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Aluminizado de espejos en Calar Alto: brillante tecnología punta
teaser

Los telescopios situados en el suelo poseen espejos cuyas superficies reflectoras, que normalmente son de aluminio, han de renovarse de tanto en tano para que se mantengan en condiciones óptimas. Este es el motivo por el que los mejores observatorios del mundo están equipados con instalaciones para realuminizar los espejos de manera periódica. El Observatorio de Calar Alto cuenta con dos de estos dispositivos: uno es capaz de tratar espejos de hasta 2.2 m de diámetro, mientras que el otro admite espejos de 3.5 m. Como estos aparatos son costosos y requieren para su manejo un personal muy especializado, muchas instituciones prefieren no tener sus propios sistemas de aluminizado, sino trasladar sus espejos a otros lugares para recibir este servicio. El Observatorio de Calar Alto viene ofreciendo esta posibilidad desde sus comienzos. Tal vez los espejos más notables que portan aluminio de Calar Alto sean los del mayor telescopio espacial jamás lanzado, el de la misión Herschel de la ESA, en órbita desde 2009.

 

Hace muy poco que dos elementos ópticos impresionantes han sido tratados en el Observatorio de Calar Alto: los espejos primarios del innovador telescopio solar internacional Sunrise, que vuela a bordo de un globo, y el gran espejo primario para un telescopio óptico robótico para la Universidad de Moscú.

 

Sunrise back view

Vista posterior del espejo primario del telescopio Sunrise, antes de su aluminizado en las instalaciones del Observatorio de Calar Alto

Brillo para Sunrise

Sunrise es un proyecto internacional liderado por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (Alemania), orientado al studio de la actividad magnética del Sol por medio de un telescopio especial que viaja a bordo de un globo aerostático. El magnetismo solar se estudia mejor por medio de la radiación ultravioleta, pero este tipo de luz invisible queda absorbida por la atmósfera terrestre. Por ese motivo, el telescopio Sunrise realiza sus observaciones suspendido en la barquilla de un aerostato que vuela a 40 km de altitud en las latitudes polares, donde se dispone de una visión continua del Sol en los meses de verano.

 

Sunrise aluminised

El espejo primario de Sunrise tras su aluminizado en el Observatorio de Calar Alto

Todas las piezas del telescopio Sunrise tienen que ser lo más ligeras posible para optimizar el vuelo en globo. De ahí que el espejo primario de este aparato, de un metro de diámetro, tenga una estructura especial, similar a un panal de abejas, que confiere al bloque vitrocerámico la rigidez necesaria sin añadir un peso excesivo.

 

El sistema Surnsie ejecutó su primer vuelo en 2009. El material se recuperó y ahora se ha remozado y mejorado para un segundo vuelo ya inminente. Como parte de esta renovación se ha aplicado al espejo primario un tratamiento superficial con una nueva capa de aluminio en Calar Alto.

 

 

 

De Francia a Rusia vía Calar Alto

La empresa Sagem Défense Sécurité (del grupo SAFRAN) está a punto de terminar la construcción de un telescopio astronómico automatizado de 2.5 m de abertura para el Instituto Astronómico Sternberg de la Universidad de Moscú. Este telescopio, controlado a través de internet, se instalará cerca de la estación solar de Kislovodsk (Cáucaso). El contratista principal ha decidido traer los espejos a Calar Alto para su aluminizado. Los espejos clásicos de este telescopio, de material vitrocerámico, han recibido un tratamiento superficial completo que consiste en un sustrato de níquel y cromo que mejora la adherencia del aluminio, seguido de una capa de aluminio y una película protectora trasparente a base de un gel de silicio.

