23 oktober 2017

Contracten getekend voor ELT-spiegels en -sensoren

Het optische systeem van de ELT en de posities van de spiegels.


Tijdens een ceremonie die vandaag in het ESO-hoofdkwartier is gehouden, zijn vier contracten getekend voor belangrijke componenten van de Extremely Large Telescope (ELT) die ESO bouwt. Het gaat om het gieten van de grote secundaire en tertiaire spiegels, door SCHOTT; de levering van de spiegelcellen om deze twee spiegels te ondersteunen, door de SENER Group; en de levering van de randsensoren die een cruciaal onderdeel vormen van het controlesysteem van de enorme gesegmenteerde hoofdspiegel, door het FAMES-consortium. De secundaire spiegel zal de grootste zijn die ooit in een telescoop is gebruikt en tevens de grootste convexe spiegel die ooit is vervaardigd.De bouw van de 39-meter ELT, de grootste optische/nabij-infraroodtelescoop ter wereld, vordert gestaag. De reuzentelescoop maakt gebruik van een ingewikkeld optisch systeem, bestaande uit vijf spiegels, dat nog nooit eerder is toegepast. De noodzakelijke optische en mechanische elementen vergen het uiterste van de moderne technologie.

De contracten voor de productie van een aantal van deze geavanceerde telescoopcomponenten zijn zojuist ondertekend door ESO’s directeur-generaal, Tim de Zeeuw, en vertegenwoordigers van drie industriële aannemers uit de ESO-lidstaten.

In zijn inleiding tot de ceremonie zei Tim de Zeeuw: ‘Het is me een groot genoegen om deze vier contracten, voor geavanceerde componenten in het hart van het revolutionaire optische systeem van de ELT, vandaag te ondertekenen. Ze onderstrepen hoe de bouw van de reuzentelescoop, op schema om in 2024 zijn eerste licht op te vangen, met rasse schreden vordert. Wij van ESO verheugen ons op de samenwerking met SCHOTT, SENER en FAMES – drie toonaangevende industriële partners uit onze lidstaten.’

De ondertekening van de contracten met SCHOTT voor de onafgewerkte spiegels M2 en M3 van de ELT.


De eerste twee contracten, met SCHOTT, werden getekend door Christoph Fark, uitvoerend vice-voorzitter. Ze omvatten het gieten van de grootste enkelvoudige spiegels van de ELT: de 4,2-meter secundaire en 3,8-meter tertiaire spiegel. Daarbij zal gebruik worden gemaakt het door SCHOTT ontwikkelde keramische materiaal Zerodur©1. De secundaire spiegel, die ondersteboven hoog boven de 39-meter hoofdspiegel komt te hangen, zal de grootste zijn die ooit in een telescoop is geplaatst en de grootste convexe (bolle) spiegel die ooit is geproduceerd2. Ook de concave (holle) tertiaire spiegel is een niet-alledaags element van de telescoop3. De secundaire en tertiaire spiegels zijn qua afmetingen vergelijkbaar met de hoofdspiegels van menige telescoop van dit moment en wegen respectievelijk 3,5 en 3,2 ton4, de tertiaire uiterlijk juli 2019.

Het derde contract, met de SENER Group, is getekend door Diego Rodríguez, directeur van de afdeling Ruimte. Het omvat de levering van de geavanceerde steuncellen voor de secundaire en tertiaire spiegels van de ELT en de daarmee verband houdende complexe actieve optische systemen die ervoor zullen zorgen dat deze omvangrijke, maar buigzame spiegels hun juiste vorm houden en correct zijn gepositioneerd binnen de telescoop. Grote precisie is vereist, wil de telescoop zijn optimale beeldkwaliteit kunnen leveren5.

Het vierde contract is getekende door Didier Rozière, algemeen directeur (FAMES, Fogale), en Martin Sellen, algemeen directeur (FAMES, Micro-Epsilon), uit naam van het FAMES-consortium, dat bestaat uit Fogale en Micro-Epsilon. Het contract omvat de vervaardiging van in totaal 4608 randsensoren voor de 798 zeshoekige segmenten van de hoofdspiegel van de ELT6.

