如果一切按计划进行,到明年年底,维拉·C·鲁宾天文台将开始其为期 10 年的太阳系、银河系及更远星系的巡天观测。它在南半球天空的巨大眼睛是一个 32 亿像素的相机,其尺寸和重量与一辆小型汽车相当。按质量和像素分辨率计算,它是地球上最大的数码相机。它将从智利北部塞罗帕穹山顶扫描宇宙。
只有一个问题:这台精密而重达近三公吨的机器目前位于旧金山湾上方的山丘中,距离约 10,000 公里,其建造者在那里对其进行了最终测试。在未来几周内,这台精密工程相机将开始一次紧张的洲际航行,它将通过货机空运、卡车运输,并小心翼翼地护送到蜿蜒的山路上。
这项艰巨的后勤工作落在了工程学一个鲜为人知但至关重要的子领域成员身上,该领域致力于在运输过程中保持价值数百万美元的天文硬件完好无损。鲁宾天文台和 SLAC 国家加速器实验室的工程师 Margaux Lopez 说:“这是一个非常明显且可见的时刻,可能会出错”,她负责这项工作。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
鲁宾相机的旅程始于硅谷的一个洁净室,SLAC 将在那里为相机配备钢和钢丝绳外骨骼。SLAC 和鲁宾工程师 Martin Nordby 说:“它基本上是一个框架坐在另一个框架的弹簧上。” 这个防护罩将使相机保持在标准集装箱的范围内,并保护其精密的内部结构免受振动。然后,在五月份的两天内,SLAC 人员将把相机的集装箱和 49 箱设备开车运到旧金山国际机场,在那里所有东西都将被装上一架租用的波音 747 货机,进行 16 小时的飞行,前往智利圣地亚哥的阿图罗·梅里诺·贝尼特斯国际机场。
鲁宾团队相对幸运:其他正在开发中的望远镜的部件,也注定要前往智利异常晴朗天空下的天文台,必须花费数周时间在海上运输。当弗雷德·扬亚毫米波望远镜从德国向智利运送其五层楼高的 支撑结构(太大而无法装入货运飞机)时,它将不得不通过经比利时安特卫普的散货货船进行运输。
极大望远镜 (ELT) 的 巨型镜片 也正在走从欧洲到智利的海运路线。欧洲南方天文台的工程师 Hervé Kurlandczyk 说:“从历史上看……我们几乎所有东西都通过飞机运输,但对于 ELT 的新型尺寸,飞机要么不够大,要么成本高得离谱”,他负责 ELT,但没有参与鲁宾项目。
无论路线或运输方式如何,物理损坏始终是一个威胁。顾名思义,天文学需要世界上最精密的部件。从道路上的颠簸到空中的湍流,任何因素都可能使敏感的电子设备晃动或使精心放置的部件错位。镜片,包括 2019 年运抵智利的 鲁宾的镜片,可能需要冷藏和湿度控制,否则可能会损坏其镀膜。
运输带来了其他可能的麻烦,任何有国际航运经验的人都熟悉这些麻烦。恶劣天气和其他意外事件可能会改道或阻止运输。几年前,沟通不畅导致运载 西蒙斯天文台 部分设备的集装箱船在智利海岸外抛锚停泊了两周,让天文台工作人员在港口摸不着头脑。即使是天文台也需要清关,尤其是在离开美国时;例如,美国制造的天文仪器可能会遇到旨在将先进光学技术保留在该国境内的 政府出口管制。
所有这些担忧意味着工程师们试图“尽可能地控制整个链条的每一步”,Kurlandczyk 说。尽管圣地亚哥与旧金山位于赤道的另一侧,但 SLAC 将继续监督相机在智利境内的运输。一旦 747 降落,其货物将被装载到由九辆车组成的车队中——每辆车都类似于用于运输饮料的帘布卡车,并配备了空气悬架,以额外防止振动。车队前往塞罗帕穹山脚下的六小时公路旅行将是前往天文台山顶的最艰苦旅程的序幕。

鲁宾天文台/NOIRLab/NSF/AURA/H. Stockebrand (CC BY 4.0)
最后一段路程将是 35 公里,沿着蜿蜒曲折的土路和之字形弯道向上行驶。道路将狭窄而危险,山顶的天文台一次只能接收一辆卡车,因此整个过程将需要三天时间,每天三辆卡车。而运载相机本身的卡车,前后由天文台车辆护送,行驶速度将不超过每小时 10 公里。Lopez 说,相机的上升将花费五个小时才能完成通常其他货物大约 90 分钟的行程。
Lopez 和她的同事可以感到欣慰的是,他们已经使用与望远镜部件质量相同的假人练习了几乎每一步的行程。他们已将这些重物装载到卡车中,在旧金山半岛的高速公路上以及智利的道路上上下行驶;他们甚至排练了从加利福尼亚到智利的飞行。
Lopez 说:“我们每次处理一些事情时,基本上都是第一次做。” “我们花费了大量精力来找出在用价值 2500 万美元的光学器件进行这些精细程序之前,用不太脆弱的东西练习这些精细程序的方法。”
相机的六天旅程已经准备了五年多。“这必须奏效。它必须成功。我们不能在途中损坏任何东西或丢失任何东西,或者——选择你最喜欢的失败模式”,Lopez 说。“但我们有一个非常可靠的后勤计划,我们已准备就绪。”