A 3.000 metres d’altura, al cerro Amazones, al desert d’Atacama, a Xile s’està construint el telescopi terrestre òptic i infraroig més gran del món, l’Extremely Large Telescope (ELT). Aquest instrument tindrà sistema òptic dissenyat a Terrassa.
El Centre de Desenvolupament, Instrumentació i Sensors (CD6) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), centre TECNIO amb seu al Campus de Terrassa, ja ha finalitzat la seva aportació al projecte de construcció de l’ELT: el disseny i la construcció del sistema òptic que es farà servir per calibrar el gran mirall principal del telescopi.
Dels cinc miralls que contindrà el telescopi, el mirall principal, denominat M1, és el més espectacular des del punt de vista tecnològic. És un mirall còncau de 39,3 metres de diàmetre —el més gran dels que existeixen actualment— i un radi de curvatura de 68,7 metres. En ser massa gran per estar fet d’una sola peça de vidre, l’aparell es compon de segments hexagonals individuals, cadascun d’uns cinc centímetres de gruix, prop d’1,5 metres de diàmetre i 250 quilos de pes, separats entre si per una distància de 4 mm. En conjunt, l’estructura està formada per sis sectors compostos per 133 segments de diferent forma i funcions; en total, són 798 segments hexagonals que actuaran com un únic mirall i seran capaços de recollir desenes de milions de vegades més llum que l’ull humà.
Aquests segments hexagonals han d’estar perfectament situats per reproduir la forma del mirall primari. La precisió en l’alineament d’aquests miralls al llarg de tota la superfície és de dos nanòmetres (un gruix 10.000 vegades més prim que un cabell humà) i l’objectiu és que aquests components treballin junts per formar un sistema d’imatge perfecte. Cada dia, dos d’aquests segments s’extrauran per ser netejats i per renovar-ne el recobriment, amb l’objectiu de garantir la màxima eficiència del telescopi.
Per assegurar que els segments estiguin ubicats correctament, el telescopi compta amb gairebé 2.500 actuadors que permeten posicionar cada segment individual amb precisió nanomètrica. La tasca d’aquests actuadors és supervisada per dos sistemes: un interferòmetre òptic, anomenat Local Coherencer, i una xarxa d’aproximadament 9.000 sensors instal·lats en els segments.
El disseny, la construcció i la validació del Local Coherencer, un instrument crític per al correcte funcionament de l’ELT, es va adjudicar a l’empresa IDOM, que n’ha liderat el desenvolupament en col·laboració amb el CD6.
La solució es basa en un concepte òptic original. Es tracta d’un sistema de metrologia sense contacte, una solució lleugera, compacta i robusta, que permet mesurar simultàniament la diferència de posició (pistó) i inclinació en dos eixos (tip i tilt) entre un segment i els seus sis veïns simultàniament. Té una exactitud inferior a 300 nanòmetres dins d’un rang de ±250 micres, i funciona mentre està muntat en el manipulador de segments del telescopi amb inclinacions de fins 15º. El sistema s’ha entregat durant el maig a l’ESO, a Munich, per a la seva validació, i posteriorment s’instal·larà a l’ELT a Xile.
L’investigador Santiago Royo, director del CD6, ha explicat que “el sistema construït es basa en un concepte totalment innovador. El sistema mesura no només la diferència d’alçada entre els dos segments, sinó també les inclinacions relatives entre ells, tot amb un sol instrument”.
