A primeira luz do Observatório Vera Rubin (VRO) aproxima-se rapidamente e o telescópio atinge marco após marco. Há algumas semanas, o observatório anunciou que sua câmera digital, a maior já fabricada, está completa.

Agora, o observatório anunciou que o seu espelho primário/terciário único tem o seu primeiro revestimento reflexivo.

A enorme câmera digital do Rubin tem uma função importante e chama muita atenção. Mas é impotente sem o inovador espelho primário/terciário do telescópio. Os espelhos primários são sempre a parte mais crítica e demorada dos observatórios modernos. O espelho primário/terciário do VRO levou sete anos para ser fabricado.

O espelho é denominado espelho primário/terciário porque compreende duas superfícies ópticas com curvaturas diferentes. O espelho primário tem 8,4 metros, enquanto o espelho terciário tem 5 metros de diâmetro. O par de superfícies é combinado em uma grande estrutura. O design exclusivo reduz a complexidade de engenharia do telescópio sem reduzir a sua impressionante capacidade de captação de luz. Ele pode ser girado rapidamente e também assentar rapidamente.

O espelho primário/terciário exclusivo do VRO consiste em dois espelhos em um.  É montado em material leve em favo de mel para maior resistência.  Crédito da imagem: VRO
O espelho primário/terciário exclusivo do VRO consiste em dois espelhos em um. É montado em material leve em favo de mel para maior resistência. Crédito da imagem: VRO

A superfície externa forma o espelho primário. Ele captura primeiro a luz do espaço e depois a luz é refletida para cima, até o espelho secundário de 3,4 metros. Depois disso, ele é refletido de volta para a superfície interna de 5,0 metros que forma o espelho terciário. Então, a luz é enviada para a câmera.

O tamanho do espelho primário é crítico porque determina quanta luz o telescópio pode coletar. Mais luz significa que os astrônomos podem estudar objetos muito fracos ou distantes. O design do VRO permite que a câmera capture uma grande área do céu do tamanho de 7 luas cheias em uma única imagem.

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Somente engenharia e construção meticulosas podem construir um telescópio como este. Uma das etapas é colocar os revestimentos refletivos e protetores nos espelhos. O VRO anunciou que o espelho primário/terciário tem seu primeiro revestimento.

“Este foi um projeto muito bem conduzido em todos os ângulos, graças a uma combinação de planejamento cuidadoso e às habilidades técnicas de nossa excelente equipe.”

Tomislav Vucina, Engenheiro Sênior de Revestimento, VRO

O VRO possui uma câmara de revestimento especial no local construída apenas para essa finalidade. É uma câmara de 128 toneladas no piso de manutenção do observatório. Ele usa um processo chamado pulverização catódica do magnetrão para aplicar revestimentos. A câmara será reutilizada durante a vida útil do telescópio sempre que o espelho precisar de um novo revestimento.

A câmara pode aplicar revestimentos de diferentes materiais reflexivos sozinhos ou em combinações. Foi preciso muito trabalho para determinar o revestimento perfeito em termos de refletividade e durabilidade. Os pesquisadores testaram diferentes revestimentos em um espelho de aço.

A primeira camada foi uma camada adesiva de níquel-cromo. Em seguida veio uma camada incrivelmente fina de prata pesando apenas 64 gramas espalhada pelo espelho de 8,4 metros. Além disso, outra camada adesiva de níquel-cromo e, em seguida, uma camada protetora de nitreto de silício para proteger a camada reflexiva.

O responsável por esses revestimentos de precisão é Tomislav Vucina, engenheiro sênior de revestimentos. Vucina descreve os revestimentos como um ato de equilíbrio. “Essa camada externa precisa ser espessa o suficiente para não se desgastar com a limpeza”, disse Vucina, “mas não tão espessa a ponto de absorver muitos fótons e impedir que o espelho atenda aos requisitos científicos de Rubin”.

Esta imagem mostra o espelho primário/terciário combinado de 8,4 metros do Observatório Rubin após ser revestido com prata protegida em abril de 2024. O revestimento reflexivo foi aplicado usando a câmara de revestimento no local do observatório, que também será usada para revestir novamente o espelho conforme necessário durante Pesquisa do Legado de Espaço e Tempo de 10 anos de Rubin.  Crédito da imagem: RubinObs/NOIRLab/NSF/AURA
Esta imagem mostra o espelho primário/terciário combinado de 8,4 metros do Observatório Rubin após ser revestido com prata protegida em abril de 2024. O revestimento reflexivo foi aplicado usando a câmara de revestimento no local do observatório, que também será usada para revestir novamente o espelho conforme necessário durante Pesquisa do Legado de Espaço e Tempo de 10 anos de Rubin. Crédito da imagem: RubinObs/NOIRLab/NSF/AURA

Até a aplicação desses revestimentos, o vidro era apenas vidro. Vidro altamente especializado, mas mesmo assim vidro. Agora que o vidro recebeu seu revestimento reflexivo prateado, é realmente um espelho.

O processo de candidatura demorou apenas 4,5 horas, nada comparado com os 7 anos necessários para construir o espelho primário/terciário. Vucina e sua equipe submeteram o espelho a uma bateria de testes: refletividade, adesão, pinhole e cosméticos. Segundo Vucina, o processo de inscrição foi bem-sucedido.

“Este foi um projeto muito bem conduzido em todos os ângulos”, disse Vucina, “graças a uma combinação de planejamento cuidadoso e às habilidades técnicas de nossa excelente equipe”.

Foi um longo caminho até a conclusão do VRO. Mas depois de uma longa espera, a primeira luz se aproxima rapidamente. O entusiasmo e a expectativa pela contribuição científica única e poderosa do observatório estão a crescer. O seu principal resultado é o relatório de uma década Pesquisa Legada de Espaço e Tempo.

“Estamos extremamente entusiasmados com o facto de ambos os espelhos estarem agora revestidos e serem instalados no telescópio muito em breve”, disse Sandrine Thomas, vice-diretora da Rubin Construction. “A refletividade combinada desses espelhos permitirá que Rubin detecte objetos muito tênues e distantes, levando a uma grande ciência!”

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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.