Allineamento e verifica del più grande radiotelescopio al mondo

L’avanzata tecnologia di misura laser su grandi oggetti ha consentito di incrementare la produttività nella misura e regolazione dei telescopi

 

Large-scale laser measurement: Aligning the world’s largest radio telescope

Il RATAN-600 (acronimo di "Academy of Sciences Radio Telescope - 600") è un radiotelescopio che si trova a Zelenchukskaya nella Repubblica di Karachay-Cherkess in Russia. Installato a un’altitudine di 970 metri è composto da un cerchio di 576 metri di diametro con 895 riflettori radio rettangolari e un insieme di riflettori e ricevitori secondari. Il RATAN-600 è gestito dall’Accademia Russa delle Scienze.

Ognuno dei riflettori di 2 metri per 7,4 metri può essere orientato per riflettere le onde radio che colpiscono uno specchio secondario conico centrale o uno dei cinque cilindri parabolici. Ogni riflettore secondario è corredato di un kit di strumentazione che contiene vari ricevitori e strumenti.

Nel complesso, se si utilizza il ricevitore conico centrale, l’effetto è quello di un’antenna parzialmente orientabile con un potere di risoluzione massimo di un disco di quasi 600 metri di diametro e ciò lo rende il radiotelescopio singolo con il diametro più grande del mondo.

I tecnici della Promgeodesiya Ltd hanno effettuato misure di prova ed esperimenti sull’automazione delle modalità di osservazione, in cui tutti gli elementi del telescopio (ovvero i settori dello specchio principale, lo specchio piano e le cabine) eseguono autonomamente il programma di osservazioni impostato dall’operatore.

The direct scanning functionality of the ATS600 was used to scan the surface of the telescope’s main mirrorIl processo di posizionamento è attualmente eseguito dall’operatore "sul campo" sulla base di misure manuali. La posizione lungo la direzione radiale è determinata mediante un metro a nastro rispetto a punti di riferimento e l’inclinazione è stabilita mediante un inclinometro digitale (o una livella a bolla cilindrica).

Per automatizzare il posizionamento delle cabine, si può utilizzare un sistema basato su una stazione robotizzata, encoder lineari e un inclinometro digitale. In base a questo sistema la stazione si occupa del posizionamento della cabina nel piano, il sistema di sensori lineari lo duplica e gli inclinometri eseguono il controllo degli angoli della cabina.

Le misure sono state effettuate con una stazione laser Leica TDRA6000, posizionata sulla cabina stessa e su una base stabile vicino alla cabina. La stazione è stata posizionata dalla cabina utilizzando deflettori su un binario, o in un secondo momento, montata sia sul binario che sulla cabina.

Si è provveduto anche a testare il posizionamento della cabina utilizzando un sistema di visualizzazione digitale basato su una telecamera con marcatori codificati. La telecamera digitale è agganciata al lato inferiore della cabina per visualizzare i marcatori fissati a un certo passo al binario.

Un lavoro a parte è stato quello di determinare la forma della superficie dello specchio principale del RATAN-600. Per osservazioni astronomiche precise e affidabili, è necessario effettuare un controllo delle forme con un errore non superiore a 0,3 millimetri. Per ottenere questa precisione, date le dimensioni dello specchio principale, si è proposto di utilizzare una tecnologia di misura basata sulla combinazione di due strumenti: un laser tracker, il Leica Absolute Tracker AT403, è stato utilizzato per stabilire una rete di riferimento e un laser tracker a scansione diretta, il Leica Absolute Tracker ATS600, per scansionare la superficie dello specchio principale.

At 576 metres in diameter, the RATAN-600 telescope boasts 895 individual radio reflectors around its circumferenceLa funzione di scansione diretta dell’ATS600 ha permessodi completare questa attività in un tempo ridotto, con il tracker posizionato centralmente e in grado di prendere misure dirette dallo specchio più distante. Anche per la misura di una superficie specchiata notoriamente difficile, l’ATS600 non ha avuto problemi a scansionare rapidamente lo specchio principale con la tolleranza di precisione richiesta.

Caso applicativo: RATAN-600 - Zelenchukskaya, Russia

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