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 — será chamado Telescópio Extremamente Grande (ELT).
Por outro lado, uma enorme energia foi investida no design e na construção do “maior olho do mundo no céu”, que deve começar a coletar imagens em 2028. Este feito provavelmente vai ampliar nossa compreensão do Universo de maneira sem precedentes.
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Nada disso seria possível sem alguns dos espelhos mais avançados já fabricados. Elise Vernet, especialista em óptica adaptativa no ESO, está supervisionando o desenvolvimento dos cinco espelhos gigantes que vão captar e canalizar luz para o equipamento de medição do telescópio.
O Desafio dos Espelhos do Telescópio Extremamente Grande
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 necessários.
O espelho primário, o M1, é o maior espelho já fabricado para um telescópio óptico. Com 39 metros de diâmetro e composto por 798 segmentos de espelho hexagonais, este componente é crucial para a captação de luz. “Ele tem 39 metros de diâmetro e é composto por 798 segmentos de espelho hexagonais, alinhados para que se comporte como um espelho monolítico perfeito”, explica Vernet.
Quais São as Funções dos Espelhos Especiais M4?
O M4 é o maior espelho deformável já fabricado. Ele será capaz de mudar de forma 1.000 vezes por segundo para corrigir turbulências atmosféricas e vibrações que poderiam distorcer as imagens. Este espelho é composto por seis pétalas de material vitrocerâmico com menos de 2 mm de espessura, mostrando a complexidade e a inovação envolvidas.
As pétalas foram fabricadas pela Schott em Mainz, na Alemanha, e enviadas para a empresa de engenharia Safran Reosc, nos arredores de Paris, onde foram polidas e montadas. Com isso, a sua funcionalidade será decisiva para o desempenho do telescópio.
Quais Outras Inovações em Espelhos Estão Surgindo no Mundo?
Enquanto os espelhos gigantes serão usados para capturar a luz do cosmos, cientistas do Instituto Max Planck de Óptica Quântica, na Alemanha, criaram um espelho quântico operando em menores escalas. Em 2020, uma equipe alinhou 200 átomos para refletirem luz, criando um espelho minúsculo.
Além da inovação quântica, a Zeiss, próxima de Stuttgart, na Alemanha, desenvolveu espelhos ultrafinos para máquinas de litografia por ultravioleta extremo (EUV), utilizadas na fabricação de chips de computador. Essas tecnologias refletem luz em comprimentos de onda pequenos, permitindo maior precisão nas impressões de transistores.
Aspectos Técnicos do Espelho EUV
Para exemplificar a precisão dos espelhos EUV, Frank Rohmund da Zeiss menciona que se um espelho doméstico fosse ampliado para o tamanho da Alemanha, o ponto mais alto seria de 5 metros. Um espelho espacial teria uma elevação de 2 cm, enquanto um espelho EUV teria apenas 0,1 mm. Essa precisão extrema é essencial para a fabricação de microchips avançados.
No futuro, a meta da Zeiss é aprimorar ainda mais o EUV para permitir a produção de chips de computador com até um trilhão de transistores até 2030. Isso representa uma multiplicação de potenciais de processamento e armazenamento, ajudando na evolução de tecnologias como a inteligência artificial.
Conclusões e Expectativas para o Futuro
Ainda que as capacidades dos espelhos atualmente sejam impressionantes, o futuro promete ainda mais inovações. A Zeiss está trabalhado para aprimorar a tecnologia EUV para possibilitar a criação de chips cada vez mais potentes, multiplicando os transistores em uma estrutura cada vez menor.
Essa corrida tecnológica pode ter um impacto transformador na nossa capacidade de processamento de informações, abrindo portas para avanços significativos em diversas áreas, incluindo a inteligência artificial. É claro que, qualquer que seja o futuro da tecnologia, os espelhos terão um papel central na construção das ferramentas que nos permitirão explorar novas fronteiras do conhecimento.
Resta esperar pelas novas descobertas que poderão ser feitas com o uso de todos esses espelhos inovadores e de alta precisão, que prometem transformar a maneira como vemos e entendemos o universo e as tecnologias ao nosso redor.