正在建設的世界最大天文望遠鏡“極大望遠鏡”(ELT)的主鏡鏡片已經開始鍍膜工作,這是這臺人類歷史上最強大望遠鏡建造工程中的重要環節。
ELT主鏡鏡片準備鍍膜 | 圖源:ESO/F. Carrasco (CHEPOX)
歐洲南方天文臺(ESO)坐落于智利阿塔卡馬沙漠的 ELT 是一個史無前例的巨大科學工程。作為地球上最大光學望遠鏡,其主鏡的直徑達到了39米。比較一下415年前伽利略制作的第一臺天文望遠鏡口徑只有區區4.2厘米,然而就是那臺如今看來簡陋而迷你的小望遠鏡帶領我們走進了不一樣的宇宙。
ELT圓頂效果圖 | 圖源:ESO
ELT 的圓頂正在加緊建造,而望遠鏡最重要的部件——光學鏡片也在同步準備。由于這臺望遠鏡太大,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重要的一項工藝——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光的吸收損耗,增加鏡片的反射率。鍍膜過程極為復雜,給一面鏡片鍍膜的全過程大約需要兩個小時。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)。整個涂層只有120納米厚,比人類頭發絲還要薄1000倍!不用問,整個過程必須在超潔凈的環境中進行。為了保證鍍膜的均勻、精確,工程師還會在鏡面邊緣安裝高精度的傳感器,實時進行監測。
工程師在檢測 | 圖源:ESO/F. Carrasco (CHEPOX)
不過,天文學家對望遠鏡成像質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,至少每兩天要完成3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,為了將對科學觀測的干擾降到最小,ELT還有額外的133面鏡片作為備用。
太陽升起在ELT建設工地 | 圖源:E. Garcés/ESO. Ack.: N. Dubost
人們大費苦心就是為了造出一臺觀天“巨眼”,看到一個“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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