O projeto do telescópio Einstein atingiu uma nova fase, com o protótipo E-TEST – desenvolvido nos laboratórios ULiège e CSL – a ser enviado ao Centro Espacial de Liège para ser submetido a uma bateria de testes criogénicos e de vibração. Para funcionar de forma ideal, o futuro espelho do telescópio Einstein deve resistir ao resfriamento a temperaturas extremas e estar sujeito a quase nenhuma vibração.



“Este foi um marco importante para este projeto único e ambicioso de 4 anos, que começou em 2020”, explica Christophe Collette, engenheiro e coordenador de projetos científicos na unidade de Pesquisa em Engenharia Aeroespacial e Mecânica da ULiège. “Sofremos alguns atrasos e contratempos por conta da pandemia, acesso a materiais e aumento dos prazos de entrega, mas graças à determinação da equipe chegamos com um protótipo finalizado no prazo.”

Montado na AMOS de agosto a outubro de 2023, o protótipo E-TEST foi transferido para a CSL no início de novembro para ser colocado no tanque de vácuo FOCAL 6.5, que foi utilizado para os testes de resfriamento.

Para evitar qualquer risco de vibração, o protótipo foi colocado em uma câmara vazia de 6,5m de diâmetro e resfriado radiativamente (sem contato). “Na refrigeração, esse método geralmente é menos eficaz. Mesmo assim, contornamos o problema aumentando a superfície de troca entre o painel frio e o criostato interno”, explica Christophe Grodent, Diretor Comercial da CSL. “Os painéis foram resfriados usando um liquefeito de hélio, que é usado em todas as nossas aplicações criogênicas”.

Os testes começaram em 22 de novembro e o equilíbrio foi alcançado em 11 de dezembro de 2023. Em 18 dias, as instalações poderiam passar de cerca de vinte graus Celsius a cerca de -250°C.

"Embora esperássemos chegar abaixo de 40 Kelvin (K), não esperávamos atingir uma temperatura de equilíbrio de 22 K no espelho. Os painéis térmicos atingiram uma temperatura entre 14K e 17K Kelvins. Uma virada de jogo." Estes resultados impressionantes demonstram a qualidade das instalações e capacidades criogênicas da CSL.

Embora o protótipo E-TEST ainda precise estar em sua configuração final, não está longe. O coração de sua operação, seu espelho de 45 cm de diâmetro e 27 cm de espessura, feito de silício, chegará no final de 2024. É o único do gênero no mundo e atualmente é produzido por uma empresa americana especializada no ramo e única fornecedora deste tipo de produto.

“Trabalhamos com um espelho de alumínio, um material muito semelhante, que pintamos de preto para aumentar sua emissividade”, explica Christophe Collette. "Se este espelho passar nos testes de vibração, o espelho de silício também passará com louvor."

Estes testes de vibração são essenciais porque fornecem informações sobre o amortecimento interno do espelho e a sua capacidade de permanecer estável. Um dos princípios fundamentais do projeto do telescópio de ondas gravitacionais é apagar as vibrações da Terra para alcançar a máxima estabilidade na detecção das ondas.

"Os resultados iniciais são encorajadores, mas ainda há algumas melhorias a serem feitas. Esse é o princípio de um protótipo:testar, aprender e melhorar. O seu sistema de suspensão irá melhorar a estabilidade do espelho, que uma empresa sediada em Liege está actualmente a estudar. ."

Enquanto aguardamos a chegada do espelho de silício, o protótipo E-TEST não foi arquivado. “O projecto continua e estamos a realizar novos testes em diferentes condições, o que nos permitirá melhorar ainda mais o seu desempenho. Além disso, este protótipo também pode ser utilizado de forma eficiente por outros investigadores que trabalham em diferentes projectos na área de detectores de ondas gravitacionais e outros campos relacionados."

Fornecido pela Universidade de Liège