Antriebstechnik für das größte Teleskop der Welt

Physik Instrumente (PI) unterzeichnete einen Vertrag mit der Europäischen Südsternwarte (European Southern Observatory, ESO) und erhielt damit den Auftrag, Aktoren für das größte Teleskop der Welt zu liefern, das derzeit in Chile entsteht.

Das European - Extremely Large Telescope, kurz ELT, der Europäischen Südsternwarte (ESO) wird mit einem segmentierten Hauptspiegel von 39 m Durchmesser und einer Lichtsammelfläche von knapp 1000 m² das größte Teleskop für die wissenschaftliche Auswertung elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren und nahen Infrarot-Wellenlängenbereich sein.

„Der Hauptspiegel ist ein Wunderwerk der modernen Technik“, sagte Tim de Zeeuw, Generaldirektor der ESO während der Vertragsunterzeichnung am Hauptsitz der ESO in Garching. Der Hauptspiegel soll aus 798 hexagonalen Einzelsegmenten zusammengesetzt werden. Jedes dieser Segmente wird einen Durchmesser von 1,40 Meter haben und 250 kg wiegen.

Die Aktoren von PI dienen dabei sowohl zur Befestigung der Segmente an der Trägerstruktur als auch zur exakten Ausrichtung der Segmente zueinander. Nur eine hochpräzise Anpassung der Spiegelsegmente ermöglicht es, Abweichungen vom optimalen Strahlengang auszugleichen, die z. B. durch Änderung der Teleskophöhe, durch thermische Effekte oder durch Windlast entstehen.

Für diese Aufgaben werden 2.394 Aktuatoren benötigt. Um die hohen technischen Anforderungen des Projekts zu erfüllen, entwickelte PI ein maßgeschneidertes Aktoren- und Controllerkonzept. Die Aktoren basieren dabei auf einem hybriden Antriebsprinzip bestehend aus Motor-Spindel-Antrieb und Piezoaktor. Über einen hochauflösenden Sensor können alle Ungenauigkeiten des Motor-Spindel-Antriebs gemessen und mittels des Piezoaktors korrigiert werden. Dies sorgt für die extrem hohe Positioniergenauigkeit. Ein spezieller Controller steuert beide Antriebe simultan an und regelt über das hochauflösende Positionsmesssystem.  

Dieses Konzept, die Umsetzung und die Qualität der Produkte überzeugten die ESO. „Wir sind stolz darauf und freuen uns sehr, den Auftrag für dieses große Projekt erhalten zu haben und damit unsere langjährige erfolgreiche Zusammenarbeit fortführen zu können“, erklärte Dr. Karl Spanner, Vorsitzender der Geschäftsführung bei PI.

Das ELT soll 2024 auf dem 3.046 m hohen Cerro Amazones in der chilenischen Atacama-Wüste sein erstes Licht sehen. Eine der wichtigsten Aufgaben des Teleskops ist es dann, Erkenntnisse über Exo-Planeten zu liefern, d. h. von Planeten, die außerhalb des Sonnensystems liegen.

www.pi.de

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