Tiedote

Uusia merkkipaaluja saavutettu ELT:n pääpeilisegmenttien uskomattomassa matkassa

19. helmikuuta 2020

M1 on ESO:n Extremely Large Telescope eli ELT-kaukoputken pääpeili. Se on tähtitiedettä mullistavan laitteen keskeisin komponentti. ELT:n rakentaminen on parhaillaan käynnissä Chilen Atacaman autiomaassa. 39-metrin pääpeili on liian suuri, jotta se voitaisiin rakentaa yhdestä lasipalasta ja se tulee koostumaan 798:sta kuusikulmion muotoisesta segmentistä, joista jokainen on noin 5 senttimetriä paksu ja halkaisijaltaan noin 1.4 metriä. Näiden 798:n segmentin (sekä muutaman ylimääräisen) valmistaminen on valtava haaste ja merkkipaalu mitä kannattaa juhlistaa. Kaikki osat tulevat toimimaan kuten yksi valtava peili, minkä avulla saadaan kerättyä ennennäkemätöntä tähtitieteellistä dataa.

M1 segmenttien elämä alkoi SCHOTT:in tehtaalta Saksasta Zerodur©:ista tehdyistä peiliaihioista. Tämä materiaali on keraamista lasia, jolla on hyvin pieni lämpölaajenemiskerroin. Valaamisen jälkeen ja sen jälkeen kun aihiot on työstetty sopivaan muotoon SCHOTT:illa segmentit toimitetaan Ranskaan Safran Reosc:ille. Ensimmäiset 24 segmenttiä on parhaillaan Safran Reoscilla hiottavana.

Hiomislaitteisto on vihitty käyttöön Poitiersissa

Jotta yli 900 M1 segmentin hionta ja testaus voitaisiin tehdä mahdollisimman tehokkaasti, Safran Reosc on kehittänyt erityisen ELT hiontayksikön Poitiersiin. ESO:n pääjohtaja Xavier Barcons ja Safran Electronics & Defensin toimitusjohtaja Martin Sion vihkivät sen käyttöön 4. helmikuuta. Yksikkö on koottu rakennukseen, missä oli aikaisemmin lentokoneiden moottoreita ja se on ainutkertainen maailmassa. Sen pinta-ala on noin 5000 neliömetriä (yli 19 kertaa tenniskentän koko) ja se on kalustettu optisilla hightech laiteilla. Se on nyt valmiina ELT:n M1 segmenttien massatuotantoon. Tuotannon huippuvaiheessa Safran Reosc:issa valmistuu keskimäärin yksi peilisegmentti päivässä.

Tässä yksikössä jokainen vielä pyöreän muotoinen M1 segmentti kokee hiomis- ja kiilloitusvaiheet. Tämä on prosessi, missä pinnan kaikki epätasaisuudet poistetaan ja se tasoitetaan noin muutamien kymmenien nanometrien tarkkuudella oikeaan muotoon. Tämän jälkeen insinöörit leikkaavat segmentit kuusikulmion muotoon ennen kaikkein tarkinta kiilloitusvaihetta, missä käytetään ionisuihkua.

Segmenttien tukirakenteet on toimitettu

Ennen kiilloituksen viimeistä vaihetta peilisegmentteihin kiinnitetään tukirakenteet. Nämä tärkeät osat muodostavat ELT:n pääpeilin selkärangan. Ne luovat tukevan ja säädettävän tuen jokaiselle 798:lle segmentille. Jokainen segmentti painaa 250 kg tukirakenteen kanssa ja se sijoitetaan myöhemmin kolmen paikka-aktuaattorin päälle, jotka pystyvät kallistamaan ja kääntämään sitä uskomattomalla tarkkuudella.

M1 segmenttien tukirakennelmien ensimmäinen sarja, jonka VDL ETG Projects BV on valmistanut ja testannut hyvin tarkasti, on juuri toimitettu Safran Reosciin Poitiersiin. Tukirakennelmat asennetaan jokaisen segmentin taakse, jotka ovat sitten valmiita viimeiseen kiilloitusvaiheeseen. Siinä ionisuihku tasoittaa segmentit molekyylien kokoluokkaa olevalla tarkkuudella tasoittaen kaikki mahdolliset epätarkkuudet, mitä peilin leikkaamisesta kuusikulmion muotoon ja sen kiinnittämisestä tukirakennelmaan on voinut aiheutua.

