Verdens største teleskop

European Extremely Large Telescope (E-ELT) er akkurat hva navnet antyder. Planen er å bygge et gigantisk astronomisk teleskop. Prevas har bidratt med deler som brukes til å undersøke om dette er mulig å bygge.

Oppdrag: Teknologiplattform

HVORFOR TRENGER VI ENDA ET ASTRONOMISK TELESKOP?
Det finnes 13 større teleskoper i verden, og alle er hele tiden opptatt. Det kommer in seks ganger flere forslag til forskningsprosjekter enn det finnes teleskoptid til.

HVA SKAL VI MED ET ENDA STØRRE TELESKOP?
Det er mange ting i universet vi ennå ikke forstå, for eksempel hvordan solsystemer og jordlignende planeter er blitt til, hvordan universet har utviklet seg og hvordan det så ut da de første stjernene og galaksene ble dannet. Og det finnes ennå ingen endelige svar på spørsmålet om den mørke energien.

Planen er at E-ELT skal bli et speilteleskop med en effektiv speilflate på over 120 m², noe som gir den største speilflaten man har i teleskoper i dag. Når konsortiet European Southern Observatory (ESO) har bygd ferdig teleskopet i 2020, vil det være kraftig nok til å se planeter rundt andre stjerner. Romteleskoper som Hubble og Herschel gir allerede i dag fantastiske bilder av de tidlige galaksene og av stjerner som blir til, men utstyr som plasseres i rommet, er dyrt, vanskelig å reparere og har dessuten begrenset levetid.

FLISER BETYR LYKKE E-ELT skal bli det største teleskopet for synlig lys som menneskeheten har bygd, og man vil kunne se lenger enn med noe annet instrument mot universets skapelse. Hovedspeilet på 39 meter i diameter, også kalt M1, settes sammen av 798 mindre, sekskantete deler som er 1,4 meter i diameter. Alle speilbitene i teleskopet monteres sammen slik at de sammen danner ett eneste stort parabolsk speil. Dette tenker man å gjøre ved å montere speilbitene på et stativ der hver del rettes inn av tre aktuatorer. Styredata for å holde speilbitene riktig innrettet beregnes hele tiden og sendes ut til drivelektronikken til de tre aktuatorene bak hvert speil. Kravene til dette teleskopet er på grensen av hva som er mulig med dagens teknologi. Derfor jobber det i dag et team på E-ELT på et testanlegg i Tyskland for å vise at dette kan realiseres.

HANS NYSTRÖM I PREVAS FORTELLER:
– Aktuatorene skal forsynes med styredata, noe som skjer med Ethernet. Prevas har bidratt med våre Ethernet-adaptere og National Instruments FPGA-kort med vår IP for koding og avkoding av UDP-protokollen.

– ESO stiller svært høye ytelseskrav og er ekstremt kompetente. Da ESO brukte vår løsning, ble det funnet feil som vi ikke hadde oppdaget tidligere. Den avanserte tilkoblingen og de strenge tidskravene er ekstreme og gjorde feilsøkingen vanskelig. Med hjelp fra ESO fant vi årsaken og kunne rette opp feilen.

BLINK IKKE LILLE STJERNE DER
Når man forsøker å oppnå høy oppløsning, forstyrres dette av atmosfæren. Den er i konstant bevegelse og får bildet til å bli tåkete og urolig. Det er derfor det ser ut som at stjernene blinker når vi ser på dem. Romteleskoper har ikke dette problemet. For teleskoper på jorden finnes det metoder for å korrigere atmosfærens påvirkning. Ved å bruke deformerbar og adaptiv optikk (populært kalt gummioptikk), som er et speil som kan vris og bøyes, kan dette korrigeres. På E-ELT er det et speil i strålegangen som kalles M4 og som har en diameter på 2,5 meter, men en tykkelse på bare 2 millimeter. Dette vil være deformerbart med aktuatorer, hele 6000 stykker. Aktuatorene skal kunne endres tusen ganger i sekunder for å kompensere for forstyrrelsene i atmosfæren. Metoden er brukt tidligere, for eksempel på det 1,1 meter store sekundærspeilet i ESOs Very Large Telescope (VLT) i Paranal.

LEIF JOHANSSON I NATIONAL INSTRUMENTS (NI) FORKLARER:
– National Instrument (NI) har vært involvert i arbeidet med å utvikle en prototyp for å verifisere kontrollsystemet til M1- og M4-speilene. NI har levert maskinvare til testanlegget i form av PXI-plattformen (PC-datamaskiner) og CompactRIO-plattformen (industriell I/O). Begge disse plattformene bruker både prosessorer og FPGA-teknologi i implementering. I arbeidet med å utvikle en prototyp har ESO brukt NIs grafiske utviklingsmiljø LabVIEW til å utvikle både programvare og programmerbart logikk (VHDL) for NIs maskinvare.

ESOs VLT i Paranal, som er beskrevet tidligere i artikkelen, har åpnet for en rekke vitenskapelige gjennombrudd og også gitt ESO ekspertisekunnskap i å planlegge og bygge denne typen teleskop. Denne ekspertisen brukes nå i ESOs testanlegg i Tyskland. Meningen er at teleskopet, som er beregnet å koste 57 milliarder Euro, skal være driftsklart i begynnelsen av neste tiår. Over 30 europeiske bedrifter og vitenskapelige institutter er involvert i utviklingsarbeidet, som samtidig gir en rekke muligheter for tekniske ”spin-off-er” og teknologisk utveksling, og som er en fantastisk fremvisningsmulighet for europeisk industri.

Hvis du ønsker mer informasjon om dette prosjektet eller hva Prevas kan gjøre for deg, kan du kontakte oss.

Kontakt os
Ylva Amrén, Region Manager West Prevas AB, e-mail