Espejos

El espejo de 8,4 metros en el telescopio del Observatorio Rubin es distinto al de cualquier otro telescopio. De hecho, se trata de dos superficies de espejo combinadas en una única gran estructura de vidrio, cada una con una curvatura diferente. La superficie exterior corresponde al espejo primario que es la primera en captar la luz del espacio. Luego, esa luz se refleja hacia un espejo secundario de 3,4 metros situado arriba, y después la luz vuelve a bajar a la superficie interior de 5 metros que corresponde al tercer espejo (o “terciario”) antes de rebotar de nuevo hacia la cámara que está posicionada arriba. El tamaño del espejo primario permite al telescopio recolectar una enorme cantidad de luz, lo que ayuda a los astrónomos a estudiar objetos muy tenues o lejanos en el espacio. Todo este diseño permite que la cámara capture una enorme área del cielo (el diámetro de 7 Lunas llenas) en una sola imagen.

¿Por qué no fabricar simplemente tres espejos separados? Los primeros diseños incluían tres espejos separados en un espacio que habría hecho al telescopio mucho más largo. Luego que los científicos optimizaran el diseño para que los espejos primario y terciario estuvieran más cerca entre sí, determinaron que la simplicidad de una única estructura era un desafío que valía la pena, y así se fabricó este espejo combinado único en su especie.

El tamaño compacto final del telescopio cumple algunas funciones útiles:

• Puede desplazarse entre diferentes puntos del cielo en cuestión de segundos, mucho más rápido de lo que podría hacer un telescopio más largo. Esta velocidad ayuda al telescopio a producir unas 1.000 imágenes en una sola noche.

• Un telescopio más corto también vibra menos que uno más largo, y con menos vibración se obtendrán imágenes más claras y nítidas.

Por ello, al combinar los dos espejos, los diseñadores del telescopio pudieron crear un equipo mucho más rápido y eficaz.

Detrás de la fabricación de un espejo de telescopio

El espejo de 8,4 metros se fabricó en el Laboratorio de Espejos Richard F. Caris, en Tucson (Arizona), y todo el proceso tardó alrededor de siete años en completarse. Si bien se trata de una única pieza de vidrio, su parte posterior es una estructura hueca y rígida en forma de panal que reduce bastante el peso total del espejo, lo que ayuda a que el telescopio sea más liviano, más rígido y más fácil de mantener a una temperatura estable. Para fabricar el espejo, los técnicos aplicaron capas de trozos de vidrio especial ultrapuro sobre un molde resistente al calor de la estructura en forma de panal y, a continuación, todo el conjunto pasó por un proceso de “centrifugado” en un horno de espejos muy caliente que fundió el vidrio, curvándolo para darle su forma parabólica. Luego, el vidrio se enfrió, se esmeriló y se pulió para darle su forma final.

Este espejo fue la primera pieza del telescopio que se completó, con la etapa inicial de fundición y enfriamiento en 2008 y el pulido final en 2015. Después, el espejo tuvo que permanecer almacenado hasta 2019, momento en que se envió a Chile para ser integrado al resto del telescopio. Una vez más se adelantó, y estuvo esperando en una unidad de almacenamiento especialmente construida en la cumbre hasta que se completó el ensamblaje del telescopio en las instalaciones del observatorio. Luego, el espejo se trasladó a la instalación, se retiró de su embalaje, se instaló en la montura de soporte, y se le aplicó recubrimiento en abril de 2024.

Este asombroso espejo, único en su tipo, es uno de los componentes críticos que hacen posible la ciencia de Rubin.