O Giant Magellan Telescope integrou seu primeiro espelho primário em um sistema de suporte complexo, dando início a testes para validar seu desempenho. Esse marco aproxima o telescópio de fornecer uma resolução de imagem sem precedentes, com o apoio de atuadores e sensores avançados.
O Giant Magellan Telescope instalou com sucesso um dos seus espelhos primários de 8,4 metros em um protótipo de sistema de suporte no Richard F. Caris Mirror Lab da Universidade do Arizona. Esse sistema de suporte, comparável em tamanho a metade de uma quadra de basquete e com três vezes mais peças que um carro típico, é essencial para a precisão óptica e a estabilidade do telescópio.
Essa instalação marca o início de uma fase de testes ópticos de seis meses para confirmar que o sistema de suporte pode controlar o espelho com precisão, validando as avançadas capacidades de coleta de luz do telescópio.
Integração do Protótipo de Suporte do Espelho Primário do Giant Magellan Telescope
Design Único do Conjunto de Espelhos Primários
A superfície coletora de luz do Giant Magellan ocupa 368 metros quadrados e é composta por sete dos maiores espelhos ópticos do mundo, dispostos em um padrão único de flor. Juntos, esses espelhos oferecerão a maior resolução de imagem e o campo de visão mais amplo já alcançados na exploração astronômica, com até 200 vezes o poder dos telescópios atuais. Cada espelho pesa 16 toneladas e é suportado por um sistema pneumático especializado abrigado em uma estrutura de aço, ou “célula”. Esse sistema de suporte, com precisão no nível de nanômetros, ajusta a posição do espelho, regula sua temperatura, o protege contra movimentos sísmicos e mantém sua forma contra a deformação gravitacional enquanto o telescópio se move. Em conjunto, os sete espelhos funcionam como uma única superfície coletora de luz, criando as condições ideais para o desempenho óptico máximo do telescópio durante observações científicas.
“Esse trabalho é financiado por um prêmio da Fundação Nacional de Ciências (National Science Foundation)”, disse Barbara Fischer, gerente do Subssistema de Espelhos Primários do Giant Magellan Telescope. “Começamos a integrar o protótipo de suporte ativo mais de três anos atrás, e usamos um simulador de massa de espelho de aço para demonstrar que nosso projeto seria capaz de suportar e controlar com segurança os segmentos concluídos do espelho primário. É uma honra trabalhar com uma equipe extraordinária, e é empolgante finalmente ver um segmento de espelho completo integrado à célula.”
Montagem e Transporte Complexos
Como parte fundamental do processo de integração, a equipe do Giant Magellan trabalhou em estreita colaboração com a Texas A&M University para limpar, montar e testar os atuadores de suporte que estão sendo usados na célula. Embora a instalação do espelho na célula tenha levado apenas um dia, o processo começou com quatro semanas de desmontagem para preparar a célula e o sistema de suporte para o transporte. O sistema foi então transportado 32 km do Tech Park da Universidade do Arizona até o Richard F. Caris Mirror Lab para remontagem. Essa operação logística complexa ocorreu algumas horas depois da meia-noite para minimizar o impacto no tráfego, já que a carga exigiu duas faixas de estrada para o transporte.
Controle de Precisão com Atuadores Inovadores:
“O sistema de suporte ativo do espelho primário do Giant Magellan Telescope é o primeiro de seu tipo”, disse Trupti Ranka, engenheira principal de Sistemas de Controle Opto-Mecânicos do Giant Magellan Telescope. “O sistema de suporte ativo contém uma série de aproximadamente 200 atuadores e sensores para controlar a posição e a forma do espelho de 16 toneladas e 8,4 metros com uma fração de mícron de precisão. O sistema de controle permite uma operação harmoniosa entre os dados dos sensores e os atuadores para alcançar essa precisão.”
Testes Rigorosos para Garantia de Desempenho
Agora que um dos espelhos primários foi integrado com sucesso ao protótipo do sistema de suporte, ele passará por testes rigorosos sob uma torre de metrologia no Richard F. Caris Mirror Lab para confirmar que o espelho pode manter sua forma e desempenho em várias condições operacionais. Após a conclusão dos testes, o projeto dos sistemas de suporte ativos de produção passará por uma revisão final de design, e a produção começará em 2027.
“Esse sistema intricado levou anos de design, construção e testes por uma equipe de engenheiros e técnicos especializados”, disse Tomas Krasuski, engenheiro principal de Software e Testes de Sistemas do Giant Magellan Telescope. “Cada componente foi testado exaustivamente antes de ser integrado ao sistema. Agora que instalamos o segmento do espelho, estamos ansiosos para validar seu desempenho. Foi um processo desafiador, mas gratificante, chegar até aqui.”
Progresso e Planos Futuros de Produção
Este marco destaca o próximo estágio de avanço para os sete segmentos de espelho primário do Giant Magellan Telescope e seus sistemas de suporte.
Três dos segmentos do espelho primário estão completos, enquanto os quatro restantes estão em várias fases de polimento. O sétimo e último espelho primário foi moldado em outubro de 2023 e agora está sendo preparado para polimento. Esse marco mais recente segue o início, em agosto de 2024, da montagem da estrutura de montagem do telescópio de 39 metros de altura do Giant Magellan na Ingersoll Machine Tools, em Rockford, Illinois, que suportará os sete espelhos primários e suas células, óptica adaptativa e instrumentos científicos.
“Pela primeira vez, um segmento de espelho primário completo foi integrado ao seu sistema de suporte – este é um grande passo em nossa jornada rumo à primeira luz”, disse William Burgett, gerente de projeto do Giant Magellan Telescope. “Assim que seu desempenho for validado, começaremos a fabricar todas as sete células de espelhos na Ingersoll Machine Tools, o que será um dos avanços mais empolgantes até hoje.”
O Giant Magellan Telescope está agora com 40% da construção concluída em 36 estados e está previsto para entrar em operação no Chile no início da década de 2030.
Publicado em 04/11/2024 19h11
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