O incrvel espelho flexvel do maior telescpio do mundo


Espao

Com informações do ESO – 11/10/2021

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M4, o principal espelho adaptvel do ELT, que est sendo construdo no Chile: A superfcie do espelho pode ser deformada para corrigir os efeitos das interferncias atmosfricas e das vibraes do vento.
[Imagem: ESO]

Ptalas de espelho

Esto prontos os seis segmentos em forma de ptala que compem o maior espelho adaptvel j construdo, o espelho M4 do futuro ELT (Extremely Large Telescope), que ser o maior telescpio do mundo.

O M4 pode mudar de forma rapidamente de maneira muito precisa e constitui uma parte crucial do sistema de ptica adaptativa do ELT.

A luz emitida pelos corpos celestes distorcida pela atmosfera do nosso planeta, dando origem a imagens borradas. Para corrigir estas distores, o ELT utilizar hardwares e softwares de ptica adaptativa avanada, vrios deles desenvolvidos especialmente para este telescpio.

Estes sistemas incluem lasers que criam “estrelas artificiais” de referncia no cu – necessrias quando no existem estrelas suficientemente brilhantes perto do objeto em estudo que permitam medies das distores atmosfricas – e cmeras de deteco rpida e precisa que medem essas distores.

Estas medies so ento encaminhadas em tempo real para computadores que calculam as correes de forma necessrias para serem aplicadas ao M4.

Graas ao seu sistema de ptica adaptativa, o ELT ser capaz de fornecer imagens mais ntidas que as que so obtidas atualmente, ou no futuro, no espao, com telescpios tais como o Telescpio Espacial Hubble e o Telescpio Espacial James Webb.

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O ELT ter um sistema ptico pioneiro de cinco espelhos, que lhe permitir investigar o Universo com detalhes sem precedentes.
[Imagem: ESO]

Espelho malevel

Com um dimetro de 2,4 metros, o M4 o maior espelho deformvel j construdo, composto por seis segmentos ultrafinos.

As seis ptalas do M4 so feitas de Zerodur, um material vitrocermico especial fabricado pela Schott na Alemanha. A empresa francesa Safran Reosc comeou a polir as ptalas do M4 em 2017, transformando cada uma das folhas de 35 mm de espessura de Zerodur em um segmento flexvel com menos de 2 mm de espessura.

Durante as fases finais de produo, a empresa italiana AdOptica aplicou um revestimento na superfcie posterior do espelho e colocou suportes laterais para ligar as ptalas estrutura mecnica do M4. Alm disso, foram colados mais de 5.000 ms na superfcie traseira do espelho, que sero utilizados para deformar os segmentos flexveis do M4, fazendo ajustes 1.000 vezes por segundo com uma preciso de 50 nanmetros (a milionsima parte do milmetro).

Sero fabricadas 12 ptalas no total, sendo que seis ficaro como sobresselentes. Elas devero ser instaladas no lugar das seis originais quando estas ltimas necessitarem de novo revestimento, aps alguns anos de uso, minimizando a interrupo do tempo de observao do telescpio.

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O M4 o mais avanado, e mais crtico, de todos os espelhos do ELT.
[Imagem: ESO/Schott]

Suporte rgido

Como as ptalas do M4 so extremamente finas e tm que se deformar com uma preciso extraordinria, necessria uma estrutura de suporte muito estvel. Esta estrutura de referncia foi fabricada pela empresa francesa Mersen em carbeto de silcio sinterizado (Boostec), um dos materiais leves mais rgidos disponveis, e depois polida pela companhia belga AMOS.

Dar a forma final ao corpo de referncia extremamente difcil. A AMOS tem como objetivo obter uma estrutura plana com uma preciso de 5 micrmetros (a milsima parte do milmetro), o que foi dificultado pelo fato de que sua superfcie tem muitos orifcios para encaixar os atuadores M4.

Assim que o corpo de referncia estiver terminado e entregue, a AdOptica dar incio ao longo processo de integrao da unidade M4 completa: A estrutura composta pelo espelho, o seu corpo de referncia e todos os elementos de suporte e conexo. A AdOptica prev realizar os primeiros testes do espelho M4 completamente integrado no ltimo trimestre de 2022.


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