Il 27 aprile 2024 si sono concluse con successo le operazioni di rivestimento dello specchio primario da 8.4 metri che sarà installato sul Simonyi Survey Telescope. Si tratta del telescopio rivoluzionario dell’Osservatorio Vera C. Rubin, struttura astronomica di nuova generazione in costruzione in Cile, finanziata dalla National Science Foundation (NSF) e dal Dipartimento dell’Energia deli Stati Uniti.

Il rivestimento è stato fatto in argento lucido, un materiale riflettente grazie al quale il telescopio raccoglierà la luce di oggetti ed eventi celesti distanti durante il Legacy Survey of Space and Time, della durata nominale di 10 anni a partire dal 2025.

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Lo specchio primario del Vera C. Rubin

Il Simonyi Survey Telescope presenta un esclusivo design a tre specchi: un primario di 8.4 metri, combinato con un terziario che è parte integrante del sistema ottico, e un secondario di 3.4 metri. Ciò conferisce al telescopio un campo visivo eccezionalmente ampio, unito a quello della fotocamera LSST, la più grande camera astronomica digitale al mondo.

Lo specchio primario è costituito da due superfici ottiche, ciascuna con una curvatura diversa, combinate in un’unica grande struttura larga quanto un campo da tennis. L’integrazione con lo specchio terziario riduce la complessità ingegneristica e di controllo del telescopio, pur mantenendo la sua eccellente capacità di raccolta della luce.

La fabbricazione dello specchio è avvenuta in un periodo di sette anni presso il Richard F. Caris Mirror Lab dell’Università dell’Arizona, a partire dal 2008. Nel 2015, una volta completo, è stato spostato in un’area di stoccaggio. All’inizio del 2019 è stato spedito sul Cerro Pachón in Cile.

Il processo di rivestimento dello specchio è stato eseguito da un team esperto, in una camera di rivestimento all’avanguardia costruita appositamente per l’Osservatorio Rubin da Von Ardenne a Deggendorf, in Germania. La camera di rivestimento da 128 tonnellate, installata nella struttura dell’osservatorio, utilizza una tecnica chiamata magnetron sputtering per rivestire gli specchi secondo specifiche precise. Questa tecnica offre la flessibilità di rivestire gli specchi del telescopio con alluminio, argento o anche una combinazione di entrambi durante qualsiasi ciclo di rivestimento.

Di cosa è fatto il rivestimento, e perché?

Il team di rivestimento Rubin, guidato da Tomislav Vucina, ha condotto test approfonditi per determinare quale fosse la miscela precisa di elementi per comporre gli strati del rivestimento finale, tali da ottenere la migliore combinazione possibile di riflettività e durata. Per verificare le prestazioni della miscela scelta, il team ha rivestito uno specchio in acciaio, che è stato utilizzato anche per testare la montatura del telescopio e altri componenti dell’osservatorio. Dopo aver confermato che la miscela soddisfaceva i requisiti definiti, hanno ripetuto il processo utilizzando lo specchio di vetro.

Il team ha prima di tutto applicato uno strato adesivo di nichel-cromo (NiCr) allo specchio di vetro grezzo. Successivamente lo strato riflettente d’argento (Ag). Questo strato riflettente è incredibilmente sottile: la quantità di argento utilizzata per rivestire l’intera superficie di 8.4 metri (64 grammi). Poi il team ha applicato un altro strato di adesione NiCr e uno strato finale di nitruro di silicio (Si3N4) per proteggere il rivestimento riflettente dalla polvere e da altri contaminanti ambientali.

Il processo di rivestimento dello specchio ha richiesto circa 4 ore e mezza. Una volta completato il rivestimento, il team ha spostato lo specchio fuori dalla camera e condotto una serie di test, conclusisi con successo.

Abbiamo raccontato le caratteristiche del progetto dell’Osservatorio Vera C. Rubin e di altri osservatori a Terra e nello spazio attualmente in fase di sviluppo in questo video approfondimento su Youtube: