正在建設(shè)的世界最大天文望遠(yuǎn)鏡“極大望遠(yuǎn)鏡”(ELT)的主鏡鏡片已經(jīng)開始鍍膜工作,這是這臺(tái)人類歷史上最強(qiáng)大望遠(yuǎn)鏡建造工程中的重要環(huán)節(jié)。
ELT主鏡鏡片準(zhǔn)備鍍膜 | 圖源:ESO/F. Carrasco (CHEPOX)
歐洲南方天文臺(tái)(ESO)坐落于智利阿塔卡馬沙漠的 ELT 是一個(gè)史無前例的巨大科學(xué)工程。作為地球上最大光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,其主鏡的直徑達(dá)到了39米。比較一下415年前伽利略制作的第一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡口徑只有區(qū)區(qū)4.2厘米,然而就是那臺(tái)如今看來簡(jiǎn)陋而迷你的小望遠(yuǎn)鏡帶領(lǐng)我們走進(jìn)了不一樣的宇宙。
ELT圓頂效果圖 | 圖源:ESO
ELT 的圓頂正在加緊建造,而望遠(yuǎn)鏡最重要的部件——光學(xué)鏡片也在同步準(zhǔn)備。由于這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡太大,鏡片不可能用一整塊玻璃制成,而是將由798塊六邊形微晶玻璃拼接而成,每面單片直徑約1.5米,厚度僅為5厘米左右。在今年早些時(shí)候,首批18面單片漂洋過海,從歐洲來到南美洲智利的帕拉納爾。它們將在這里接受至關(guān)重要的一項(xiàng)工藝——鍍膜。
鍍膜前清洗鏡片 | 圖源:ESO/F. Carrasco (CHEPOX)
鍍膜是為了減少鏡片材料對(duì)光的吸收損耗,增加鏡片的反射率。鍍膜過程極為復(fù)雜,給一面鏡片鍍膜的全過程大約需要兩個(gè)小時(shí)。1.7克金屬銀將被均勻地噴涂在鏡片反射面上,此外還要加入鎳鉻和氮化硅等材料,以增加金屬膜與鏡胚的附著力和銀的抗氧化力(防止銀變色)。整個(gè)涂層只有120納米厚,比人類頭發(fā)絲還要薄1000倍!不用問,整個(gè)過程必須在超潔凈的環(huán)境中進(jìn)行。為了保證鍍膜的均勻、精確,工程師還會(huì)在鏡面邊緣安裝高精度的傳感器,實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
工程師在檢測(cè) | 圖源:ESO/F. Carrasco (CHEPOX)
不過,天文學(xué)家對(duì)望遠(yuǎn)鏡成像質(zhì)量有著極端挑剔的要求。未來ELT投入使用后,這些鏡片需要每一年半鍍膜一次。這意味著,平均下來,至少每?jī)商煲瓿?面鏡片的鍍膜才能保證。每天更換鏡片顯然是不能接受的。所以,為了將對(duì)科學(xué)觀測(cè)的干擾降到最小,ELT還有額外的133面鏡片作為備用。
太陽升起在ELT建設(shè)工地 | 圖源:E. Garcés/ESO. Ack.: N. Dubost
人們大費(fèi)苦心就是為了造出一臺(tái)觀天“巨眼”,看到一個(gè)“全新的”宇宙。
參考資料
First segments of world’s largest telescope mirror have a shiny new surface(https://elt.eso.org/public/announcements/ann24005/)
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