Verbeterde telescoop kijkt haarscherp door atmosfeer heen
Geplaatst: 21 juni, 2010
Het scherp waarnemen van de sterrenhemel is lastig, doordat de
atmosfeer het beeld continu vertekent. TU/e-onderzoeker Roger Hamelinck
ontwikkelde een nieuw type telescoopspiegel, dat snel het beeld
corrigeert. Zijn product is nodig voor grotere, scherpere telescopen,
maar geeft ook oude telescopen een scherpere blik.
Het prototype van het spiegelsysteem van Hamelinck. Foto: Roger
Hamelinck
In de atmosfeer zitten 'bellen' van koude en warme lucht, elk met hun
eigen lichtbrekingsindex, die het beeld vertekenen. Hierdoor is het
licht dat 'ground based'-telescopen bereikt verstoord. Het systeem van
Hamelinck gaat dit probleem te lijf met een vervormbare spiegel in de
telescoop. Onder deze zeer dunne spiegel zitten actuatoren, die waar
nodig snel bulten en kuiltjes in de spiegel kunnen maken. De bulten en
kuiltjes corrigeren de alsmaar veranderende verstoring die in de
atmosfeer ontstaat. Dat is vooral van belang voor de nieuwe generatie
grote telescopen. Hamelinck: "Grotere telescopen hebben in principe ook
een hogere resolutie. Maar de atmosfeer verhindert dat. Daarom heb je
deze correcties absoluut nodig."
Modulair
Het principe van de 'adaptieve deformeerbare spiegel' is al zon vijftig
jaar bekend, maar werd met name beperkt door de techniek. Zo creëerden
de actuatoren van eerdere systemen warmte, waardoor het zelf een bron
van verstoring werd. "Dit nieuwe systeem daarentegen heeft een zeer
dunne spiegel, waardoor weinig kracht nodig is om de spiegel te
vervormen", aldus Hamelinck. "Dit in combinatie met de efficiënte,
elektromagnetische reluctantie-actuatoren, maakt dat de warmtegeneratie
van het systeem laag is. Hierdoor wordt actieve koeling overbodig."
Hamelincks werkende prototype heeft een diameter van vijf centimeter.
Doordat het ontwerp schaalbaar en modulair uitbreidbaar is, is het
systeem geschikt voor zeer grote telescopen. Bijvoorbeeld de
toekomstige 42 meter grote E-ELT (European Extra Large Telescope). In
de E-ELT zit onder meer een adaptieve spiegel van 2,4 meter.
Nieuwe bril
Onderzoeksinstituut TNO is dermate enthousiast over Hamelincks werk,
dat het instituut ermee de markt op gaat. Niet alleen voor nieuwe
telescopen, maar ook voor bestaande. "Het kan in iedere telescoop in de
wereld worden ingebouwd", vertelt Ben Braam, business developer Space &
Science van TNO. "Als je het systeem aanzet, wordt het beeld ineens
scherp. Alsof er eindelijk een goede bril opkomt." Een betaalbare bril,
volgens Braam. "Ik denk aan vijftig- tot honderdduizend euro. Dat is
voor die wereld relatief goedkoop."
Wolken
Overigens corrigeert het systeem niet voor alles. Wolken bijvoorbeeld
blijven een probleem. De beste plekken voor een telescoop blijven
daarmee locaties die het meeste genieten van een heldere, wolkenloze
hemel. Niet in Nederland dus.
Ir. Roger Hamelinck promoveert dinsdag 22 juni om 16.00 uur op zijn
proefschrift getiteld Adaptive Deformable Mirror Based on
Electromagnetic Actuators. Hij deed zijn onderzoek bij de faculteit
Werktuigbouwkunde; prof.dr.ir. Maarten Steinbuch is zijn promotor en
dr.ir. Nick Rosielle zijn copromotor. Het onderzoek werd financieel
ondersteund door TNO en het ministerie van EZ. Hamelinck werkt sinds
oktober 2007 bij TNO.
Technische Universiteit Eindhoven