Mededeling

Eerste segmenten van grootste telescoopspiegel ter wereld hebben een glimmend nieuw oppervlak

14 maart 2024

De bouw van ESO’s Extremely Large Telescope (ELT) in de Chileense Atacama-woestijn heeft een nieuwe mijlpaal bereikt. Een team van de ESO-sterrenwacht op Paranal heeft een reflecterende, glanzende laag en speciale sensoren op de eerste segmenten van de hoofdspiegel van de telescoop aangebracht. De coating zorgt ervoor dat de segmenten, die later dit decennium geïnstalleerd zullen worden in het hart van de grootste optische telescoop ter wereld, nu in principe klaar zijn om de hemel te gaan observeren.

De 39 meter grote hoofdspiegel van ESO’s ELT, M1 genaamd, wordt verreweg de grootste spiegel die ooit voor een telescoop is gemaakt. Hij is te groot om uit één stuk glas te worden vervaardigd en zal bestaan uit 798 glaskeramische zeshoekige segmenten, van elk ongeveer vijf centimeter dik en anderhalve meter breed. De spiegelsegmenten worden stapsgewijs in multinationaal verband in Europa geproduceerd. De eerste achttien hebben eerder dit jaar de oversteek naar Paranal gemaakt en het coaten is de volgende stap in hun carrière – een mijlpaal die nu door drie segmenten is bereikt.

Het coaten van een M1-spiegelsegment is een ingewikkeld proces dat ongeveer twee uur in beslag neemt. Behalve een weerkaatsende laag, waarvoor 1,7 gram zilver wordt gebruikt, omvat de coating nog extra lagen chroomnikkel en siliciumnitride om de hechting aan het spiegelglas te verbeteren en het zilver tegen aanslag te beschermen. Al met al is de coating ongeveer 120 nanometer dik oftewel duizend keer dunner dan een mensenhaar.

Om ervoor te zorgen dat alle segmenten als één spiegel kunnen samenwerken, worden ze voorzien van sensoren die uitlijnfouten detecteren. Naast het aanbrengen van een coating op de eerste M1-segmenten hebben ESO-technici ook zogeheten randsensoren geïnstalleerd – twee per kant van elk segment – en de electronica en mechanische ondersteuningen ingebouwd die nodig zijn voor hun functioneren.

Tot slot hebben ze inspecties en controles uitgevoerd om er zeker van te zijn dat de segmenten klaar zijn voor installatie op ESO’s ELT. Het hele proces vindt plaats in een cleanroom in de technische faciliteit van de Extremely Large Telescope op Paranal, waarin het aantal deeltjes in de lucht zorgvuldig wordt gereguleerd om vervuiling te voorkomen.

Alle M1-segmenten zullen dezelfde coating- en inbouwprocedures ondergaan.

Het zorgvuldig testen en documenteren van dit proces voor de eerste drie segmenten was daarom van essentieel belang: het moet ervoor zorgen dat de productie kan worden opgestart zodra nieuwe segmenten op Paranal aankomen.

Wanneer de telescoop operationeel is, wordt het coatingproces voor elk segment om de achttien maanden herhaald, om de hoogst mogelijke reflectiviteit en gevoeligheid te garanderen. In de praktijk betekent dit dat er gedurende de hele levensduur van de telescoop dagelijks twee segmenten van een nieuwe coating moeten worden voorzien. Om de wetenschappelijke waarnemingen zo min mogelijk te verstoren, worden er, naast de 798 segmenten die nodig zijn voor de spiegel, 133 extra segmenten geproduceerd. ’s Werelds grootste oog op de hemel wordt voorbereid om de meest fundamentele astronomische uitdagingen van dit moment aan te gaan en zal, vanaf het moment dat hij later dit decennium zijn eerste licht opvangt, naar verwachting baanbrekende ontdekkingen gaan doen.