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24 de julio de 2017

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Sin perder los reflejos

25/11/2002

Los 36 espejos del Gran Telescopio CANARIAS no son especiales sólo por componer un espejo primario de más de diez metros de diámetro, ni por formar parte del telescopio que será el más grande del mundo.

Entre todas las pequeñas y grandes piezas como chips, sensores, motores y cojinetes que forman el GTC, estos espejos hexagonales de 1,90 metros entre vértices, 8 centímetros de grosor y 470 kgs de peso cada uno, son vitrocerámicas que necesitan de un cuidado muy especial: hay que "quitarles el polvo" y "darles brillo" periódicamente.

En esta operación, y para conservar su reflectancia al máximo rendimiento, los espejos secundario y terciario y los 36 espejos que van instalados en la compleja celda del primario, en la parte inferior de la estructura, deben limpiarse con productos especiales (aguas destiladas, alcoholes, espumas...) con el fin de retirar el polvo que pueda acumularse sobre ellos. Pero, además, deberán turnarse para ser "bañados" en aluminio, al menos, una vez al año.

Si se tratara de un espejo primario monolítico, de una sola pieza, el proceso de aluminizado tardaría entre dos y tres días y sería mucho más delicado por el riesgo en el transporte, aunque éste sea de una distancia corta. De hecho, el límite en tamaño para la construcción de un espejo monolítico es de ocho metros, de ahí la necesidad de hacer más práctico todo el proceso, tanto de transporte como de operación.

Con los espejos segmentados del GTC se reduce todo este riesgo y no se pierde tiempo de observación. Las piezas individuales se transportan con más facilidad y las operaciones son menos complejas.

Entre estos procesos está la "ducha" de aluminio. El procedimiento es sencillo: hay 6 espejos de repuesto que permanecen a la espera de su turno para "capturar" la luz de las estrellas. Cuando llega el esperado momento, el espejo retirado pasa a la Planta de Recubrimientos, una cámara especialmente diseñada para el GTC y construida por la empresa alemana VTD (Vakuumtechnik Dresden GMBH), donde vivirá una alucinante experiencia.

"Espejito, espejito mágico"

Primero, el espejo es retirado de su ubicación y colocado en un carro diseñado para que el espejo pueda girar. Será el único proceso de manipulación del espejo, ya que a partir de ahora siempre, y hasta que vuelva al primario, estará anclado a estas guías. Una vez en el carro, pasa por la sala de lavado, donde se le retira, en circuito cerrado, la capa de aluminio que ya tiene.

"Desnudo", el espejo de zerodur (material vitrocerámico del que está construido) continúa su camino hasta la planta de recubrimientos. Ésta se asemeja a una enorme olla a presión que se destapa y en la que se introduce, enganchada a unas guías, la parte de anclaje del carro, que encajará perfectamente en el interior de la cámara.

El espejo se introduce boca abajo, por la parte superior de la planta. Una vez bien colocado, el hexágono sufre los efectos del vacío (10-6 millonésimas de milibar), ya que la cámara extrae al máximo el aire contenido en su interior: Este proceso sólo durará una hora y media.

La "lluvia" de aluminio

Fuera de la cámara, y con anterioridad, se ha puesto a punto el "carro" del aluminio, un dispositivo móvil ubicado en la parte inferior de la cámara que se retira y en el que se prepara y coloca la cantidad de aluminio necesaria, dependiendo del espejo que se quiera aluminizar (primario, secundario, terciario).

El carro dispone de varios evaporadores que se colocan manualmente. Estos cuentan con una resistencia o filamento de tungsteno en la que se introducen las varillas de aluminio sólido: son finas como alambres y sólo se utilizará una cantidad de 1,3 gramos por cada evaporador. Colocado el Aluminio, se introduce el "carro" en la planta de recubrimientos y comienza el proceso.

¡Al vacío!

Cuando se ha hecho el vacío, se inicia una nueva limpieza, esta vez por bombardeo de iones: una especie de chorro invisible que elimina las impurezas. El espejo girará 20 vueltas por minuto durante todo el resto del proceso. En los siguientes cinco minutos, el interior de la cámara adquirirá el color del gas con el que se esté ionizando; en el caso del argón, una nube de color azul inundará la cámara; si es oxígeno, la cámara adquirirá un color rosado.

Una vez limpios los espejos, las resistencias de los evaporadores reciben una descarga eléctrica, de bajo voltaje pero gran intensidad (10 voltios a 1000 amperios), que desencadena lo que se denomina la "descarga de plasma": el aluminio sólido tardará aproximadamente un minuto en pasar a estado gaseoso.

A una velocidad de 1 km/s, el vapor de aluminio se va depositando sobre todas las superficies del interior de la cámara, entre ellas, por supuesto, la del espejo, que sigue girando hasta que todo termina.

Y así es como, una vez condensada la fina capa de aluminio, de tan sólo una micra de grosor, el espejo recupera el aspecto de sus primeros días de trabajo.

Mientras, su sustituto se ha encargado de que no se note su ausencia, y el telescopio sigue mirando a las estrellas como si no pasara nada, sin perder los reflejos.

Natalia R. Zelman

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