Как восстановили зеркало крупнейшего российского телескопа

Снятие зеркала с телескопа. Зеркало в том виде, как оно было до начала чистки и напыления, в стадии транспортировки в моечное помещение

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

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.

Транспортировка зеркала перед установкой в камеру ВУАЗ-6 (вакуумная установка алюминирования зеркал). Хорошо видна поверхность зеркала, очищенная от старого слоя алюминия

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.

Первый этаж помещения ВУАЗ. Видна сама рабочая часть камеры, без нижней крышки, которая закрывает ВУАЗ в обычное время. Снимок сделан уже после завершения процедуры напыления

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 продолжил работу в штатном режиме, принося научные результаты. По первым оценкам, коэффициент отражения зеркала после напыления вырос на 10-15%.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.