Вы просматриваете: Главная > Технологии > Прорыв 2. Зеркало

Прорыв 2. Зеркало

В 1839 году ирландский астроном Уильям Парсенс начинает собирать огромный телескоп. Он надеется разгадать одну из загадок глубин космоса. Астрономы наблюдали странные светящиеся облака в ночном небе. Учёный хочет узнать из чего они состоят – из светящихся частиц пыли или газообразного вещества или из бесконечного количества далёких звёзд. Парсенс решает построить гигантский телескоп для того, чтобы иметь хоть какие-то шансы решить этот вопрос.

Зеркало Парсенса и его прибор

Зеркало Парсенса и его прибор

В те времена зеркала, используемые в астрономии, были вогнутыми и трудолюбиво отполированными вручную. Если мы возьмём 2 куска стекла, положим между ними абразивный порошок и затем начнём тереть их друг об друга, то через некоторое время обе поверхности стекла изменят свою форму. Верхняя станет вогнутой, а нижняя выпуклой. Такие зеркала, сделанные вручную, являются одними из самых высококачественных из-за случайной природы движений. Они гарантируют то, что любые природные недостатки будут, в конце концов, сглажены, образуя идеально вогнутую поверхность.

Зеркало Парсенса было слишком велико для того, что полировать его вручную. Именно поэтому он разрабатывает специальную машину для этой работы. Он использует паровой двигатель для вращения. Затем он опускает на поверхность абразивный диск и подсоединяет его к двум рычагам. Вращающееся колесо приводит в движение один рычаг, который, в свою очередь, перемещает полировочный диск вперёд и назад. Второе колесо нарушает равномерность движения. Подобные нерегулярные повороты повторяют случайность движения человеческой руки.

Готовое зеркало в этот раз установили не в картон, а на дно огромной трубы, длиной 17 метров, которая была подвешена на цепях между двумя массивными каменными стенами. Противовесы позволяют с лёгкостью её поднимать, обращая взор к небесам.

Далее Парсенс направляет свою машину на одну из светящихся областей. И он видит не пыль, а звезды. Сегодня мы знаем, что учёный смотрел на галактику Туманность Андромеды – соседа нашей галактики, состоящей из миллиардов звёзд. Этот телескоп послужил хорошим стимулом для развития астрономии.

1997 год. Пока огромное, вращающееся здания для большого бинокулярного телескопа всё ещё строится в 240 километрах оттуда в университете Аризоны команда, получившая задание создать 840 сантиметровые зеркала пытается найти способ придать им особую изогнутую форму, называемую параболической.

Сделать параболу из стекла просто, если сначала расплавить его, а потом скрутить. Для этого техники построили гигантскую вращающуюся печь, в которую была уложена 21 тонна стекла. Оптики проверяли каждый кусок стекла, привезённого из Японии, на брак. Далее печь нагревает стекло до плавления, вращаясь при этом со скоростью 7 оборотов в минуту. Центробежные силы выгибают стекло в форме параболы. Для того, чтобы форма сохранилась, после выключения печи вращение происходило ещё 4 месяца. Затем поверхность полируется, чтобы образовалась идеальная форма. Даже сегодня устройство для полировки разработано таким образом, чтобы оно имитировало случайные движения человеческой руки. На финальных этапах при каждом проходе по диску оно снимает слой зеркала, толщиной всего в 100 атомов.

Чтобы завершить процесс, на каждый диск должен быть нанесён слой алюминия – для достижения зеркальной поверхности. Инженеры помещают стеклянный диск внутрь гигантской камеры. Мощные насосы выкачивают из неё весь воздух, чтобы создать вакуум. Тигели, снаружи камеры нагревают небольшое количество алюминия. Когда жидкий алюминий испаряется, его молекулы попадают в камеру и конденсируются на поверхности стекла. Вакуум обеспечивает равномерность распределения молекул по всей площади, чтобы создать безупречно отражающую поверхность.

Полировочная машинка

Полировочная машинка

Сразу после нанесения покрытия зеркала способны улавливать более 90% света, попадающего в телескоп. После почти 4 лет вращения, полировки и испытаний они готовы к использованию. Результат был невероятный! Отклонение от идеала было всего в пределах 25 нанометров – это одна четырёхмиллионная сантиметра. Это как если бы в атлантическом океане волны были бы не выше 2,5 сантиметров по всей его поверхности.

В 1845 зеркала в аппарате Парсенса позволили ему разглядеть самые тусклые звёзды в галактике. Но чтобы изучить их с большей точностью, астрономам, строящим 250-сантиметровый телескоп Хукера в Калифорнии нужно следить за их движением в ночном небе.


Оставить отзыв