Pasadena, CA – El mes pasado se publicó el encuentro de Ravinder Bhatia, director adjunto del Proyecto TMT, con el equipo de Óptica de TMT de la India y con uno de sus socios industriales, Optica. Conversaron sobre el trabajo que habían realizado para el espejo primario del TMT, para el que la India aporta 84 de las 574 piezas de vitrocerámica pulida (492 para el espejo primario, y 82 otras de repuesto).
El material vitrocerámico está fabricado a partir de una receta especial que consigue mantener su forma, aunque cambie la temperatura ambiente – se trata de un aspecto importante porque hace frío en la cima de la montaña donde se ubicará el telescopio.
La vitrocerámica se pule para conseguir la prescripción óptica correcta. A continuación, se esmerila en segmentos hexagonales, para que las piezas queden lo más juntas posible. Este proceso es muy difícil de hacer sin dañar los bordes ni la superficie de vitrocerámica. . Por eso, se le ha pedido a Optica que descubra cómo hacerlo.
Uno de los primeros retos ha sido determinar cómo sujetar firmemente la pieza de vitrocerámica. Si se utiliza únicamente abrazaderas mecánicas, se pierde parcialmente el agarre una vez que se corta cada una de las “orejas” hexagonales. La elección de Optica ha sido utilizar un conjunto de “ventosas”. El vacío mantiene la pieza central de vidrio en su sitio, así como las “orejas” que están siendo esmeriladas. Este es el aspecto de la configuración inicial para demostrar que el vacío se mantiene correctamente. El vidrio mostrado aquí, en la imagen, es solo una pieza de prueba de la muestra.
Montaje de prueba para evaluar si el vacío mantiene adecuadamente la muestra de vidrio en su sitio – Crédito de la imagen: Optics & Allied Engg. Pvt. Ltd. / TMT-India
Este método de vacío ha funcionado bien. Ahora que sabemos cómo sujetar el vidrio, podemos estudiar cómo esmerilarlo. El plan de Optica es comenzar con una pieza más pequeña de vitrocerámica de prueba en vez de utilizar los segmentos de tamaño completo que se colocarán en el telescopio. Este es el esquema que están utilizando.
Configuración de la prueba para desarrollar los parámetros de herramientas y de corte para el tallado hexagonal del vidrio del Espejo Primario del TMT – Crédito de la imagen: Optics & Allied Engg. Pvt. Ltd. / TMT-India
En la parte superior está la vitrocerámica, debajo están las juntas tóricas y, bajo las juntas tóricas, hay una placa de aluminio de apoyo. Los múltiples círculos pequeños que se pueden ver son las cavidades de la placa de aluminio. Estos círculos aumentan el volumen evacuado para mantener la vitrocerámica en su sitio de forma más fiable en caso de cualquier fuga lenta en el vacío. Se utilizan abrazaderas mecánicas, pero están en la parte exterior de las “orejas”; de esta forma, incluso una vez cortadas las “orejas”, el resto de la vitrocerámica sigue manteniéndose en su sitio gracias al vacío.
A continuación, se muestra una fotografía de la molienda de la vitrocerámica de práctica. Esta vitrocerámica vuelve a estar sujeta por vacío, aunque no podemos ver las juntas tóricas porque están cubiertas por el líquido blanco de corte.
Rectificado de una pieza circular de vidrio de práctica en un segmento – Crédito de la imagen: Optics & Allied Engg. Pvt. Ltd./ TMT-India
Este es el aspecto del segmento de práctica terminado.
Vidrio de práctica hexagonal realizado con éxito – Image Credit: Optics & Allied Engg. Pvt. Ltd. / TMT-India
Un matiz es que los bordes verticales de la vitrocerámica también deben ser tallados con mucha precisión. En la siguiente fotografía se puede apreciar que efectivamente es así, y no hay cantos rotos. Y, aunque la anchura de este trozo de vitrocerámica es menor que la del segmento completo que irá en el espejo, el grosor es el mismo. Por lo tanto, ahora tenemos la confianza de que podemos rectificar correctamente todo el grosor.
Los bordes verticales del cristal de práctica han sido rectificados con gran precisión – Crédito de la imagen: Optics & Allied Engg. Pvt. Ltd. / TMT-India
Tenemos que medir cuidadosamente todas las dimensiones de la vitrocerámica hexagonal. Para ello, Optica utiliza una máquina de medición por coordenadas que tiene un sensor instalado en la punta de un brazo robótico, y que puede alcanzar no solo la cara superior, sino también los bordes laterales.
Medición de las dimensiones de la práctica segmentada – Crédito de la imagen: Optics & Allied Engg. Pvt. Ltd. / TMT-India
A continuación, Optica ampliará la escala para cortar el ancho completo de la vitrocerámica. Una vez refinados, los detalles técnicos se compartirán con nuestro equipo de Óptica del TMT de la India, que empezará a tallar los segmentos hexagonales que se incorporarán al telescopio. Este trabajo se llevará a cabo en las nuevas instalaciones de TMT de la India, a las afueras de Bangalore.
Incluso en estos tiempos complejos, la promesa de TMT sigue inspirando a sus numerosos colaboradores, incluido el equipo de Optica destacado aquí, para seguir desarrollando el desafiante y emocionante trabajo que, finalmente, nos traerá una imagen más clara de nuestro Universo.
Reconocimientos:
Un agradecimiento al equipo de Optica, a S. Sriram y al equipo de Óptica del ITCC, y a Glen Cole (ingeniero jefe de Fabricación en la Oficina del Proyecto de TMT).
