Desafios tecnológicos

Desde a fabricação do espelho de 5 m de diâmetro do Observatório Mount Palomar em 1939, devido à sua massa bruta superior a 40 toneladas, os espelhos dos grandes telescópios foram escavados, o que permitiu que eles fossem iluminados em 50%. Mas além dos 5 metros, torna-se muito difícil fabricá-los em uma peça por causa dos muitos problemas que envolvem (polimento, restrições etc.) e transportá-los por estrada torna-se praticamente impossível. Oculistas, portanto, se voltaram para novas tecnologias.

Desde os anos 90, todos os principais telescópios têm espelhos fragmentados ou ultrafinos. Essa tecnologia, se acoplada a uma montagem azimutal, é particularmente simples de implementar. Os ganhos de peso e custo financeiro convenceram os patrocinadores de que telescópios com 30 ou 40 metros de diâmetro ou mais não eram uma quimera de oculistas.

Os telescópios de Jerry Nelson (1944-2017), por exemplo, contêm vários espelhos, que são mais fáceis de construir, sendo dez vezes mais leves que um único espelho monolítico. O respeito pela curvatura ideal é confiado a um computador, pois o controle dos cilindros é complexo.

Um dos maiores sucessos de Jerry Nelson são os dois telescópios gêmeos Keck I e Keck II de 10 metros de diâmetro instalados no topo da cratera Mauna Kea na ilha do Havaí, inaugurados em 1991. Nos dois casos, é um telescópio Newton-Cassegrain cuja razão de abertura está entre f / 1,75 (hiperbólica) ef / 25. O espelho principal consiste em 36 pequenos espelhos hexagonais, cada um medindo 1,8 m de uma extremidade à outra. E embora esses telescópios pesem 300 toneladas, eles funcionam com uma precisão de nanômetros. A cúpula é tão alta quanto um prédio de 8 andares.

Os telescópios Keck são 4 vezes mais brilhantes que o Monte Palomar. Sua construção, apoiada pela W.M. Keck Foundation, custou mais de US $ 140 milhões (desconto de US $ 225 milhões). Quando equipados com óptica adaptativa (veja abaixo) e operando em interferometria, sua resolução é equivalente à de um espelho de 85 m de diâmetro!

Esses dois telescópios são instalados perto dos dois telescópios Gemini, cada um equipado com um espelho monolítico de 8,1 m de diâmetro coberto com um prateado especial otimizado para refletir mais de 99% da luz e rejeitar mais de 99% da radiação infravermelha.

Dito isto, o maior sucesso de Jerry Nelson, mas que ele não verá o resultado, é o TMT de 30 m de diâmetro (veja abaixo).

Outro projeto proposto pelo americano Roger Angel do Laboratório de Espelhos do Observatório Steward da Universidade do Arizona substitui a massa de vidro por uma estrutura embutida seis vezes mais leve em favos de mel. Essa é a estrutura adotada para o telescópio MMT monolítico de 6,5m instalado no topo da montanha Hopkins, no Arizona, em 1996. Ele substitui a estrutura de múltiplos espelhos que foi instalada em 1979. Seu próximo desafio foi um espelho de 8,4m. diâmetro. Hoje ele está pensando em construir espelhos para o espaço que consiste em uma membrana com um raio de 800 m!

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