поверхні.
Перед початком робіт по перекриттю оптичної поверхні дзеркала, інженери-оптики повинні вручну очистити його задню поверхню.
Таке очищення необхідне, оскільки воно видаляє масла, тверді частинки та інші забруднюючі речовини, котрі можуть пошкодити дзеркало у вакуумній камері.
Потім підносять нижню частину вакуумної камери, куди обережно опускають дзеркало.
Тепер дзеркало переміщують в приміщення для його очищення.
Першим ділом в приміщенні для очищення, є ручна обробка сильно забруднених ділянок поверхні дзеркала.
Для цього необхідні обережні та вмілі руки, щоб уникнути появи подряпин поверхні.
Така готовність потрібна, щоб видалити всі частинки, які не можуть бути легко змиті струменями під час подальшого миття.
Далі резервуар із дзеркалом розміщують у мийну камеру,
де із дзеркала змивається старе відбивне покриття.
Починається процедура миття: гігантська "рука" спеціально побудованого обприскувача обертається трохи вище поверхні дзеркала.
Застосовується надзвичайно чиста вода і хімічні речовини.
Під прискіпливим наглядом інженерів-оптиків, машина бездоганно працює, а процедура проходить гладко.
На наступному етапі, для видалення алюмінію старого покриття, використовується кислотний розчин.
Проявляється впадина бурштинового кольору.
Дзеркало зроблене зі спеціальної кераміки, яка не деформується від зміни температури.
Знову ж таки, дзеркало інтенсивно промивають, щоб забезпечити як можливо найчистішу поверхню.
Після цього, вся рідина викачується і дзеркало готове для вакуумної камери.
Вакуумна камера знаходиться поруч з мийкою.
Дзеркало поміщують в камеру відразу ж після очищення, щоб уникнути нового випадкового забруднення.
Нижня частина камери піднімається вгору і камера закривається.
Тепер можна відкачати повітря, щоб встановити майже повний вакуум, необхідний для поновлення покриття.
Після нормалізації вакууму, можна розпочати поновлення покриття.
Інженери-оптики використовують електрично активовану плазму для молекулярного очищення оптичної поверхні дзеркала, що обертається.
Далі окремі атоми алюмінію осідають на дзеркало у процесі, відомому як вакуумне осадження тонких плівок.
Це займає близько півгодини.
Всього 12 грамів алюмінію використовується для створення нового покриття приблизно 50 квадратних метрів первинного дзеркала,
тому що товщина покриття становить лише близько 80 нанометрів.
Хіба це багато?
Нарешті момент істини настав. Чи буде якість нового покриття відповідати високим стандартам VLT?
Поновлення покриття дзеркала - це завжди складне завдання:
якщо дзеркало не ретельно очистити, або ж вакуумна камера забруднена, то покриття буде зіпсовано.
Напруження зростає, коли камера відкривається та дістається дзеркало.
Перший візуальний огляд показує, що поновлення покриття вдалося.
Але що дійсно має значення, то це те, як дзеркало відбиває. Тобто вимірюється, скільки відсотків світла воно відображає та розсіює.
Результат вимірів підтверджує високу відбивну здатність дзеркала і фахівці цілком задоволені.
Поновлення покриття було успішним і дзеркало знову нове та блискуче.
Наша команда готова доправити дзеркало назад на гору і встановити його на телескопі.
VLT стане в повну робочу готовність точно за графіком
щоб іще раз забезпечити астрономів чудовим видом нашого Всесвіту.
Доктор Джей завершує ESOcast.
Приєднуйтесь до мене в наступний раз для нової космічної пригоди.
Команда Поновлення Покриття
ESOcast випускається ESO, Європейською Південною Обсерваторією. www.eso.org
ESO, Європейська Південна Обсерваторія, є першорядною міжурядовою астрономічною науковою і технологічною організацією
в проектуванні, будівництві та експлуатації найсучасніших наземних телескопів світу.