PASADENA, CA – El primer marco de metrología de espejo primario (M1) de TMT ha sido construido y entregado al laboratorio técnico de TMT cerca de Pasadena. TMT utilizará los marcos de metrología, que son herramientas de equipo auxiliar, para localizar con precisión los segmentos de espejo M1 durante la instalación.
Antes de la instalación de los segmentos de espejo primario (M1) de TMT, cada marco fijo que soporta el segmento debe ser colocado en la ubicación correcta. Cuatrocientas noventa y dos masas ficticias individuales, que imitan el peso de cada segmento, se colocarán en los marcos fijos para inducir la misma desviación que causarán los propios segmentos de los espejos.
Gráfico de un marco de metrología de un prototipo TMT – El marco de metrología resaltado en azul se encuentra en un marco fijo TMT, diseñado con una masa ficticia (color oro) colocada en la celda del espejo. – Crédito de la imagen: Observatorio Internacional TMT
Los bastidores de metrología están situados en los bastidores fijos utilizando clavijas de alineación de precisión, y sostienen retrorreflectores que el sistema de alineación del rastreador láser puede localizar. Los rastreadores laser medirán entonces con precisión la alineación de la posición de cada segmento de la estructura fija en relación con sus vecinos, permitiendo un posicionamiento preciso de las 492 estructuras fijas completas. Los bastidores fijos estarán entonces permanentemente atornillados a la célula de espejo, manteniendo todos los segmentos en el lugar correcto.
“El marco metrológico inicial ha sido entregado, inspeccionado y probado en el laboratorio, y se producirán nueve marcos metrológicos adicionales”, dice Alastair Heptonstall, Ingeniero Opto-Mecánico Senior de TMT. “Se prevé utilizar un total de diez marcos metrológicos durante la instalación de la célula de espejos del telescopio. Se colocarán en grupos para alinear diez marcos fijos M1 al mismo tiempo. Luego serán trasladados a los siguientes diez marcos fijos.”
El marco de metrología, hecho de un tipo especial de material de fibra de carbono, está construido de manera ultra precisa con una precisión de unas milésimas de pulgada. Necesita ser ligero, rígido y duradero con un coeficiente de expansión térmica extremadamente bajo para proporcionar una estructura estable para las mediciones requeridas. Los rastreadores láser, ampliamente utilizados en la industria aeroespacial y en aplicaciones militares de alta tecnología, se utilizarán para medir con precisión la posición de las estructuras fijas del TMT.
Primera inspección del marco metrológico TMT M1 – El marco metrológico, situado en un marco fijo TMT, se está probando mediante un sistema de metrología avanzada en el laboratorio técnico de TMT en Monrovia, en abril de 2020. – Crédito de la imagen: Observatorio Internacional TMT
Para que el TMT logre el rendimiento óptico de diseño, es crucial tener todas las ópticas del telescopio alineadas con precisión. Considerando el gran tamaño sin precedentes del TMT, el sistema de seguimiento láser permitirá mediciones rápidas, de alta precisión y automatizadas del posicionamiento de cada espejo en relación a sus vecinos. Un sistema de coordenadas para el observatorio dará la posición de referencia de M1, M2, M3, los instrumentos, así como la estructura y el recinto del telescopio, y el Sistema de Metrología Global (GMS) medirá las ubicaciones de todos estos sistemas en función del ángulo de elevación.
El TMT será uno de los primeros telescopios que utilizará rastreadores láser para realizar la alineación inicial durante la construcción del observatorio. En una segunda y última etapa, los sensores de frente de onda y el Sistema de Alineación y Faseo proporcionarán el control final preciso de inclinación y pistón de los 492 segmentos de espejos.
Rock West Composites, con sede en San Diego, es una empresa de alta tecnología de diseño de compuestos de fibra de carbono que fabrica compuestos especializados de carbono de expansión ultra baja. Para obtener más información sobre Rock West Composites, puede hacer clic en: https://www.rockwestcomposites.com.
Proceso de producción del primer marco de metrología de fibra de carbono TMT de Rock West Composites, febrero de 2020 – Diseñado como una estructura de armazón, las piezas de fibra de carbono se ensamblan y se unen en su lugar. El marco de metrología se utilizará para posicionar con precisión los segmentos de espejos M1 durante la instalación. – Crédito de la imagen: Rock West Composites
