La costruzione dell’ELT da 39 metri, il più grande telescopio del mondo che opera nell’ottico e vicino-infrarosso, sta progredendo. Il gigantesco telescopio si avvale di un sistema ottico complesso da cinque specchi che non è mai stato impiegato prima e richiede elementi ottici e meccanici che spingono al limite la tecnologia moderna.
I contratti per la produzione di alcune di queste impegnative componenti del telescopio sono stati appena firmati dal Direttore Generale dell’ESO, Tim de Zeeuw, e dai rappresentanti delle tre imprese industriali provenienti dagli Stati Membri dell’ESO.
All’apertura della cerimonia, Tim de Zeeuw ha esordito: “È un grande piacere per me firmare oggi questi quattro contratti, ciascuno per un componente avanzato al cuore del sistema ottico rivoluzionario di ELT, che sottolineano come la costruzione di questo gigantesco telescopio stia procedendo speditamente – in tempo utile per la prima luce nel 2024. All’ESO non vediamo l’ora di lavorare con SCHOTT, SENER e FAMES — i tre principali partner industriali dei nostri Stati Membri.”
Il primi due contratti, con SCHOTT, sono stati firmati da Christoph Fark, Vice Presidente Esecutivo, per la fusione dei più grandi specchi singoli dell’ELT – il secondario da 4,2 metri di diametro e il terziario da 3,8 – con il materiale ceramico a bassa dilatazione termica Zerodur© della SCHOTT [1].
Sospeso a testa in giù in cima alla struttura del telescopio, al di sopra del primario da 39 metri di diametro, lo specchio secondario sarà il più grande mai utilizzato in un telescopio e il più grande specchio convesso mai prodotto [2]. Il terziaro concavo è un’altra struttura insolita nel telescopio [3]. Il secondario e il terziario di ELT, del peso di circa 3,5 e 3,2 tonnellate rispettivamente, competono per dimensione con gli specchi primari di molti telescopi odierni [4]. La consegna del secondario è prevista per la fine del 2018 e quella del terziario per luglio 2019.
Il terzo contratto, con il gruppo SENER, è stato firmato da Diego Rodríguez, Direttore del dipartimento spaziale. Copre la fornitura delle sofisticate celle di supporto del secondario e terziario dell’ELT e dei complessi sistemi di ottica attiva a essi associati, che assicureranno che questi specchi, massicci ma flessibili, mantengano la forma corretta e siano accuratamente posizionati all’interno del telescopio. La precisione è fondamentale se il telescopio deve produrre immagini di altissima qualità [5].
Il quarto contratto è stato firmato da Didier Rozière, Amministratore Delegato di FAMES,Fogale e Martin Sellen, Amministratore Delegato di FAMES,Micro-Epsilon, per conto del consorzio FAMES, composto appunto da Fogale e Micro-Epsilon. Il contratto copre la produzione di un totale di 4609 sensori di prossimità per i 798 segmenti esagonali dello specchio primario di ELT [6].
I sensori sono i più accurati mai utilizzati per un telescopio e possono misurare posizioni relative con un’accuratezza di pochi nanometri. Costituiscono una parte fondamentale del sistema complesso che continuamente verifica l’ubicazione dei vari segmenti dello specchio primario di ELT rispetto ai propri vicini e permette ai segmenti di lavorare insieme per formare un perfetto sistema ottico. È una sfida enorme non solo costruire i sensori con la precisione necessaria, ma anche produrli abbastanza rapidamente per consegnarne migliaia nei brevi tempi previsti.
Alla cerimonia erano presenti anche altri rappresentanti di alto livello delle aziende coinvolte e dell’ESO. È stata un’opportunità fantastica per tutti i rappresentanti dei vari contraenti che producono molti dei componenti ottici e meccanici del gigantesco telescopio per incontrarsi e conoscersi in modo informale mentre iniziano a creare il più grande occhio del mondo rivolto al cielo.
Note
[1] Lo Zerodur è stato sviluppato originariamente per i telescopi astronomici alla fine del 1960. Ha un’espansione termica praticamente nulla, il che significa che il materiale non si espande anche in caso di grandi variazioni della temperatura.Chimicamente, il materiale è molto resistente e può essere lucidato a un alto livello di finitura. Lo strato riflettente, di alluminio o argento, è solitamente deposto per vaporizzazione sulla superficie estremamente liscia poco prima di mettere in funzione il telescopio. Molti telescopi famosi equipaggiati con specchi Zerodur sono in operazione da decenni in modo affidabile. Tra questi, per esempio, il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO in Cile.
[2] Poichè è uno specchio asferico, altamente convesso, la costruzione del secondario è una vera sfida e il risultato sarà un esempio davvero notevole di ingegneria ottica di precisione. Come per molti elementi dell’ELT rappresenterà un vero primato in questo settore tecnologico. Il peso totale dello specchio secondario e del suo sistema di supporto è di 12 tonnellate – e, dal momento che sovrasta il primario, si devono prendere grandi precauzioni per evitare che possa cadere!
[3] La maggior parte dei grandi telescopi odierni, tra cui il VLT e il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA, utilizzano solo due specchi curvi per formare l’immagine. In questi casi viene a volte introdotto uno specchio terziario per deviare la luce su un fuoco più adatto – ma in questo caso lo specchio è tipicamente piccolo e piatto. Invece, nell’ELT anche il terziario ha una superficie curva, in quanto l’uso di tre specchi fornisce una migliore qualità dell’immagine finale su un campo visivo più ampio di quanto sarebbe possibile con un sistema a soli due specchi.
[4] Il contratto per la lucidatura dello specchio secondario è già stato assegnato.
[5] Le celle di M2 e M3 sono meccanismi complessi di larghezza superiore a 6,5 metri e del peso di quasi 12 tonnellate, inclusi gli specchi stessi. Esse forniscono funzionalità di allineamento e di inseguimento per mezzo di una struttura esapode di alta precisione con un’accuratezza assoluta di decine di micrometri. Le celle compensano anche le deformazioni dello specchio, nell’ordine delle decine di nanometri, mediante una soluzione innovativa che utilizza come attuatori dei cavetti pretensionati con supporti laterali che modificano localmente la forma dello specchio.
[6] Per ora ne sono stati ordinati 3288 (per la Fase 1 di ELT) e altri 1320 saranno inclusi nella Fase 2 di ELT, per un totale di 4608.
