«Это зеркало бесценно»

В Специальную астрофизическую обсерваторию РАН в горах Карачаево-Черкесии было доставлено обновленное 6-метровое зеркало весом в 42 тонны. Заготовка для него была привезена на Лыткаринский завод оптического стекла в Подмосковье в 2007 году. Из-за перебоев с финансированием процедура переполировки заняла 10 лет. Стоимость работ превысила 250 млн рублей.

1 / 5

Прибытие зеркала

14 февраля завершилась восьмидневная операция по доставке зеркала из Лыткарино в Специальную астрофизическую обсерваторию РАН. Тендер на транспортировку стоимостью 11 млн рублей выиграла компания «Стоун-Логистика». Уникальное зеркало параболической формы весом 42 тонны (65 тонн с учетом контейнера) на время перевозки было застраховано на 350 млн рублей.

Из-за особой хрупкости груза перевозить его можно было со скоростью не более 40 км/час. Вибрация зеркала внутри защитного контейнера не должна была превышать 3 мм, что контролировалось специальными датчиками. Дорога была осложнена аномальными погодными условиями. «Зеркало погрузили на тягач 21 декабря 2017 года. Мы ждали выезда в любую минуту, но из-за технических накладок отправление сместилось на февраль, — рассказал “Ъ” водитель Марат Кондаков. — Здесь нас уже подвела погода. Мы выехали 7 февраля, поймали окошко в московском снегопаде. Однако уехали недалеко — в Тульской области нам пришлось надевать на колеса цепи и ждать расчистки дороги. За двое суток мы проехали 50 км».

На преодоление последнего отрезка пути — подъема зеркала по 16-километровому горному серпантину от поселка астрономов к Большому азимутальному телескопу (БТА) на высоту 2100 м над уровнем моря — ушло 5 часов. Самый крутой поворот серпантина составляет 200 градусов и носит в народе название Тещиного языка. Максимальная скорость, которую развивал тягач на серпантине, составила 10 км/час. На вопрос “Ъ”, было ли трудно на протяжении полутора тысяч километров соблюдать скоростной режим в 40 км/час, водитель Кондаков ответил так: «Нет, не трудно. В Лыткарино нам в напутствие сказали, что это зеркало бесценно».

Фото: Андрей Желенков / САО РАН

«Зеркало — это главная часть телескопа. Именно оно благодаря своей вогнутой форме собирает и концентрирует в точку свет даже очень слабых звезд и других небесных объектов, что позволяет потом этот сконцентрированный свет анализировать.

История создания Специальной астрофизической обсерватории РАН

Площадь и качество собирающей поверхности зеркала — ключевая характеристика любого телескопа, — рассказал директор Специальной астрофизической обсерватории Валерий Власюк. — Поэтому для нас невероятно важно появление зеркала с обновленной поверхностью. Для российской астрономии это еще 15-20 лет надежной безаварийной работы телескопа, крупнейшего в нашей стране и на нашем континенте».

Реставрация

Действующее зеркало телескопа проработало почти 40 лет, и за это время подвергалось многократным процедурам переалюминирования. Отражающее покрытие зеркала выполнено из незащищенного алюминия толщиной в 1 микрон. Раз в 3-5 лет с зеркала смывался старый слой алюминия и наносился свежий. Для смывки использовались химические растворы, что на микроуровне неизбежно сказалось на качестве поверхности стекла. На ней появились шероховатости, незаметные глазу, но сказывающиеся на работе сверхчувствительной аппаратуры. Зеркало постепенно деградировало, его свойства ухудшались на несколько процентов в год.

В 1960-е годы при семилетней полировке зеркала БТА было израсходовано более 12 тыс. карат натуральных алмазов, растертых в порошок. В ХХI веке форма параболоида вращения с отклонением от заданных параметров не более 0,3 микрон была создана с помощью современных технологий

Фото: Архив Лыткаринского завода оптического стекла

Для исправления ситуации в 2004 году Российская академия наук (РАН) приняла решение о реставрации первого зеркала БТА, хранившегося в саркофаге с 1979 года. При создании обсерватории в 1960-е годы было изготовлено три основы для зеркал. Первая треснула из-за нарушения технологии остывания стеклянной массы: для правильного остывания десятков тонн расплавленного стекла в цехе с заготовкой требовалось снижать температуру ежедневно на одну десятую градуса. Таким образом, на полное остывание стеклянной массы требовалось более двух лет. Процесс попытались ускорить, и через полтора года в первой заготовке появились трещины. Все пришлось начинать сначала. После двух лет остывания второй заготовки и семи лет полировки было создано первое зеркало, проработавшее на телескопе четыре года. Параллельно с этим для него готовилась замена — более совершенное второе зеркало.

Крупнейшие телескопы мира

Справка “Ъ”

«Первое зеркало имело дефекты рабочей поверхности, — рассказал “Ъ” заместитель начальника научно-производственного комплекса Лыткаринского завода оптического стекла Владимир Патрикеев. — Для их устранения нам пришлось срезать с зеркала верхний слой толщиной 8 мм. Зеркало привезли нам в 2007 году. Процедура полировки могла бы занять три года, но из-за перебоев с финансированием растянулась на 10 лет».

Стоимость работ по переполировке зеркала в 2004 году оценивалась в 160 млн рублей. Впоследствии она неоднократно индексировалась, и итоговые расходы превысили 250 млн рублей. «Эта сумма могла бы быть несравнимо больше, если бы не наличие заготовки, — сказал господин Патрикеев. — В сложные для нашего предприятия 1990-е годы была разобрана 514-тонная плавильная печь, в которой изготавливалась отливка для 6-метрового зеркала.

Если бы стояла задача сделать новое зеркало, то сейчас это было бы просто невозможно — для начала пришлось бы построить с нуля печь для стекла при том, что в настоящее время практически не существует ее завод-изготовитель, ну а дальше годы остывания и так далее.

К счастью, сохранилось первое зеркало БТА, отлитое еще в 1964 году. Поэтому мы и называем его бесценным».

Для переполировки зеркала применялись современные технологии, недоступные в 1960-е годы. Отреставрированное зеркало имеет ювелирную точность полировки всей рабочей поверхности в 28 кв. м — отклонение от идеальной формы параболоида вращения не превышает 0,3 микрон.

Работы по замене старого зеркала на новое планируется проводить с мая по октябрь 2018 года. Уже в башне телескопа оно пройдет процедуру алюминирования.