Alineación e inspección del radiotelescopio más grande del mundo

La avanzada tecnología de medición láser de gran escala fue la clave para aumentar la productividad en la medición y ajuste del telescopio

 

Medición con láser de gran escala: Alineación del radiotelescopio más grande del mundo

El RATAN-600 (acrónimo de “Academy of Sciences Radio Telescope – 600”) es un radiotelescopio en Zelenchukskaya, República de Karacháyevo–Cherkesia, Rusia. Consta de un círculo de 576 metros de diámetro con 895 radioreflectores rectangulares y un conjunto de reflectores y receptores secundarios, situados a una altitud de 970 metros. El RATAN-600 es manejado por la Academia Rusa de Ciencias.

Cada uno de los reflectores de 2 por 7.4 metros se pueden colocar en un ángulo para reflejar las ondas de radio incidentes hacia un espejo cónico central secundario, o a uno de los cinco cilindros parabólicos. Cada reflector secundario se combina con una cabina de instrumentación que contiene diversos receptores e instrumentos. 

El efecto global es el de una antena parcialmente orientable con un poder de resolución máximo de un plato de casi 600 metros de diámetro, que lo convierte en el radiotelescopio individual de mayor diámetro del mundo.

Los ingenieros de Promgeodesiya Ltd llevaron a cabo pruebas de medición y experimentos en la automatización de los modos de observación, en los cuales todos los elementos del telescopio (es decir, los sectores del espejo principal, el espejo plano y las cabinas) llevarían a cabo de forma independiente el programa de obervaciones establecido por el operario.

The direct scanning functionality of the ATS600 was used to scan the surface of the telescope’s main mirrorActualmente, el operario lleva a cabo el proceso de posicionamiento “en el campo” basado en las mediciones manuales. La posición a lo largo de la dirección radial se determina usando una medición con cinta con relación a los puntos de referencia, y la inclinación se determina por medio de un inclinómetro digital (o un nivel cilíndrico).

Para automatizar la tarea de posicionar las cabinas, es posible usar una estación total robótica, decodificadores lineales y un inclinómetro digital. En este sistema, la estación total se usa para la tarea de posicionar la cabina en el plano, el sistema de sensores lineales lo duplica y el inclinómetro resuelve la tarea de controlar los ángulos de la cabina. 

Las mediciones se efectuaron con una estación total láser Leica TDRA6000 en la cabina misma y sobre una base cerca de la cabina. La estación total se posicionó desde la cabina usando deflectores en una vía férrea o como segunda opción, instalados tanto en la vía como en la cabina.

El posicionamiento de la cabina también se probó usando un sistema de visión basado en una cámara digital con marcas codificadas. La cámara de visión artificial se adapta a la parte inferior de la cabina para visualizar las marcas colocadas con cierta inclinación en la vía férrea.

Una tarea separada fue determinar la forma de la superficie del espejo principal del RATAN-600. Para lograr observaciones astronómicas precisas y fiables, es necesario un control de forma con un error que no exceda los 0.3 milímetros. Para alcanzar esta precisión, dado el tamaño del espejo principal, se propuso usar una tecnología de medición basada en una combinación de dos instrumentos: se usó un láser tracker de gran volumen Leica Absolute Tracker AT403 para estabecer una red de referencia y un láser tracker 
de escaneo directo Leica Absolute Tracker ATS600 para escanear la superficie del espejo principal.

At 576 metres in diameter, the RATAN-600 telescope boasts 895 individual radio reflectors around its circumferenceLa función de escaneo directo del ATS600 permitió completar esta tarea en un tiempo mínimo, con el 
tracker posicionado de forma central para permitir tomar mediciones directas desde el espejo distante. Incluso con la medición de una superficie de espejo bastante difícil, 
el ATS600 no tuvo problemas al escanear rápidamente el espejo principal según la tolerancia de precisión requerida.

Case study: RATAN-600 – Zelenchukskaya, Rusia

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