Poco más de ocho metros de diámetro tienen los espejos principales del VLT (Very Large Telescope), el mayor telescopio de la actualidad y emblema de la astronomía europea. Fabricados cuidadosamente en Europa en vitrocerámica gracias a un pulido con haces de iones y fluidos magnéticos que lo convierten en el material más liso existente. “De esta forma, al aplicarle la capa reflectante de aluminio, plata y a veces oro, alcanza una reflectividad de entre 90% y 99%, dependiendo de la longitud de onda” explica Pierre Sansgasset, ingeniero mecánico del Observatorio Europeo Austral, ESO.
Observatorio Cerro Paranal (FUENTE: www.eso.org)
Paranal está ubicado a 130 kms al sur de Antofagasta, a 2.600 metros sobre el nivel del mar y es en este momento lo más avanzado de la astronomía en nuestro país y probablemente en el mundo. Forma parte de los 3 complejos astronómicos que tiene en Chile la ESO, principal organización intergubernamental de astronomía del mundo (junto a La Silla y ALMA, en construcción). Lleva más de una década trabajando en el norte de nuestro país, por las inmejorables condiciones de observación del desierto de Atacama (que por su ausencia de humedad casi no presenta nubes). Su trabajo se caracteriza por el desarrollo de potentes instalaciones y nuevas tecnologías que han permitido importantes descubrimientos científicos.
Pierre Sangsgasset forma parte de un equipo de entre 45 y 50 ingenieros en mecánica, electrónica y óptica que apoyan la labor de los astrónomos y permiten que el complejo mecanismo de este telescopio funcione a la perfección.
El sistema completo incluye 4 telescopios gigantes de 8.2 m y 4 auxiliares de 2 m que trabajan en forma independiente o combinada para lograr mayor precisión. Uno los mayores avances es el complejo interferométrico que combina la luz de varios telescopios para lograr lo que captaría un telescopio de 100 metros de diámetro. “Hay un grupo completo de profesionales dedicado al complejo interferométrico que, aunque operacional, todavía está en proceso permanente de mejoramiento”, apunta el ingeniero.
Con el mismo cuidado se realiza el mantenimiento de los espejos que reciben la luz de las estrellas en el limpio cielo nortino. Y es que al estar en el desierto, van recibiendo restos de polvo y suciedad y debe ser limpiado periódicamente.
“Además, cada cierto tiempo hay que renovar la capa reflectante de aluminio. Esto se hace generalmente cada dos años, y en el intertanto tratamos de limpiarlos in situ con nieve carbónica para desplazar el polvo. Pero, si hay manchas de grasa es necesario realizar una limpieza local con un solvente, con el riesgo de dañarlo”, señala el experto.
Limpieza y purificación del agua
Sistema de purificación de agua (FUENTE: www.eso.org)
El proceso de limpieza es complejo y sumamente delicado. Los espejos más grandes pesan 23 toneladas, tienen sólo 17 centímetros de espesor y deben tratarse con mucho cuidado pues su superficie óptica es extremamente sensible. Lo es que grave puesto que no existen otros de repuesto y su fabricación demora años. Por esto, es desmontado con máquinas especiales y trasladado en un camión a 5 Km. por hora hasta la planta de realuminizado ubicada 3 kilómetros cerro abajo.
El primer paso es quitar la capa reflectante antigua con productos químicos para luego lavar el vidrio mismo con un detergente muy suave y agua de alta pureza.
Sólo conseguirla es un proceso complejo: todos los días reciben camiones aljibe con agua potable de Antofagasta, la que procesan en plantas especializadas. Primero recibe un prefiltrado desmineralizador, luego pasa por una planta de osmosis inversa, después por resinas catiónicas y aniónicas en recirculación, y finalmente un tratamiento UV. Esta agua es almacenada en estanques de HDPE negro para su buena conservación.
“La idea es tener agua de la más alta pureza porque cualquier contaminante puede dejar manchas sobre la superficie óptica. Para asegurarnos debemos analizarla in situ, no podemos llevarla a un laboratorio, así es que realizamos una serie de controles que nos permitan tener esa tranquilidad”, explica Pierre Sansgasset.
Y agrega: “Usamos el equipo multiparámetro Hanna Instruments
para comprobar la conductividad eléctrica, sólidos totales disueltos, dureza del agua, cloro y silicio, entre otros. Estamos contentos, hemos tenido muy buenos resultados, aunque no son controles que se hagan todos los días, pero sí son muy importantes para el buen funcionamiento del telescopio y por ende del observatorio”, aclara el ingeniero francés.
Esta misma agua se usa en grandes cantidades para enjuagar los espejos y eliminar cualquier resto de detergente.
Los espejos más chicos, 4 y 2 metros de diámetro, son limpiados in-situ de manera similar pero a mano con muy poca agua y esponjas naturales. El secado también es manual con isopropylacol de alta pureza que elimina la capa de agua restante y luego con telas ópticas.
Los de 8, 2 metros requieren un secado con cuchillos de aire (que ha sido previamente filtrado) a gran flujo para un secado rápido.
Limpieza de espejos (FUENTE: www.eso.org)
Finalmente viene el realuminizado se realiza en una cámara de vacío donde por un proceso de pulverización atómica en un plasma de argón que en media hora logra recubrir toda la superficie de 50 mt2 (de los espejos más grandes) con sólo 12 gramos de aluminio: 80 nanómetros de espesor.
El proceso es tan delicado que los espejos mayores llegan al país sin la capa reflectante y se les instala al llegar al observatorio. Aunque los más pequeños vienen listos desde Europa.
Cada telescopio tiene 3 espejos uno mayor y dos menores que envían la señal a otros instrumentos. Como es sabido ya no existe la observación ocular en la astronomía profesional, sino con sistemas computacionales, cámaras y espectógrafos de amplia banda que permiten captar longitudes de onda desde el ultravioleta cercano hasta el infrarrojo intermedio, como ocurre en el VTL de Paranal, uno de los sistemas de instrumentación más ambiciosos existentes.
