Как делают зеркала для самых больших мировых телескопов

Популярная механикаHi-Tech

Как изготавливаются стекла для самых больших телескопов

«Популярная механика» побывала на Лыткаринском заводе оптического стекла, где делают зеркала для самых больших мировых телескопов.

Дмитрий Мамонтов

Неподалеку от Москвы, чуть в стороне от небольшого городка Лыткарино, над подмосковным лесом возвышается массивная 72-метровая башня, на стене которой изображен символ, очень напоминающий знаменитое «Всевидящее око». Но, конечно же, мистика к этому не имеет никакого отношения — это логотип Лыткаринского завода оптического стекла. Хотя и «Всевидящее око» было бы здесь весьма уместно: ведь именно на ЛЗОС, входящем сейчас в состав холдинга «Швабе», изготавливают зеркала для самых больших телескопов мира, с помощью которых человечество заглядывает на миллиарды световых лет в глубины нашей Вселенной. Впрочем, на ЛЗОС делают не только зеркала и не только для телескопов: ассортимент оптических материалов, элементов и приборов насчитывает не одну сотню позиций.

4517273ab6223f750293e11fe3fc7adc.jpg
7a958da281b61d71b6c0f035f20555bd.jpg
5c1f1d826d6adaf381b122def1aebe95.jpg
bf8f9aa62340bf97339cf05ff9e3086f.jpg
8f22b1059ab634fcadd774fc7a009635.jpg
cf68c506d12ad7a20e0eb5aca9211807.jpg
1685af99d8d8b593bf2d4e3e613df52a.jpg
На этом огромном станке сейчас установлено для реставрации шестиметровое первое главное зеркало (вверху) российского телескопа БТА (на самом телескопе используется второе главное зеркало). С его поверхности было удалено 8 мм стекла, в результате чего зеркало массой 42 т «похудело» на 500 кг. После переполировки зеркало будет возвращено в обсерваторию в Нижнем Архызе.

Все начинается с горшка

Путь любого оптического элемента начинается со стекловаренного сосуда (горшка). Это большой керамический тигель объемом 500 либо 700 л, который предварительно высушивают и обжигают в специальной печи («каленнице») при температуре около 1000 °C. После такого обжига сосуд переносят в газовую горшковую печь, разогревают до определенной температуры, а затем загружают стеклобой (остатки стекла того же сорта от предыдущих варок). Это стекло расплавляется и растекается по стенкам горшка, обеспечивая дополнительную защиту при варке. Затем в стекловаренный сосуд загружают шихту — порошкообразную смесь оксида кремния (кварцевого песка), оксида свинца, борной кислоты, оксида (или гидроксида) алюминия и других ингредиентов (точная рецептура зависит от сорта стекла), после чего начинается процесс варки, продолжающийся обычно несколько суток. Температура варки для различных сортов стекла различна: флинты (стекла с высоким показателем преломления, содержащие оксиды свинца) низкотемпературные, они варятся при 1400 °C, а кроны (натриево-силикатные стекла с низким показателем преломления) требуют более высоких температур, достигающих 1570 °C. В процессе варки расплавленное стекло непрерывно перемешивают с помощью специальной керамической мешалки, чтобы стекло получилось гомогенным по химическому составу.

a3b6b66a54ede24ebdccf870d673812a.jpg
После обжига внутренние стенки горшка «обмазывают» стеклобоем – остатками от предыдущих варок того же сорта стекла. Это обеспечивает дополнительную защиту стенок горшка от агрессивной среды во время варки. Горшок обычно используется многократно – в нем можно варить стекло того же состава до 12 раз. А вот при варке высокотемпературных стекол горшка хватает всего на один раз.

Ничего лишнего

«Оптическое стекло должно содержать очень мало включений, буквально единицы на килограмм, — говорит начальник бюро стекловарения ЛЗОС Михаил Гулюкин. — Но при варке в стекломассе образуется множество пузырьков. Крупные пузыри всплывают, а вот мелкие нужно удалить. Для этого в конце варки на этапе так называемого осветления расплавленную стекломассу размешивают деревянной чуркой, вымоченной в воде, или, как делали это наши деды, сырой картофелиной. Вода закипает, образуется много водяного пара и других газов, расплав бурлит, крупные пузыри поднимаются вверх, захватывая мелкие пузырьки и другие включения, — происходит, выражаясь техническим языком, процесс барботирования. Это бурление перемешивает расплав, помогая его гомогенизировать, то есть сделать однородным по составу и по температуре».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Haval H9. Внедорожник с кровавой подсветкой Haval H9. Внедорожник с кровавой подсветкой

Тест-драйв внедорожника Haval H9

4x4 Club
8 способов сделать свою смерть интереснее жизни 8 способов сделать свою смерть интереснее жизни

На случай, если тебе кажется, что ты недостаточно покуражился

Maxim
Компания Илона Маска вживила в мозг обезьяны чип, чтобы та смогла сыграть в видеоигру силой мысли Компания Илона Маска вживила в мозг обезьяны чип, чтобы та смогла сыграть в видеоигру силой мысли

Стартап Илона Маска Neuralink продемонстрировал последнюю версию интерфейса

Популярная механика
«Небесные магниты. Природа и принципы космического магнетизма» «Небесные магниты. Природа и принципы космического магнетизма»