Moscow

El espejo primario del telescopio de 2.5 m que para la Universidad de Moscú construye Sagem, antes de su aluminizado en el Observatorio de Calar Alto

Las instalaciones de aluminizado de Calar Alto

Periódicamente se evalúa la calidad reflectora de los espejos de los telescopios de Calar Alto. Cuando se hace necesario limpiar y realuminizar los espejos, la tarea se ejecuta siguiendo varios pasos especificados de manera estricta. Ante todo hay que retirar el espejo del telescopio, una labor que no resulta tan sencilla como podría parecer, debido al enorme peso de estas piezas: alrededor de una tonelada para el telescopio de 1.23 m, 2.5 toneladas para el de 2.2 m y unas increíbles 12 toneladas en el caso del espejo primario del telescopio de 3.5 m.

 

Los espejos se limpian con todo cuidado para retirar por completo el polvo, las manchas y la capa de aluminio vieja. El espejo, privado ahora de su capacidad reflectora, se introduce en una gran cámara de vacío. La cámara de vacío de que se dispone en el edificio del telescopio de 3.5 m posee un volumen interno de 90 metros cúbicos. Tras cerrar la cámara entran en acción unas bombas muy potentes que generan en el interior un alto vacío: la presión interna se reduce hasta una millonésima de la milésima parte de la presión atmosférica normal (1×10-6 mbar) para los trabajos normales de aluminizado.

 

Control

Captura de pantalla del nuevo sistema digital de control de las cámaras de aluminizado de Calar Alto, recientemente renovado por completo por el personal del Centro Astronómico Hispano Alemán

Cuando se alcanza el nivel adecuado de vacío se hace pasar una corriente eléctrica de intensidad abrumadora, hasta 5000 amperios, a través de una batería de resistencias en las que se han insertado previamente algunas barras de aluminio puro (99.999%). El aluminio se vaporiza por completo en menos de 80 segundos y se expande en el interior de la cámara de vacío, y así se adhiere a todas las superficies que encuentra a su paso.

 

El proceso estándar deposita en la superficie de los espejos una capa de aluminio con un grosor igual a una décima de una milésima de milímetro (la décima parte del tamaño de una bacteria). La versatilidad del sistema permite aplicar tratamientos no estándar, incluyendo capas de níquel-cromo y películas protectoras de plasil. También es posible depositar capas de aluminio de distintos grosores.

 

Calar Alto ofrece este servicio de aluminizado a entidades externas, tanto públicas como privadas. Espejos, reflectores y antenas procedentes de muchos observatorios y empresas del mundo han acudido a Calar Alto para aluminizar sus superficies cumpliendo los requisitos más estrictos de calidad: desde Europa hasta Japón, desde la Tierra hasta el espacio, hay muchos espejos que portan capas reflectantes depositadas en Calar Alto y cuya calidad excepcional está garantizada por los largos años de experiencia del personal del Observatorio, y por las excelentes prestaciones de las instalaciones del Centro Astronómico Hispano Alemán.

 

 

Imágenes

 

Vista posterior de la estructura ligera, semejante a un panal de abejas, del espejo primario del telescopio Sunrise

 

El espejo primario Sunrise tras su aluminizado en el Observatorio de Calar Alto

 

El espejo primario del telescopio de 2.5 m que Sagem Défense Sécurité construye para el Instituto Astronómico Sternberg de la Universidad de Moscú

 

El espejo primario del telescopio espacial Herschel a la salida de la cámara de vacío del Observatorio de Calar Alto tras su aluminizado. Copyright EADS Astrium.

 

Captura de pantalla del nuevo sistema digital de control de las cámaras de aluminizado de Calar Alto, recientemente renovado por completo por el personal del Centro Astronómico Hispano Alemán

 

La cámara de vacío del telescopio de 2.2 m de Calar Alto

 

La cámara de vacío del telescopio de 3.5 m de Calar Alto

 

Una de las resistencias y de las varillas de aluminio que se emplean durante el proceso de aluminizado

 

El espejo primario del telescopio Zeiss de 3.5 m de Calar Alto sale de la cámara de vacío tras su aluminizado

 

 

Observatorio de Calar Alto, octubre 2011 Esta dirección electrónica esta protegida contra spambots. Es necesario activar Javascript para visualizarla