El proyecto del telescopio Einstein ha alcanzado una nueva etapa:el prototipo E-TEST, desarrollado en los laboratorios ULiège y CSL, se envió al Centro Espacial de Lieja para someterse a una batería de pruebas criogénicas y de vibración. Para funcionar de manera óptima, el futuro espejo del telescopio Einstein debe resistir el enfriamiento a temperaturas extremas y casi no estar sujeto a vibraciones.
"Este fue un hito importante para este proyecto único y ambicioso de cuatro años, que comenzó en 2020", explica Christophe Collette, ingeniero y coordinador de proyectos científicos en la unidad de Investigación en Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la ULiège. "Sufrimos algunos retrasos y contratiempos debido a la pandemia, el acceso a los materiales y el aumento de los plazos de entrega, pero gracias a la determinación del equipo, llegamos a tiempo con un prototipo terminado".
Ensamblado en AMOS de agosto a octubre de 2023, el prototipo E-TEST fue transferido a CSL a principios de noviembre para ser colocado en el tanque de vacío FOCAL 6.5, que se utilizó para las pruebas de enfriamiento.
Para evitar cualquier riesgo de vibración, el prototipo se colocó en una cámara vacía de 6,5 m de diámetro y se enfrió radiativamente (sin contacto). "En refrigeración, este método suele ser menos eficaz. Aun así, solucionamos el problema aumentando la superficie de intercambio entre el panel frío y el criostato interior", explica Christophe Grodent, director comercial de CSL. "Los paneles se enfriaron utilizando un licuador de helio, que utilizamos para todas nuestras aplicaciones criogénicas."
Las pruebas comenzaron el 22 de noviembre y el equilibrio se alcanzó el 11 de diciembre de 2023. En 18 días, las instalaciones podrían pasar de unos veinte grados centígrados a unos -250°C.
"Aunque esperábamos bajar de 40 Kelvin (K), no esperábamos alcanzar una temperatura de equilibrio de 22 K en el espejo. Los paneles térmicos alcanzaron una temperatura de entre 14 K y 17 K Kelvin. Un punto de inflexión". Estos impresionantes resultados demuestran la calidad de las instalaciones y capacidades criogénicas del CSL.
Aunque todavía falta que el prototipo E-TEST esté en su configuración final, no está lejos. El corazón de su funcionamiento, su espejo de 45 cm de diámetro y 27 cm de espesor, fabricado en silicio, llegará a finales de 2024. Es el único de su tipo en el mundo y actualmente lo produce una empresa estadounidense. especializado en el ramo y único proveedor de este tipo de producto.
"Trabajamos con un espejo de aluminio, un material muy similar, que hemos pintado de negro para aumentar su emisividad", explica Christophe Collette. "Si este espejo supera las pruebas de vibración, el espejo de silicio también las superará con gran éxito."
Estas pruebas de vibración son fundamentales porque proporcionan información sobre la amortiguación interna del espejo y su capacidad para permanecer estable. Uno de los principios fundamentales del proyecto del telescopio de ondas gravitacionales es borrar las vibraciones de la Tierra para lograr la máxima estabilidad para detectar las ondas.
"Los primeros resultados son alentadores, pero aún quedan algunas mejoras por hacer. Ése es el principio de un prototipo:probar, aprender y mejorar. Su sistema de suspensión mejorará la estabilidad del retrovisor, algo que una empresa de Lieja está estudiando actualmente ."
Mientras esperamos la llegada del espejo de silicio, el prototipo E-TEST no ha sido archivado. "El proyecto continúa y estamos llevando a cabo nuevas pruebas en diferentes condiciones, lo que nos permitirá mejorar aún más su rendimiento. Además, este prototipo también puede ser utilizado de manera eficiente por otros investigadores que trabajan en diferentes proyectos en el campo de detectores de ondas gravitacionales y otros campos relacionados."
Proporcionado por la Universidad de Lieja