ELT:n tekninen yksikkö on lähes valmiina

Kiilloituksen ja testaamisen jälkeen segmentit ovat valmiita matkalle kohti Chileä. ESO kuljettaa segmentit yhdessä niihin kiinnitettyjen tukirakennelmien kanssa pienissä erissä erityisissä lämpötilakontrolloiduissa konteissa. Kun ne saapuvat Chileen, niin ne kuljetetaan ESO:n Paranalin observatoriolle Atacaman autiomaahan, missä ELT:n juuri valmistumassa oleva tekninen yksikkö vastaanottaa ne. Tämä valtaisa yksikkö on rakennettu 6500 neliömetrin kokoiselle maa-alueelle ja sen suunnitteli ja rakensi Abengoa Chile.

Se on paljon enemmän kuin pelkästään M1 segmenttien sijoituspaikka, sillä sitä tullaan käyttämään ELT:n eri elementtien kokoamis- ja valmistelupaikkana peilit mukaanlukien. Ensimmäisessä vaiheessa sitä tullaan käyttämään M1 segmenttien varastoimis-, kokoamis- ja pinnoituspaikkana. Myös apupeili ja kolmas peili tullaan pinnoittaamaan siellä. Näiden peilien käsittelyyn tarkoitetut INAMAR:in (Chilen saksalaisen ABUS brändin edustaja) valmistamat erityiset nosturit asennettiin juuri tähän yksikköön. 

Seuraavat kaksi vaihetta koskien ELT M1 peilisegmenttejä tapahtuvat myös tässä korkean teknologian yksikössä. Jotta segmenttien suuntaaminen pystytään tekemään oikein sen jälkeen, kun ne on asennettu teleskooppiin, jokaiseen segmenttiin asennetaan kulmasensorit. Lopuksi segmentit siirretään ELT:n teknisessä yksikössä M1 pinnoitusyksikköön, minkä AGC Glass Europe on suunnitellut ja valmistanut. Siellä segmentit peitetään ohueen hopeakerrokseen ja saavat suojaavan pinnoituksen. Tämän jälkeen ne ovat valmiita viimeiselle matkalleen Cerro Armazonesille, eli ELT:n sijaintivuorelle loppullista teleskooppiasennusta varten. 

Uusi sopimus allekirjoitettu M1 segmenttien puhdistusta ja irroitusta varten

Kun ELT aloittaa toimintansa, niin yksikkö tulee olemaan ELT:n optisten komponenttien huollon keskipisteenä. Tähän kuuluu esimerkiksi M1 segmenttien uudelleenpinnoitus. Ennen kuin ne pinnoitetaan uudelleen niistä poistetaan vanha pinnoitus ja ne pestään. Tämä tapahtuu keskimäärin kaksi kertaa päivässä. Viime kuussa ruotsalaisen yhtiön Fagerstroem Industrikonsult AB:n kanssa tehtiy sopimus astui voimaan M1 peilien pesemisestä ja irroittamisesta. Tässä vaiheessa segmenteille tehdään ‘kemiallinen etsausprosessi’, minkä tanskalainen IPU yhtiö on kehittänyt erityisesti ESO:lle vanhan pinnoituksen poistamiseksi peilien pinnalta. Jokainen M1 segmentti sitten pestään ja kuivataan huolellisesti ennen kuin se kulkee erityisen puhdistuskontrollin läpi, mikä varmistaa, että se on valmiina uuteen pinnoitukseen.

Kun segmentti on pinnoitettu uudelleen, se voidaan viedä takaisin vuorelle ELT:lle uudelleenasentamista varten. Siellä se jatkaa tehtäväänsä yhdessä muiden segmenttien kanssa osana valtavaa peiliä, joka tulee selättämään aikamme suurimpia tähtitieteen haasteita.

Linkit

• Lisätietoja ELT:stä

Yhteystiedot

Marc Cayrel
ESO
Garching bei München, Saksa
Puh. +49 89 3200 6685
S-posti: mcayrel@eso.org

Omar Squalli
ESO
Garching bei München, Saksa
S-posti: Omar.Squalli@eso.org 

Andreas Förster
ESO
Garching bei München, Saksa
S-posti: Andreas.Foerster@eso.org 

Pierre Sansgasset
ESO
Garching bei München, Saksa
S-posti: psansgas@eso.org 

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Saksa
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
S-posti: pio@eso.org