Deze sensoren zijn de meest nauwkeurige die ooit in een telescoop zijn gebruikt en kunnen relatieve posities meten tot een nauwkeurigheid van een paar nanometer. Ze vormen een cruciaal onderdeel van een zeer complex systeem dat de posities van de segmenten van de hoofdspiegel van de ELT ten opzichte van naastgelegen segmenten voortdurend in de gaten houdt en ervoor zorgt dat zij tezamen een perfect optisch systeem vormen. Het is niet alleen een uitdaging om sensoren met de vereiste nauwkeurigheid te maken, maar ook om deze snel genoeg te produceren om ze bij duizenden op tijd af te kunnen leveren.

De ondertekeningsceremonie werd ook bijgewoond door hooggeplaatste vertegenwoordigers van de bedrijven in kwestie en ESO. Het was een uitstekende gelegenheid voor de vertegenwoordigers van de contractanten die veel van de optische en mechanische componenten van de reuzentelescoop produceren om elkaar informeel te ontmoeten voordat zij ’s werelds ‘grootste oog op de hemel’ helpen bouwen. Bron: ESO.

Noten
  1. Zerodur werd eind jaren ’60 van de vorige eeuw speciaal ontwikkeld voor astronomische telescopen. Het heeft een zeer kleine uitzettingscoëfficiënt, wat betekent dat het materiaal zelfs bij grote temperatuurschommelingen niet uitzet. In chemisch opzicht is het materiaal heel resistent en het laat zich zeer nauwkeurige polijsten. De eigenlijke reflectielaag, bestaande uit aluminium of zilver, wordt doorgaans kort voor de telescoop in bedrijf wordt genomen op het extreem gladde spiegeloppervlak gedampt. Veel befaamde telescopen met Zerodur-spiegels, waaronder ESO’s Very Large Telescope in Chili, zijn al tientallen jaren in bedrijf. []
  2. Omdat het een zeer convexe, asferische spiegel betreft, vormt de fabricage van de secundaire spiegel een grote uitdaging. Het resultaat zal een opmerkelijk staaltje van precisie-optiek zijn. En, zoals bij veel onderdelen van de ELT, wordt het een echte primeur op dit technologische terrein. Het totale gewicht van de secundaire spiegel en zijn ophangsysteem bedraagt 12 ton. Omdat hij boven de hoofdspiegel komt te hangen, is alles eraan gelegen dat hij niet omlaag kan vallen! []
  3. De meeste grote telescopen van dit moment, waaronder de VLT en de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA, gebruiken slechts twee gekromde spiegels om een beeld te vormen. Soms wordt in deze instrumenten nog een kleine, vlakke tertiaire spiegel gebruikt om het verzamelde licht naar een geschikt brandpunt om te leiden. De tertiaire spiegel van de ELT zal echter ook een gekromd oppervlak hebben. Door drie spiegels te gebruiken wordt over een groter beeldveld een betere beeldkwaliteit bereikt dan met een twee-spiegelontwerp mogelijk is. []
  4. Het contract voor het polijsten van de secundaire spiegel is eerder al toegewezen.De secundaire spiegel wordt eind 2018 opgeleverd []
  5. De cellen M2 en M3 zijn complexe mechanismen van meer dan 6,5 meter breed, die samen met de spiegels bijna 12 ton wegen. Met behulp van een zeer nauwkeurige ‘zespoot’ laten zij met een absolute nauwkeurigheid van enkele tientallen micrometers afstellen. Ook compenseren de cellen de vervormingen in de orde van tientallen nanometers van het spiegeloppervlak, waarbij gebruik wordt gemaakt van innovatieve krommingsharnassen en zijsteunen. []
  6. Op dit moment zijn 3288 sensoren definitief besteld (voor fase 1 van de ELT). Voor fase 2 van de ELT zijn er nog eens 1320 nodig, wat het totaal op 4608 brengt. []

Reacties

  1. Wat ik mij wel afvraag is in hoeverre de (fors) dragende constructie van de secundaire spiegel
    de (licht) gevoeligheid van de hoofd spiegel beïnvloed en hoe dit gecompenseerd wordt.

Laat wat van je horen

*