El sol en el punto de mira

SCHOTT ha fabricado una base de espejo hecha de vitrocerámica ZERODUR^®, un material de alta tecnología, para el telescopio solar más grande del mundo, el DKIST (Daniel K. Inouye Solar Telescope). La ”mirada ardiente” sobre nuestra estrella central plantea retos especiales.

Bernhard Gerl

Toda la vida sobre la Tierra debe su existencia al sol. Pero, aparte de suministrarnos luz y calor, el sol lanza también contra la Tierra intensas lluvias de partículas, que amenazan a nuestros sensibles circuitos electrónicos y satélites e, incluso, a nuestras redes eléctricas. Por esta razón, los científicos quieren comprender mejor los complejos procesos que se operan sobre su superficie. Con este fin va a entrar en servicio en 2019 sobre el Haleakalã, una montaña de 3.000 m de altura en la isla hawaiana de Maui, el Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST, conocido antiguamente como ATST), que ha tenido un coste de 300 millones de dólares US. Responsable de las investigaciones es el National Solar Observatory, operado por la organización paraguas estadounidense AURA (Association of Universities for Research in Astronomy, Inc.).

A diferencia de los telescopios nocturnos, que captan avariciosamente cada fotón, los telescopios solares persiguen lo contrario. Cuando observas el sol, todo se calienta mucho. Para asegurarse de que las características de reproducción de imagen del espejo central no se verán alteradas, se fabrica el mismo en vitrocerámica ZERODUR® de SCHOTT, que presenta una dilatación térmica extraordinariamente baja. ”Prosigue la marcha triunfal de este material, porque si sumamos el Swedish Solar Telescope (diámetro de espejo 1 m) en la isla de La Palma, el New Solar Telescope junto al lago Big Bear, en California (1,6 m), el ”Sunrise”, que es transportado por un globo (1,1 m) y el telescopio alemán GREGOR, en la isla de Tenerife (1,5 m), los observatorios solares más grandes y modernos del mundo están equipados con bases de espejo de vitrocerámica ZERODUR^®”, explica el Dr. Thomas Westerhoff, Senior Manager Strategic Marketing para el grupo de productos ZERODUR^®.

Los científicos deseaban alcanzar coeficientes de dilatación en el ámbito de ± 30∙10^– 9 por Kelvin, pero SCHOTT ha alcanzado incluso +6∙10^– 9 por Kelvin, con una desviación de sólo 3∙10^– 9 para todo el material. Si se aumentara su temperatura 10 Kelvin, un tramo de vitrocerámica ZERODUR^® de 100 m de longitud se dilataría tan solo 0,6 mm.

El diseño especial del telescopio también ha tenido consecuencias para el espejo. Como no debía haber más espejos secundarios proyectando sombras en el camino óptico del telescopio, ha sido necesario tallar el espejo con la forma de un elemento asférico fuera de eje, lo cual significa que la superficie tiene un radio de curvatura distinto en el centro que a lo largo de los bordes exteriores y que, además, este ”centro” no se encuentra en el centro geométrico del espejo. Como consecuencia de esta talla la luz es reflejada hacia un lado. La consecución de esta forma poco corriente ha supuesto un esfuerzo fuera de lo común. Sin embargo, ha valido la pena, vista la satisfacción del cliente. Joseph McMullin, Responsable del Proyecto DKIST: ”Fabricar una base de espejo según las especificaciones requeridas ha sido, sin duda, un gran reto tecnológico. SCHOTT ha demostrado ser el partner perfecto para nuestro proyecto. Realmente ha hecho una gran labor”.

El espejo inició a finales de enero un viaje en un transporte pesado de unas seis semanas de duración, que le llevaría desde Maguncia a Bremerhaven, después en barco a través del Atlántico y por el canal de Panamá y, desde allí, a Los Ángeles. Para resistir el a menudo fuerte oleaje del Atlántico y el posterior viaje por carretera hasta Tucson, Arizona, fue depositado sobre un sistema amortiguador especial. Con arreglo al plan, una vez haya sido pulido y montado exitosamente, el espejo comenzará a reflejar la primera luz en 2019, para así poder observar con precisión nuestro sol.