Objectifs 2016

Objectif pour la saison 2016

Obtention des franges d’interférence

Ce qui comprend :

  • Installation d’une caméra scientifique frangeuse
  • Renforcement de l’alimentation électrique par un câble
  • Calculs optiques
  • Optique nacelle N2
  • Optique nacelle n100
  • Optique nacelle N2 coudé + caméra embarquée
  • Viseur et autoguideur de la nacelle
  • Technique de cosphérisation M1
  • Code de pilotage automatisé nacelle pour compléter l’existant (Robofocus)
  • Pointage automatique de l’ETX
  • Installation alidade double

Pour y parvenir, il faut

1/ Améliorer le pilotage de la nacelle, aujourd'hui automatique et manuel, pour se rapprocher d'un tout automatique.

2/ Développer une solution alternative au renvoi des photons lumineux reçus par la nacelle vers un récepteur au sol

Pilotage de la nacelle

La nacelle se déplace, le long du câble porteur, par la tension de trois cablettes Est, Ouest et Sud.

Ces mêmes cablettes assurent aussi un mouvement de la nacelle de l'Ouest vers l'Est pour suivre le mouvement de l'étoile visée dans le ciel, en déplaçant le câble de sa position naturelle Nord Sud.

La longueur des cablettes est pilotée par un programme informatique, qui donne des ordres à des moteurs pas à pas aux points Est et Ouest. Leur tension reste constante sous l'effet de contrepoids accrochés à leur extrémité.

L'inclinaison de la nacelle est réglée par trois autres cablettes, une Est et deux Sud. La cablette Est est pilotée par le logiciel, les deux Sud sont reliées à des moteurs robofocus pilotés par l'opérateur qui reçoit le signal renvoyé par le miroir coudé de la nacelle.

La performance de l'ensemble est dépendante de :

  • la position de la nacelle dans l'espace et celle du trou d'entrée de son banc optique
  • l'inclinaison de la nacelle
  • l'inclinaison du miroir coudé qui renvoie vers le récepteur au sol les photons lumineux réfléchis par les miroirs de l'hypertélescope et reçus par le banc optique via le trou d'entrée.

La nacelle doit être maintenue en permanence à l'endroit où se rejoignent les faisceaux de lumière provenant de l'étoile et réfléchis par les miroirs au sol. Maitrisée par les cablettes pilotées par l'ordinateur, la nacelle est a priori à chaque instant au bon endroit (à x cm) par rapport à la position de l'étoile visée dans le ciel, donnée par les éphémérides numériques. Pour améliorer son positionnement précis, nous envisageons d'installer une caméra sur la nacelle derrière le trou d'entrée pour voir où se situent les faisceaux de lumière réfléchis par les deux miroirs (signal d'erreur) et corriger l'erreur résiduelle de positionnement (à y mm).

L'inclinaison de la nacelle doit être telle que l'axe de son banc optique se maintienne dans le plan passant par l'étoile et les deux miroirs au sol. En supposant que la position fine de la nacelle est obtenue grâce au réglage précédent, il faut pour obtenir cette inclinaison que le sommet de la nacelle regarde l'étoile visée. Pour en assurer le contrôle et le réglage fin, nous proposons d'installer une caméra en haut de la nacelle pour voir où se situe l'étoile par rapport à son positionnement idéal, et donner un signal d'erreur qui permettra d'affiner le réglage des cablettes d'inclinaison.

Question : quid du pilotage automatique des moteurs robofocus? A partir de quel signal d'erreur?

Miroir coudé

Le miroir coudé, en haut du banc optique, doit être positionné de sorte à réfléchir les photons venus de l'étoile, réfléchis par les miroirs au sol et arrivés dans le trou d'entrée du banc optique, après avoir suivi le chemin à travers ce banc optique, vers le récepteur, fixe, au sol, sur le versant sud, à la même altitude que la nacelle. Ce miroir est manœuvré par un moteur télécommandé depuis le sol.

Si tous les angles sont réglés à la perfection, on reçoit sur le récepteur au sol les faisceaux lumineux qui ont fait tout le trajet étoile / miroirs au sol / nacelle / récepteur. Il faut donc que le miroir coudé, responsable de la dernière transmission de la chaîne, nacelle vers récepteur, soit correctement positionné. Pour se soustraire de la difficulté du réglage du miroir coudé, relativement difficile vu qu'il renvoie le faisceau lumineux au récepteur au sol distant de quelques 400m, depuis la nacelle en mouvement, nous proposons d'installer sur la nacelle un oculaire frangeur (avec son informatique associée) et une caméra science. La caméra science permettra de voir les deux faisceaux lumineux venant des miroirs. Quand les deux faisceaux seront correctement entrés par le trou de la nacelle, ceci étant vérifié via l'image transmise par la caméra science, l'oculaire frangeur sera mis en route, pour obtenir des franges d'interférence, en réglant les problèmes de différence des fronts d'onde des deux faisceaux.

Tout cet appareillage supplémentaire à installer sur la nacelle nécessite un certain nombre de transformations, tant géométriques qu’électroniques et électriques.

L'équipement actuel de la nacelle permet d'avoir du courant électrique 6V, à l'aide d'une batterie rechargée le jour par un panneau solaire de 2W. L'intensité de courant appelé par l'équipement embarqué est de 300mA. Les nouveaux équipements prévus auront une consommation d'énergie de 30Wh, et l'oculaire frangeur nécessite d'être alimenté en 12V.