世界最大望远镜镜面的最后一段铸造成功

这幅艺术家绘制的效果图显示的是智利北部 Cerro Armazones 上正在运行的超大望远镜的夜景。图中的望远镜使用激光在大气层的高处制造人造恒星。图片来源：ESO/L.Calçada

目前正在智利阿塔卡马沙漠建造的欧洲南方天文台超大望远镜（ESO's ELT）距离完工又近了一步。德国肖特公司（SCHOTT）已成功交付了望远镜主镜（M1）949 个部件中最后一个部件的毛坯。M1 的直径超过 39 米，将是迄今为止为望远镜制造的最大镜子。

由于 M1 太大，无法用一整块玻璃制作，因此它将由 798 个六边形片段组成，每个片段厚约 5 厘米，宽 1.5 米，共同收集的光量是人眼的数千万倍。另外还生产了 133 个六边形片，以方便望远镜投入使用后的维护和重新涂层。欧洲南方天文台还采购了 18 个备用镜片，使总数达到 949 个。

欧洲南方天文台（ESO）的超大望远镜（ELT）的主镜被称为 M1，它将是迄今为止为望远镜制造的最大镜子。M1 的直径超过 39 米，由于镜面太大，无法用一整块玻璃制作，而是由 798 块六边形镜片组成，每块镜片厚约 5 厘米，宽 1.5 米，共同作用收集的光线是人眼的数千万倍。另外还生产了 133 个六边形片段，以方便望远镜投入使用后的维护和重新涂层。欧洲南方天文台还采购了 18 个备用镜片，使总数达到 949 个。现在，德国肖特公司已经成功铸造出了 949 个舱段中最后一个的坯件，如图所示。M1坯件是一种成型材料，经抛光后成为镜片，由ZERODUR©制成，这是肖特公司开发的一种低膨胀玻璃陶瓷材料，并针对阿塔卡马沙漠中 ELT 基地的极端温度范围进行了优化。从图中可以看到第 949 个镜片在切割成六边形和抛光之前的样子--这些步骤将由法国赛峰 Reosc 公司完成。图片来源：肖特公司

M1 镜片由 ZERODUR 材料制成，这种材料是肖特公司开发的一种低膨胀玻璃陶瓷材料，并在 ELT 位于阿塔卡马沙漠的生产基地针对极端温度范围进行了优化。该公司还在其位于德国美因茨的工厂制造了另外三个 ELT 反射镜（M2、M3 和 M4）的坯件。

"欧洲南方天文台从肖特订购的不仅仅是 ZERODUR。"欧洲南方天文台 ELT 光学机械主管 Marc Cayrel 说。"通过与 ESO 的密切合作，肖特对每一个生产步骤都进行了微调，使产品能够满足甚至超过 ELT 的苛刻要求。在批量生产 230 多吨这种高性能材料的过程中，始终保持了坯料的出色质量。因此，ESO 十分感谢我们值得信赖的合作伙伴--肖特公司技术精湛的专业团队"。

显示 ESO 超大望远镜主镜（M1）的计算机渲染图。图片来源：ESO

肖特公司 ELT 项目负责人 Thomas Werner 说："我们整个团队都为完成公司历史上最大的单笔 ZERODUR 订单而激动不已。在这个项目中，我们成功地完成了数百块 ZERODUR® 镜面基板的批量生产，而我们通常只进行单件生产。能为塑造天文学的未来出一份力，是我们所有人的荣幸。"

浇铸完成后（见下面的视频），所有部件都要经过一个多步骤的国际旅程。在经过缓慢的冷却和热处理后，每个坯件的表面都在肖特公司进行超精密打磨。然后，这些坯料被运往法国赛峰集团的 Reosc 公司，在那里，每块坯料都被切割成六边形，并在整个光学表面上以 10 纳米的精度进行抛光--这意味着镜子表面的不平整度将小于头发丝宽度的千分之一。

参与 M1 节段组件工作的公司还包括荷兰 VDL ETG Projects BV 公司负责生产节段支架；德国-法国 FAMES 联合公司负责开发并最终完成 4500 个纳米精度传感器的制造，这些传感器用于监测每个节段的相对位置；德国 Physik Instrumente 公司负责设计并制造 2500 个执行器，这些执行器能够以纳米精度定位节段；丹麦 DSV 公司负责将节段运往智利。

经过抛光和组装后，每个 M1 片段都要漂洋过海运往位于阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台帕拉纳尔天文台的 ELT 技术设施--70 多个 M1 片段已经完成了 10000 公里的旅程。在距离 ELT 施工现场仅几公里之遥的帕拉纳尔，每个 M1 片段都被镀上一层银，使其具有反光性，之后将被小心存放，直到望远镜的主体结构准备好接收它们。

欧洲南方天文台的 ELT 将于本十年晚些时候开始运行，届时它将成为世界上最大的天眼。它将应对我们这个时代最大的天文挑战，并取得迄今为止难以想象的发现。

编译自/ScitechDaily