Обещанное продолжение фотоотчёта с экскурсии по Лыткаринскому Заводу Оптического Стекла (начало: ЛЗОС. Часть 1. Стеклолитейный цех за авторством Skyliver'а). На этот раз речь пойдёт о производстве гигантских космических объективов, ещё более гигантских зеркал для крупнейших астрономических обсерваторий и о месте России в мировой астрономии.



После стеклолитейного цеха наш гид направляет экскурсию в цех крупногабаритной, в том числе космической, оптики. Внутри соблюдается почти строгая чистота, по крайней мере всем на ноги забавным автоматом надеваются бахилы и нам выдают белые халаты:

Тут первым делом нам демонстрируют несколько стекляшек, некоторые из которых уже побывали на орбите:

Ещё один космический объектив, гораздо более внушительных размеров, находится в местном «музее», и его нам покажут в конце экскурсии, но это будет в третьей части.
Всего за время своего существования ЛЗОС разработал 12 типов космических объективов и с 1973 года изготовил их около 800 штук. Все эти объективы созданы на основе особочистых высокооднородных стекол со всякими хитрыми свойствами.
Снимки, сделанные ЛЗОС-овской оптикой с орбиты Земли в обоих направлениях:

Далее по двум крутым лесенкам поднимаемся на несколько метров, к здоровенной медленно вращающейся круглой платформе, где с 2007 года ведутся работы по модернизации 6-метрового зеркала №1 для БТА (Большой Телескоп Альт-Азимутальный) Зеленчукской обсерватории РАН. На данный момент это самый важный и дорогой заказ завода:

БТА в 70-80-е годы входил в пятерку самых мощных телескопов мира. Цель сегодняшней работы — существенное улучшение качества поверхности зеркала телескопа за счет использования современной технологии, для которой даже придумали отдельное название — «автоматизированное формообразование», хотя, грубо говоря, это та же шлифовка и полировка, только очень тонкая: обеспечивается точность на уровне десятков нанометров. Всё это нужно для того, что бы телескоп вновь стал одним из мощнейших в мире.

Некоторые фантастические факты и характеристики зеркала:
- Фокусное расстояние: 24 метра;
- Масса зеркала: 42 тонны;
- Толщина: 0,64 метра;
- Форма: параболоид вращения (асферично);
- При вторичной обработке с зеркала сняли слой стекла толщиной 8 мм и теперь всю обработку проводят с нуля;
- Толщина отражающего слоя алюминия на поверхности — несколько нанометров (во время обработки отсутствует);
- В заготовке есть специальные отверстия для разгрузки конструкции, дабы она сохраняла свою форму при изменении положения в пространстве;
- Если температура зеркала изменяется быстрее, чем 2° в сутки, то разрешение телескопа падает в полтора раза.
- Точность поверхности: отклонение поверхности от номинальной — меньше нескольких тысячных толщины человеческого волоса.

И немного из его истории:
...Предстояло отлить заготовку стекла массой 70 тонн, на тот момент (шёл 1964 год) это была сверхамбициозная задача для завода. Исполнение такого заказа требовало разработки с нуля почти всех техпоцессов: плавки и отливки стекла, его охлаждения и т.д. Расход газа при плавке — 1300 кубометров в час. Из ванной печи расплавленное стекло подавалось в форму по платиновой сливной трубе, длина которой составляла более 5 метров, диаметр — 135 мм. Заготовку охлаждали девять месяцев, однако даже такая «большая» скорость изменения температуры привела к расколу болванки, и пришлось отливать новую. Вторая охлаждалась медленнее — 0,03 градуса в час. Для полного охлаждения потребовалось два года и 19 дней. Для обработки зеркала потребовалось 16,5 месяцев и 15 000 карат (три килограмма) алмазного инструмента, после чего болванка стала легче на 30 тонн. После тонкой полировки масса уже готового зеркала равнялась 42 тоннам.
До обсерватории, расположенной в Карачаево-Черкесии, зеркало везли на специальном трейлере, часть пути по воде. Некоторые дороги пришлось расширять специально для проезда трейлера. Сначала, перед транспортировкой настоящего зеркала, чтобы установить технические условия перевозки (скорости на ровных участках пути, на подъёмах, движении на воде, места стоянок, методы борьбы с перегревом и т.п.) по всему пути следования провезли специальный груз-имитатор.
Однако уже после трудоемкой доставки зеркала в обсерваторию и его установки в монтировку, обнаружились дефекты на поверхности зеркала, что потребовало... правильно, изготовления ещё одного — третьего — зеркала. И такие эпичные фэйлы в «большой оптике» — не редкость.
Теперь, зная всё это, взгляните ещё раз и представьте, какие неоднозначные чувства вызывает у рабочих завода эта махина. А ведь здесь и поныне всё ещё работают некоторые из тех, кто тогда, полвека назад, создавал это зеркало...

