25/Sep/05

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Se ha ensamblado el espejo gigante del telescopio espacial Herschel

(ESA) - El telescopio Herschel fue diseñado para observar la radiación infrarroja del universo distante y penetrar en los secretos de la formación de estrellas y galaxias. Con un diámetro de 3,5 metros, el espejo primario del telescopio convierte al Herschel en el telescopio espacial más grande que se haya construido hasta ahora, más grande que el Hubble, cuyo espejo primario es de solamente 2,4 metros.

Es también el trozo más grande de cerámica que se haya manufacturado. Está hecho casi por entero de carburo de silicio, un nuevo material tecnológico, particularmente adecuado para la óptica en el espacio. Se utiliza esta tecnología debido a las características mecánicas excepcionales que posee: es ligero pero tiene gran rigidez, y tiene características térmicas ideales, tales como conductividad alta y baja dilatación.

Utilizando carburo de silicio, el grosor del espejo primario se puede mantener en sólo tres milímetros. El telescopio entero pesa solamente 320 kilogramos. ¡En comparación, un espejo similar hecho de cristal normal pesaría una tonelada y media!

El espejo primario del telescopio está formado de 12 pétalos fabricados individualmente y montados 'soldándolos' a 1400 °C (se utiliza una técnica llamada "brazing", que permite ensamblar dos materiales de manera similar a soldarlos) en un nuevo tipo de horno, construido especialmente para el Herschel.

Una fase de pulido le dio al espejo la requerida forma parabólica, con una precisión que mantiene el error debajo de los tres micrómetros. El espejo secundario, de 30 centímetros de diámetro, también se hizo de carburo del silicio y se ha pulido a una precisión mejor a un micrómetro.

ADS Astrium de Toulouse, Francia, montó el telescopio en junio de este año, después de una fase de fabricación de cuatro años. Esta fase de integración consistió en alinear con precisión los espejos primarios y secundarios con una exactitud mayor a cinco micrómetros para lograr el funcionamiento óptico que se necesita.

Por supuesto, este funcionamiento óptico que se obtiene en condiciones de "ambiente limpio" y condiciones sin estrés tiene que mantenerse durante la misión. Por lo tanto, se ha comenzado una serie de pruebas que deben confirmar el funcionamiento del telescopio en condiciones que simulan el lanzamiento y las de la órbita, porque no habrá posibilidad de reparaciones cuando ya esté en el espacio.

En la primera mitad de septiembre, se han aplicado las pruebas mecánicas de calidad al telescopio en Intespace, Toulouse, para verificar su capacidad para soportar la aceleración y las condiciones acústicas durante el lanzamiento. A pesar de aplicársele diez veces la fuerza de la gravedad, el telescopio mantuvo sus alineaciones iniciales, y también su calidad óptica.

Esta prueba mecánica de calidad es seguida ahora por las pruebas térmicas y la caracterización óptica a la temperatura operacional, lo que se hará en el centro espacial Liége, en Bélgica, hasta diciembre de este año.

Esta vez el telescopio experimentará varias pruebas en las que tendrá que sobrevivir a ciclos de temperatura con descensos a - 200 °C, lo que representará las condiciones térmicas extremas que se presentan en el espacio.

Una vez que se terminen todas las pruebas, el telescopio será entregado a la ESA y se lo integrará en la nave espacial Herschel a mediados de 2006. Se planea lanzar Herschel antes de fin de 2007, compartiendo el paseo con la nave espacial Planck de la ESA, que estudiará la radiación cósmica de fondo de microondas.

Tecnología de carburo de silicio

La tecnología de carburo de silicio aplicada a la óptica en el espacio fue seleccionada por la ESA para el telescopio Herschel y fue desarrollada por EADS Astrium en sociedad con Boostec, Francia.

La óptica más pequeña de carburo de silicio, diseñada e integrada por EADS Astrium y producida por Boostec, está en uso actualmente en las misiones Rosetta (cámara fotográfica de OSIRIS) y Aeolus de la ESA (instrumento Aladin). También se están desarrollando muestras de carburo de silicio para el espejo Gaia de la ESA y el banco óptico de NIRSpec (que será montado en el telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA) .

También son parte del equipo industrial Opteon (Finlandia), responsable del pulido primario del espejo; Zeiss (Alemania), responsable del pulido secundario del espejo; Intespace (Francia) y el centro de espacial Liége (Bélgica), responsables respectivamente de la prueba mecánica y térmica; Observatorio de Calar-Alto (España), que aportó el compartimiento de vacío usado para la capa de los espejos del Herschel.