Крупнейший в России и один из самых крупных в мире инструментов для изучения Солнца будет построен в Саянской обсерватории института, расположенной в Мондах, у границы с Монголией.
Открыть тайны Солнца
Новый крупный солнечный телескоп даст возможность получить изображения различных слоев солнечной атмосферы с очень высоким разрешением. Эта детализация позволит не только решить текущие задачи по изучению светила - а их накопилось немало, но и получить совершенно новые знания.
"С помощью этого инструмента мы сможем исследовать тонкую структуру фотосферы, которая недоступна для телескопов малого диаметра и орбитальных обсерваторий, - объяснил директор института Андрей Медведев. - Комплекс приборов даст возможность проводить спектральный анализ и получать уникальные данные о магнитных полях и движениях вещества. Это позволит изучать причины возникновения солнечных вспышек, корональных выбросов массы и других явлений на Солнце".
Появление уникального инструмента связано с проектом Национального гелиогеофизического комплекса, реализацией которого несколько лет занят Институт солнечно-земной физики.
Хубсугул - трудная зона
"Крупный солнечный телескоп - уникальное инженерное сооружение, - отмечает руководитель отдела капитального строительства института Павел Фадеев. - При его возведении необходимо решить несколько задач. Первая из них - обеспечить устойчивость конструкции в условиях высокой сейсмичности. В Мондах великолепный астроклимат. Но рядом Хубсугул - сейсмоактивная зона. Вторая задача - организовать процесс строительства, в котором 80 процентов занимает технологическое оборудование, при монтаже которого необходимо постоянное научное сопровождение".
По словам Павла Фадеева, корпус телескопа представляет собой башню высотой с девятиэтажный дом. В ее фундамент вмонтируют гигантский подшипник, на котором будет вращаться платформа с системой зеркал и научным оборудованием.
С северной стороны башни, на независимом фундаменте, будет возведен технологический корпус. Там расположится конференц-зал, столовая, техническое помещение для перенапыления зеркала.
Как варят зеркала
Самое главное в телескопе - это, конечно, зеркала. Главное из них, трехметровое, изготовит Лыткаринский завод оптического стекла (Московская область), с которым институт связывают давние партнерские отношения.
"Работа с высокими точностями по оптическим материалам - с формообразованием, поверхностями, покрытиями - это наша специфика, - говорит директор координационного центра по созданию Национального гелиогеофизического комплекса Алексей Добровольский.
Главное зеркало телескопа изготовят из астроситалла - уникального по прочности материала с практически нулевым коэффициентом теплового расширения. Его используют и для астрономической, и для космической оптики. Технологический цикл изготовления зеркала занимает около трех лет.
"Астроситалл варится при температуре 1580 градусов две недели, - рассказал заместитель гендиректора Лыткаринского завода оптического стекла Сергей Белоусов. - Полученную массу выливают в формы через платиновую трубу. Три месяца заготовки остывает под непрерывным контролем - для этого в форме установлены специальные датчики. За это время стекло кристаллизуется".
Заготовок обычно делают несколько. Прежде, чем приступить к фрезеровке и шлифовке, каждую из них тщательно изучают с помощью сложнейшего оборудования. Зеркалом станет лишь та, что полностью соответствует требованиям.
Следующие этапы - фрезеровка и шлифовка.
Запах смолы
В огромном помещении комплекса тепло и малолюдно, все операторы шлифовки и полировки работают в белых халатах. Удивление вызывают тройные стены самого помещения и приятный смолистый запах.
Это действительно смолы, из используют при обработке зеркала. А тройные стены нужны, чтобы температурные перепады не нарушали технологию, ведь рабочие свойства смол проявляются в полной мере лишь при определенных градусах.
Несколько зеркал для телескопа сделают из карбида кремния. Технология его изготовления иная.
Сначала гранулированный порошок карбида кремния прессуется под давлением до 150 атмосфер - это как будто опустить его под воду на глубину около восьми километров. Потом прессованная заготовка фрезеруется и спекается в вакуумной печи при температуре 1200 градусов. В печи масса сильно усаживается и становится прочной и твердой - почти как алмаз. Затем рабочая поверхность зеркала шлифуют, полируют и на нее наносят покрытие в вакуумной камере.
Достойная оправа
Еще один важный момент - оправы и узлы разгрузки. Как объяснил главный конструктор направления крупногабаритных объективов завода Олег Понин, зеркало принципиально важно делать в оправе. Ведь оптическая поверхность должна сохранять свои качества в любых положениях. А при перемещении без оправы эти свойства теряются.
Очень важным процессом Олег Понин считает и юстировку зеркал телескопа - процедуру, позволяющую расположить все компоненты телескопа по одной оси и добиться наилучшего изображения.
На специальном стенде будут контролировать качество поверхностей зеркал в оправах, что позволит достичь требуемого качества изображения.
Справка "РГ"
Национальный гелиогеофизический комплекс РАН включает строительство семи уникальных объектов: в Тункинской долине у поселка Бадары, села Торы, на Малом море, у поселка Монды, под Ангарском и в Иркутске.
Распоряжением Правительства РФ они включены в план комплексного развития Сибирского отделения Российской академии наук.