Como tecnologia por trás do maior telescópio do mundo está revolucionando a ciência

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No alto de uma montanha no árido deserto do Atacama, no Chile, o Observatório Europeu do Sul (ESO) está a construir o maior telescópio óptico do mundo. O maior telescópio óptico do mundo está sendo construído no deserto do Atacama, no Chile. BBC News Source No alto de uma montanha no árido deserto do Atacama, no Chile, o Observatório Europeu do Sul (ESO) está construindo o maior telescópio óptico do mundo. Eles não perderam muito tempo escolhendo um nome – ele se chamará Extremely Large Telescope (ELT). Por outro lado, foi investida uma enorme energia na concepção e construção do “maior olho do mundo no céu”, que deverá começar a recolher imagens em 2028 – e provavelmente expandirá a nossa compreensão do Universo. Nada disso seria possível sem alguns dos espelhos mais avançados já fabricados. Cada um dos espelhos personalizados do ELT é uma façanha de design óptico. Vernet descreve o espelho convexo M2 de 4,25 metros como “uma obra de arte”. Mas talvez os espelhos M1 e M4 expressem melhor o nível de complexidade e precisão exigidos. O espelho primário, o M1, é o maior espelho já feito para um telescópio óptico. “Tem 39 metros de diâmetro e é composto por [798] segmentos de espelho hexagonais, alinhados de modo que se comporte como um espelho monolítico perfeito”, explica Vernet. O M1 capturará 100 milhões de vezes mais luz que o olho humano – e deverá ser capaz de manter sua posição e forma com um nível de precisão 10.000 vezes maior. mais fino que um fio de cabelo humano Espelhos especiais O M4 é o maior espelho deformável já feito – e será capaz de mudar de forma 1.000 vezes por segundo para corrigir a turbulência atmosférica e as vibrações dentro do próprio telescópio que podem distorcer as imagens. composto por seis pétalas de material vitrocerâmico com menos de 2 mm de espessura. As pétalas foram fabricadas pela Schott em Mainz, Alemanha, e enviadas para a empresa de engenharia Safran Reosc, nos arredores de Paris, onde foram polidas e montadas para formar o espelho completo. Todos os cinco espelhos estão quase prontos e em breve serão transportados para o Chile, onde serão instalados Cientistas do Instituto Max Planck de Óptica Quântica em Garching, Alemanha, criaram um espelho quântico para operar nas menores escalas imagináveis. Em 2020, uma equipa de investigação conseguiu fazer com que uma única camada de 200 átomos alinhados se comportasse colectivamente para reflectir a luz, criando efectivamente um espelho tão pequeno que não pode ser visto a olho nu. Em 2023, eles conseguiram colocar um único átomo controlado microscopicamente no centro da matriz para criar um “interruptor quântico”, que pode ser usado para controlar se os átomos são transparentes ou reflexivos. “O que os teóricos previram, e nós observamos experimentalmente, é que nessas estruturas ordenadas, uma vez que você absorve um fóton e ele é reemitido, ele na verdade emite [em uma direção previsível]e é isso que faz dele um espelho”, afirma Pascal Weckesser, pesquisador de pós-doutorado do instituto. Essa capacidade de controlar a direção da luz refletida pelo átomo poderá ter aplicações futuras em diversas tecnologias quânticas — como, por exemplo, redes quânticas hacker- prova para armazenar e transmitir informações. Texto inicial do plugin Mais a noroeste, em Oberkochen, perto de Stuttgart, Alemanha, a Zeiss está fabricando espelhos com outra propriedade excepcional. A empresa óptica passou anos desenvolvendo um espelho ultraplano, um componente essencial em máquinas que imprimem. chips de computador, chamados de máquinas de litografia ultravioleta extrema (EUV), a empresa holandesa ASML é líder mundial na fabricação de EUV, e os espelhos Zeiss são um componente vital desses sistemas. Os espelhos Zeiss EUV são capazes de refletir luz em comprimentos de onda muito pequenos, o que permite. nitidez da imagem em escala minúscula, para que mais e mais transistores possam ser impressos na mesma área do silício. Para explicar como são os espelhos planos, Frank Rohmund, presidente do departamento de fabricação de semicondutores da Zeiss, recorre a um método topográfico. analogia. “Se você pegasse um espelho doméstico e o ampliasse para o tamanho da Alemanha, o ponto de elevação mais alto seria de 5 m. Em um espelho espacial [como no Telescópio Espacial James Webb]seriam 2 cm. Em um espelho EUV seria de 0,1 mm”, compara. Essa superfície espelhada ultralisa, combinada com sistemas que controlam o posicionamento do espelho, também fabricados pela Zeiss, proporcionam um nível de precisão equivalente ao reflexo da luz de um espelho EUV no solo da Terra. superfície – e identificar uma bola de golfe na Lua Embora estes espelhos já possam parecer excepcionais, a Zeiss tem planos para melhorá-los para ajudar a fabricar chips de computador ainda mais poderosos. . Hoje, estamos talvez em cem bilhões.” Esse objetivo ficou mais próximo com a mais recente tecnologia da Zeiss, que permite a impressão de cerca de três vezes mais estruturas na mesma área que a atual geração de máquinas para fabricação de chips. “A indústria de semicondutores tem esse roteiro forte e dominante que dá um ritmo para todos os participantes que contribuem para a solução. Com isso, conseguimos proporcionar avanços na fabricação de microchips, que hoje possibilitam coisas como inteligência artificial, que eram impensáveis ​​até mesmo há dez anos”, diz Rohmund. Ainda não se sabe o que a humanidade será capaz de criar em dez anos — mas os espelhos estarão, sem dúvida, no centro das tecnologias que nos levarão até lá.



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