Как строятся модели генерации магнитного пол

N+1
Первые зубы малыша: что важно знать Первые зубы малыша: что важно знать

Первые зубы: советы врачей и опытных мам

9 месяцев
Чудеса проводимости Чудеса проводимости

Стартап успешно конкурирует на рынке высокотемпературных сверхпроводников

Наука
Рабочий класс Рабочий класс

Получить новую профессию, не вставая с дивана, сегодня проще, чем когда-либо

Cosmopolitan
Ешь, худей, блистай: GOLO-диета, на которой худеет весь Голливуд Ешь, худей, блистай: GOLO-диета, на которой худеет весь Голливуд

Избавиться от лишних килограммов, продолжая питаться разнообразно и вкусно

Cosmopolitan
Патентный тролль подал иск против Cloudflare в надежде на легкую победу. Но Cloudflare решила его уничтожить Патентный тролль подал иск против Cloudflare в надежде на легкую победу. Но Cloudflare решила его уничтожить

Компания Cloudflare придумала собственный способ борьбы с патентными троллями

Inc.
15 мыслей Тимура Бекмамбетова 15 мыслей Тимура Бекмамбетова

Тимур Бекмамбетов о будущем кино и морали искусственного интеллекта

GQ
Иван Тургенев Иван Тургенев

Иван Тургенев в портретной галерее Дмитрия Быкова

Дилетант
20 самых знаковых моментов за всю историю премии «Оскар» 20 самых знаковых моментов за всю историю премии «Оскар»

Самые важные, яркие и курьезные моменты за всю историю премии «Оскар»

Esquire
10 астрономических открытий, сделанных любителями 10 астрономических открытий, сделанных любителями

Иногда для того, чтобы сделать открытие, нужен только любительский телескоп

Популярная механика
Уксус, лимонад и воздух: 9 самых необычных диет звезд - эффективны или нет? Уксус, лимонад и воздух: 9 самых необычных диет звезд - эффективны или нет?

Знаменитости готовы даже на экстремальные меры, лишь бы скинуть вес

Cosmopolitan
Каким было самое первое животное на Земле и почему об этом так долго спорят Каким было самое первое животное на Земле и почему об этом так долго спорят

Претендент на звание самой древней ветви жизни, все это время обманывал нас

Популярная механика
Длинные локоны или стильная стрижка: в каком образе эти звезды выглядят лучше? Длинные локоны или стильная стрижка: в каком образе эти звезды выглядят лучше?

Многие знаменитости поспешили расстаться с длинными волосами

Cosmopolitan
Голодает за Навального и делает из людей веганов. О главном документалисте времени — Викторе Косаковском Голодает за Навального и делает из людей веганов. О главном документалисте времени — Викторе Косаковском

Как в фильмах Виктора Косаковского связаны метод и этика

СНОБ
Надо просто не дать воде уйти Надо просто не дать воде уйти

Водоснабжение Крыма можно организовать под землей

Наука
Еще 15 неприличных на слух слов с абсолютно приличным смыслом Еще 15 неприличных на слух слов с абсолютно приличным смыслом

Слова, которые на слух кажутся странными, а обозначают вполне приличные вещи

Maxim
Марка, за которой стоит следить: трикотажный тейлоринг от молодого бренда Cecile Tulkens Марка, за которой стоит следить: трикотажный тейлоринг от молодого бренда Cecile Tulkens

Сесиль Тулькенс создает сложные и интересные вещи из трикотажа

Esquire
Бесполезные анализы Бесполезные анализы

Какие анализы нет смысла сдавать

Лиза
«Мы стремимся создать полный цикл обучения для российских врачей» «Мы стремимся создать полный цикл обучения для российских врачей»

Марина Казанфарова о старте работы Образовательного центра Фонда ММК

Наука
Это ловушка: анализы на онкомаркеры часто бесполезны и даже опасны Это ловушка: анализы на онкомаркеры часто бесполезны и даже опасны

Что такое онкомаркеры и как распознать рак?

Cosmopolitan
Включите свет! Включите свет!

Освещение в квартире: что выбрать и какие нюансы следует учесть

Домашний Очаг
Кому на Руси климатически комфортно Кому на Руси климатически комфортно

Как меняется ощущаемая температура в регионах России

N+1
Джейсон Стэйтем: Как ­герой мемов о скупой­ мимике стал ­последним киногероем Джейсон Стэйтем: Как ­герой мемов о скупой­ мимике стал ­последним киногероем

Как Гай Ричи повлиял на судьбу Джейсона Стэйтема, а также о новинке проката

GQ
Роковые красотки: как изменились Кондулайнен, Сотникова и другие актрисы 90-х Роковые красотки: как изменились Кондулайнен, Сотникова и другие актрисы 90-х

Девяностые запомнились россиянам доступностью ранее недозволенного

Cosmopolitan
Мечтатель из СССР: как бывший ученый и основатель Evernote Степан Пачиков покорил Кремниевую долину Мечтатель из СССР: как бывший ученый и основатель Evernote Степан Пачиков покорил Кремниевую долину

История Степана Пачикова вошла в книгу «Пионеры Кремниевой долины»

Forbes
От золота до экопрокладок: кто вошел в список самых перспективных предпринимательниц Азии От золота до экопрокладок: кто вошел в список самых перспективных предпринимательниц Азии

Рассказываем о самых интересных и успешных проектах, созданных женщинами

Forbes
20 актерских работ, претендующих на «Оскар» – от худшей к лучшей 20 актерских работ, претендующих на «Оскар» – от худшей к лучшей

Представьте, что оскаровских категорий не существует

Esquire
Открыть в приложении