Об уникальной операции, которая вернула зрение крупнейшему российскому телескопу, рассказал научный сотрудник Специальной астрофизической обсерватории РАН Евгений Семенко.

 

Этим летом в обсерватории Лас-Кампанас, которая находится в центре Чили, был официально дан старт строительству огромного телескопа GMT (Giant Magellanic Telescope — Гигантский Магеллановский телескоп), которому через несколько лет суждено войти в тройку крупнейших наземных телескопов мира. С его помощью ученые получат небывалые возможности для астрономических наблюдений. Он будет состоять из семи зеркал, сложенных в одно зеркало общим диаметром 25 м.

Строительство началось, как только 11 партнерам из разных стран удалось собрать половину из заложенного в смету $1 млрд.

Лидером же по размеру главного зеркала на ближайшие годы будет E-ELT (Extremely Large Telescope — чрезвычайно большой телескоп) с диаметром главного зеркала 39 м, строительство которого началось год назад в чилийской пустыне Атакама.
Этот проект реализует Европейская южная обсерватория (ESO), в которую входят 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция.

 

Месяц назад ESO подписала с французской оптической компанией Reosc контракт на поставку деформируемых зеркал для строящегося телескопа. Они будут использованы в основе крупнейшей в мире системы адаптивной оптики — набора подвижных зеркал, призванных компенсировать дрожание атмосферы, улучшая качество изображения.

Россия пока находится в стороне от этой гонки: крупнейший отечественный телескоп в САО РАН (Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук), построенный в 1975 году, имеет диаметр зеркала 6 м, а сама Россия не торопится вступать в Европейскую южную обсерваторию, хотя разговоры об этом ведутся давно и на самом высоком уровне.

«В этой обсерватории САО РАН работают астрофизики-наблюдатели мирового уровня. Один из спектральных приборов (называется SCORPIO), созданный в этой обсерватории, никак не уступает лучшим мировым образцам. Наши астрофизики могут наблюдать на этом приборе звезды 23-й величины. Это очень сложная задача: она доступна только самым мощным телескопам в местах с отличным астрономическим климатом», — рассказал в недавнем интервью «Газете.Ru» завлабораторией физики звезд САО РАН Сергей Фабрика.

На днях на телескопе БТА была завершена важнейшая процедура, позволяющая восстановить отражательную способность главного зеркала — алюминирование.

Напыление зеркала БТА проводится примерно раз в десять лет, для этого зеркало не покидает пределы башни, а снимается и переносится в вакуумную установку алюминирования зеркал (ВУАЗ).

На напыление зеркала, а также на обновление оптоволоконной линии связи Минобрнауки выделило 58 млн руб.

О том, как проходила уникальная операция, рассказал непосредственный ее участник старший научный сотрудник Лаборатории звездного магнетизма САО РАН Евгений Семенко:

— Сегодня уже можно сказать, что операция по восстановлению зрения нашего БТА прошла успешно. Алюминирование было выполнено успешно и с первой попытки.

Важно, что в этот раз весь процесс обновления отражающего слоя 6-метрового зеркала впервые был выполнен исключительно силами сотрудников обсерватории без привлечения сторонних специалистов.

Последовательность работы была следующая. Еще на работающем телескопе были проведены подготовительные работы по снятию главного зеркала с оправой. А уже 6 июля телескоп был остановлен, и в тот же день снятое зеркало было доставлено в моечное помещение башни БТА. В последующие дни с зеркала химическим способом был стравлен старый слой алюминия, его поверхность была тщательно вымыта и высушена. На зеркало по периметру были установлены элементы уплотнительного кольца, так как во время алюминирования зеркало выполняет роль нижней крышки камеры ВУАЗ-6.

Сама камера представляет собой вакуумный испаритель алюминия. «Туман» из паров алюминия после оседания образует рабочий слой на поверхности стеклянной основы зеркала. Толщина этого слоя — около 0,5 микрона (или 500 нм).

На всю процедуру в этот раз было затрачено около 80 г металла, из которых на зеркальный слой ушло лишь около 35 г.

Сама процедура испарения довольно короткая, гораздо больше времени занимает подготовка. На зарубежных телескопах процедура обновления зеркального слоя обычно занимает по времени от нескольких дней до пары недель. У некоторых обновление зеркал происходит непрерывно. В нашем случае из-за большого промежутка между алюминированиями и расчета на свои силы выделен был целый месяц.

После напыления зеркального слоя над ним надо провести ряд процедур для закрепления результата, прежде чем зеркало вернется на телескоп. Все эти работы ведутся в моечном помещении, которое к ним соответствующим образом подготавливается.

После доставки зеркала в чистое помещение с него должны быть сняты элементы и конструкции, которые использовались на предыдущих стадиях. Закрепление осуществляется химическим методом путем окисления свежего алюминия с образованием твердого, но прозрачного слоя оксида алюминия Al2O3. Этот слой хоть и хуже других (напр. SiO2), но все же защищает алюминий от быстрого дальнейшего окисления. В нашем случае на зеркало разливается специальная «жидкость ГОИ».

Через четыре минуты золотистый раствор необходимо смыть водой — вначале обычной, а после и дистиллированной. Далее сжатым воздухом зеркало сушится и устанавливается на трубу телескопа.

Уже с 5 августа БТА продолжит работу в штатном режиме, принося научные результаты. По первым оценкам, коэффициент отражения зеркала после напыления вырос на 10-15%.