位于西班牙東北部的加泰羅尼亞理工大學(xué)（UPC）儀器與傳感器發(fā)展中心（CD6）近日宣布，已成功完成極大型望遠(yuǎn)鏡（ELT）主鏡校準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)的制造工作。作為目前全球在建的Zui大地面望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目，ELT的核心部件之一——主鏡的納米級(jí)精度校準(zhǔn)系統(tǒng)由該中心研發(fā)并交付。這一里程碑式的進(jìn)展標(biāo)志著人類(lèi)在探索宇宙深處的技術(shù)能力邁上了新臺(tái)階，也為后續(xù)在智利阿塔卡馬沙漠的安裝調(diào)試奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

該光學(xué)系統(tǒng)將于本月移交至位于德國(guó)慕尼黑的歐洲南方天文臺(tái)（ESO）進(jìn)行Zui終驗(yàn)證，隨后運(yùn)往智利，安裝于ELT主體設(shè)施中。根據(jù)規(guī)劃，ELT將于2027年9月在南半球天空開(kāi)啟首次科學(xué)觀測(cè)。作為全球天文學(xué)界的“皇冠明珠”，ELT的建設(shè)匯聚了多國(guó)科研力量，而西班牙團(tuán)隊(duì)在精密光學(xué)領(lǐng)域的突破，無(wú)疑為這一國(guó)際大科學(xué)工程增添了關(guān)鍵的技術(shù)底氣。

ELT的主鏡代號(hào)為M1，其直徑高達(dá)39.3米，由798個(gè)六邊形鏡片拼接而成。每個(gè)鏡片寬1.5米，重達(dá)250公斤，彼此間僅保留4毫米的微小間隙。這些獨(dú)立的鏡片在光學(xué)上協(xié)同工作，形成一面巨大的連續(xù)反射面，其集光能力相當(dāng)于人類(lèi)眼睛的數(shù)千萬(wàn)倍。為了捕捉來(lái)自宇宙深處的微弱光線，每個(gè)鏡片的對(duì)齊精度必須控制在2納米以內(nèi)——這比人類(lèi)頭發(fā)絲的直徑還要細(xì)一萬(wàn)倍。此外，由于鏡面需要定期清潔，每天會(huì)有兩片鏡片被卸下維護(hù)，這對(duì)保持整體光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了極高要求。

為確保如此龐大的鏡面陣列始終保持完美的幾何形態(tài)，ELT配備了近2500個(gè)執(zhí)行器，并由兩套精密系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中一套是由CD6與工程咨詢公司IDOM聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“局部相干儀”（Local Coherencer），這是一種先進(jìn)的干涉測(cè)量光學(xué)儀器；另一套則是分布在鏡片表面的約9000個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)。項(xiàng)目協(xié)調(diào)人、CD6主任圣地亞哥·羅約（Santiago Royo）指出，該系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于能夠僅憑單一儀器同時(shí)測(cè)量鏡片間的高度差和相對(duì)傾斜角，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡面形態(tài)的全方位精準(zhǔn)控制。

在光路設(shè)計(jì)上，M1收集到的光線將經(jīng)過(guò)一系列精密設(shè)計(jì)的次級(jí)反射鏡進(jìn)行傳輸和處理。首先，直徑4米的凸面副鏡（M2）將光線反射至第三鏡（M3），隨后進(jìn)入自適應(yīng)主鏡（M4）。M4是ELT的核心技術(shù)亮點(diǎn)之一，它能夠通過(guò)每秒改變表面形狀1000次，實(shí)時(shí)校正地球大氣層造成的星光扭曲。Zui后，第五鏡（M5）負(fù)責(zé)穩(wěn)定Zui終圖像并將其輸送給科學(xué)儀器。這一復(fù)雜的光學(xué)鏈路確保了ELT能夠產(chǎn)出比哈勃空間望遠(yuǎn)鏡清晰15倍的圖像。

隨著光學(xué)系統(tǒng)的完工與即將進(jìn)行的安裝，ELT有望在天文學(xué)領(lǐng)域引發(fā)革命性變化。它不僅將極大地提升我們對(duì)銀河系結(jié)構(gòu)、恒星演化以及黑洞性質(zhì)的理解，更被寄予厚望成為首個(gè)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系外生命跡象的觀測(cè)平臺(tái)。西班牙在高端精密制造領(lǐng)域的深厚積累，通過(guò)這一項(xiàng)目得到了充分展現(xiàn)，也為全球基礎(chǔ)科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的硬件支撐。