Telescópio extremamente grande
A SCHOTT tem orgulho de desempenhar um papel de liderança no desenvolvimento do telescópio extremamente grande (Extremely Large Telescope, ELT) do Observatório Europeu do Sul. Feito com a vitrocerâmica SCHOTT ZERODUR®, o espelho primário segmentado da luneta tem 39 metros de diâmetro e gera a muita expectativa de inovação na exploração espacial.
Principais números
Fundo
Em 2006, o Observatório Europeu do Sul (European Southern Observatory,ESO) iniciou o programa ELT com estudos detalhados para o telescópio. Concebido como uma "janela para galáxias distantes", o telescópio gigante depende de uma série de cinco espelhos produzindo imagens de alta resolução excepcionalmente precisas de milhões de anos de luz no espaço. O ESO procurou a incomparável especialização da SCHOTT em vitrocerâmica e, em 2017, encomendou a empresa para iniciar a fabricação dos substratos espelhados necessários para alcançar a sua gama de equipamentos telescópicos sem precedentes.
Tarefa
O projeto ELT é um dos maiores projetos em que a SCHOTT ZERODUR® já esteve envolvida, produzindo o substrato para um total de quatro espelhos de vitrocerâmica. Dois têm um diâmetro de aproximadamente 4 m, com o espelho secundário (M2) como os maiores componentes de vidro monolítico convexos. A produção do espelho secundário, com um diâmetro de 4,25 m, é um imenso desafio, exigindo a moagem de matérias-primas com espessura de apenas 10 cm ou 3,94 polegadas. Para o espelho primário, a SCHOTT tem a tarefa de fabricar 949 brancos de segmentos de espelho de 1,5 m de diâmetro no ritmo de um por dia, todos com exatamente as mesmas dimensões e propriedades.Solução
A SCHOTT está idealmente preparada para este projeto com seus equipamentos de última geração: Um centro de competência CNC de cinco eixos permite a fabricação de espelhos de vitrocerâmica ZERODUR® de até 4,25 metros de diâmetro com uma precisão nunca alcançada antes . Um segundo tanque de fusão, instalado para o ZERODUR®, pretende atender à alta demanda de longo prazo do material e contribuir para o sucesso dos clientes.O sistema óptico do ELT e a função de ZERODUR®
Este diagrama (representação do artista) mostra o avançado sistema óptico de cinco espelhos do telescópio extremamente grande (ELT) da ESO e a localização dos substratos espelhos ZERODUR® . Ele é baseado em um espelho principal gigante que combina 798 hexágonos (M1) e quatro espelhos menores (M2 a M5) como refletores. O espelho principal coleta a luz do céu noturno e a reflete no M2, com quatro metros de diâmetro. Este, por sua vez, reflete a luz em um refletor (M3). A tarefa desse terceiro espelho é irradiar a luz no espelho óptico adaptativo (M4), que muda sua superfície mil vezes por segundo para corrigir a luz de estrela distorcida pela atmosfera da terra que o sistema óptico adaptativo construiu nos telescópios. Finalmente, a luz atinge o quinto espelho (M5), que estabiliza as imagens extremamente nítidas no plano focal final, compensando as vibrações de frequência mais baixa da estrutura telescópica.
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Qualidade de imagem consistente em ambientes extremos
No centro do ELT estão as excelentes propriedades térmicas da vitrocerâmica SCHOTT ZERODUR® . Com um coeficiente de expansão térmica extremamente baixo, pode-se confiar no desempenho consistente e refletir a luz de maneira altamente precisa em ambientes de temperaturas variáveis. A capacidade da SCHOTT de fabricá-la em uma ampla variedade de formas e tamanhos também tem sido crucial para o projeto ELT.
Um projeto como o ELT não seria possível se um material como ZERODUR® não existisse.
Visualização da imensidão do universo
A potência e a escala do telescópio extremamente grande é simplesmente surpreendente. Com elementos quase cruciais do projeto sendo feitos pela primeira vez, ele busca coletar 100 milhões de vezes mais luz do que o olho humano, com imagens 16 vezes mais nítidas do que as obtidas pelo telescópio Hubble. Ele também permitirá estudos mais detalhados de planetas que cercam outras estrelas, além de galáxias distantes e buracos negros supermassivos, ampliando nosso conhecimento e nossa compreensão do universo.
Nada assim foi feito antes. O ELT é o primeiro de seu tipo. É uma máquina grande com requisitos muito rigorosos em termos de posicionamento e rastreamento. Vamos colocar uma peça de aço gigante de 3.000 toneladas em uma posição definida e precisamos movê-la com extrema precisão. Sim, temos todas as simulações e análises computacionais para mostrar que podemos conseguir isso, mas há um grande passo entre as simulações e a realidade. Dar esse salto é um dos maiores desafios.
Materiais usados e produtos semelhantes
Essa vitrocerâmica exclusiva foi desenvolvida pela SCHOTT para alcançar um CTE (coeficiente de expansão térmica) extremamente baixo, o que a torna ideal para ambientes exigentes que exigem um posicionamento altamente preciso. Seu potencial para ser fabricado em grandes formatos também é vital para o projeto de ELT.
Um desafio sem precedentes que exige um verdadeiro trabalho em equipe
O planejamento e a construção do ELT é um empreendimento enorme e exige uma cooperação estreita entre centenas de especialistas técnicos em todo o mundo. O simples ato de viajar para a unidade do ELT no meio do deserto do Atacama, no Chile, é um desafio logístico. Portanto, o processamento e o transporte dos imensos espelhos e componentes levaram a SCHOTT e seus parceiros a novos níveis de dedicação e inovação.
Substrato de espelho produzido pela
SCHOTT
Com formato, polido e montado pela
Safran-Reosc, França
Unidades de sistema de suporte de segmento para o espelho primário
CESA (Espanha) VDL (Holanda)
Células de suporte para espelhos M2 e M3
Grupo SENER (Espanha)
Espelho quaternário
AdOptica, INAF (Itália)
Construção do domo
Consórcio ACe (Itália)
Proprietário do projeto ELT
ESO, Observatório Europeu do Sul
CESA (Espanha) VDL (Holanda)
Células de suporte para espelhos M2 e M3
Grupo SENER (Espanha)
Espelho quaternário
AdOptica, INAF (Itália)
Construção do domo
Consórcio ACe (Itália)
Proprietário do projeto ELT
ESO, Observatório Europeu do Sul