После завершения работ, которые продлятся более года, зеркало снова будет установлено в телескоп БТА. После обработки зеркала в Лыткарине, телескоп должен войти в десятку самых точных в мире.
Ниже расположена выставка других, более мелких и уже отслуживших своё зеркал и объективов:

Весной 2011 года сюда нагрянул Медведев, смотрелся вот в это зеркало:

Если в это вогнутое зеркало смотреть так, что бы зрачёк глаза оказался в точке фокуса, то можно увидеть свой глаз, увеличенный до размеров всего зеркала. Вот так это пытался провернуть сам, уже бывший, президент:

Говорят, что для него даже квадратик на полу нарисовали, в который встать надо, чтоб фокус поймать. А он так и не поймал, неудачник...
Собственно, во время его визита на завод местные специалисты, решив воспользоваться случаем пошуметь в эфире, подняли давно назревшую для отечественной астрономии тему — вступление России в ESO — Европейскую Южную Обсерваторию. Это даст возможность нашим астрономам использовать примерно 10% наблюдательного времени на современных обсерваториях ESO — а это много больше, чем есть у нас сейчас с нашими старыми обсерваториями, а так же много других плюшек, в числе которых дорогущий контракт на создание 1200 элементов для будущего телескопа с 42-метровым составным зеркалом (E-ELT). Вопрос лишь во вступительном взносе в эту организацию — жалкие 120 млн евро.
Затем нас препроводили в соседнее помещение, переходящее в «башню», где вертикально установлена титановая труба диаметром 8 и высотой 78 метра, вес 270 тонн, из которой откачан воздух. На одном её конце — электроника и лазер, а на другом — какое-нибудь очередной космический объктив. Вся эта конструкция называется «неравноплечий лазерный интерферометр», и представляет собой инструмент для контроля поверхностей высокоточной и крупногабаритной оптики:

Там же, неподалёку, чуть ли не валялась 4-х метровая стеклянная заготовка, брошенная и уже никому не нужная:

В следующем помещении нам показали мало чем отличающееся по внешнему виду от предыдущего будущее зеркало, но в отличие от него «умное» — благодаря системе датчиков кривизны и пьезоэлектрических элементов оно может применять нужную форму (адаптивная оптика).
И последнее, о чём расскажу — установка «Луч-2,5», предназначенная для обстрела пучком ионов Ar+ поверхностей оптических деталей диаметром до 2,5 м. Эта установка серьёзно повышает качество выпускаемой оптики. Такие установки, кроме ЛЗОС-а, имеют ещё 2 фирмы в мире: SAGEM (Франция) и KODAK (США).
Кроме того, при наличии установки по технологии ИЛО ЛЗОС стал обладателем всех видов технологий на мировом уровне, которые необходимы для обеспечения абсолютной независимости России в части изготовления крупногабаритной высокоточной оптики. Наличие технологии ИЛО позволит претендовать на участие в тендерах по изготовлению 1200 зеркал для вышеупомянутого гигантского телескопа E-ELT диаметром 42 метра.

На этом пока всё, спасибо за внимание и до встречи.