Découverte d’un radiotélescope

(Praktikumsprojekt von Guillaume Souvrain aus dem Jahr 2006)

Le Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) de Bonn utilise depuis le 1er août 1972 l’un des plus grands radiotélescopes entièrement mobile du monde.

Le radiotélescope de 100 m de Bad Münstereifel-Effelsberg dans l’Eifel est âgé de plus de 30 ans. Grâce à un entretien et des soins réguliers, et une modernisation permanente, on ne remarque pas son âge.
Dès sa conception, on a développé une technique de construction révolutionnaire au niveau de la limitation des déformations, devenue par la suite une référence pour d’autres télescopes : malgré sa masse de plus de 3000 tonnes, le télescope conserve sa forme paraboloïde au cours de chaque mouvement de rotation, c’est à dire qu’il y a toujours un foyer défini, qui doit avoir au maximum une amplitude de 20 cm.

Le centre de contrôle et les bureaux des employés de la station annexe du MPIfR sont visibles du télescope. De là le télescope est contrôlé 24 heures sur 24 par des opérateurs spécialement formés. Par appui sur un bouton, le télescope se dirige à la seconde d’arc près vers une position définie du ciel et compense exactement la rotation de la Terre. Ici sont également rassemblées les quantités énormes de données envoyées par le télescope. Finalement ces données sont exploitées online par les scientifiques observateurs.

L’axe de rotation azimutal du télescope se trouve naturellement au milieu. Le télescope peut être tourné dans chaque direction sur 480°.

Sous terre se trouve le nommé “Königszapfen“ (cône royal), le cœur du télescope. Ici toutes les gaines de câbles se rejoignent ; ils véhiculent les données de mesure et de commande entre le télescope et la salle de contrôle. Sous le “Königszapfens“ on voit les encodeurs angulaires d’azimut.

Le télescope peut se déplacer au maximum de 32°/min dans la direction azimutale. Des moteurs et engrenages puissants mettent en branle le télescope, tout en assurant un mouvement en douceur. Les roues d’entraînement se déplacent sur un rail profondément ancré dans le sol, car il doit supporter la totalité de la masse du télescope.

La montée jusqu’à la cabine du foyer s’accomplit pour commencer en ascenseur jusqu’à demi-hauteur. Quand le télescope est incliné à 7° d’élévation, la passerelle conduit, au-dessus du vide, en passant à l’intérieur d’une poutre de soutènement, vers la cabine du foyer primaire.

De là-haut on a un magnifique panorama sur le paysage environnant. La plate-forme des visiteurs, de laquelle les visiteurs peuvent s’émerveiller du télescope, est visible.

Arrivé dans la cabine du foyer primaire, le télescope peut être redressé à 90° d’élévation (position de repos), ce qui a pour conséquence que les murs prennent lentement la place du sol. Tout ce qui se trouve ici doit ainsi bien être attaché.

A travers une ouverture – désormais au sol – on voit la partie supérieure du récepteur de 21 cm, dans son caisson standardisé. La couronne dentée grise permet une correction de l’angle de parallaxe.

Les axes secondaires permettent un ajustement du foyer. Cela est indispensable compte tenu du phénomène de déformation propre à la construction spécifique du télescope.

A l’extérieur, on remarque le récepteur de 21 cm qui observe à travers le Subréflecteur. Comme le montrent ses traces d’usure, ce récepteur est fréquemment sorti. Par exemple, quand on veut mesurer avec les récepteurs à courtes longueurs d’onde de la cabine du foyer secondaire (cabine d’apex).

On repart par un escalier étroit assez raide, à l’intérieur une poutre de soutènement, vers l’intérieur du miroir principal. A l’aller, on pouvait, grâce à l’inclinaison du télescope, utiliser la passerelle sur le côté.

Dans la cabine du foyer secondaire (cabine d’apex), il y a plus de place pour un nombre différents de récepteurs. Si on veut utiliser ces récepteurs, on doit ouvrir le dessus de la cabine d’apex pour dégager les cornets.

Une fois grimpé sur la cabine ouverte, on reconnaît une série de couvercles de protection ronds des cornets, afin que l’eau ne puisse pas entrer à l’intérieur. Le rayonnement peut par contre les traverser librement. Des souffleries sont chargées le cas échéant de les sécher rapidement.

Au-dessus de nous à la verticale se trouve la cabine du foyer primaire avec le récepteur de 21 cm qui nous regarde, et tenu par les quatre puissante poutres de soutènement. L’échelle qui nous a conduit en bas est facilement reconnaissable.

On ne peut marcher sur le miroir principal (la parabole) qu’avec de puissantes lunettes de soleil, car on court là le danger de subir des dommages aux yeux. A cause de la surface immense, qui est aussi grande qu’un terrain de football, la lumière du Soleil est très fortement réfléchie.

Des travaux de maintenance peuvent être réalisés durant la journée sur les panneaux. Dans la zone externe du télescope, les parois sont si raides que les travailleurs doivent obligatoirement être assurés.

Une étonnante construction tubulaire assure la stabilité et l’exigence de forme paraboloïde du télescope en toute circonstance.

Sur le chemin des moteurs d’entraînement en élévation de la roue dentée géante. De la même manière que pour le contrôle en élévation, de puissants moteurs garantissent également un positionnement précis du télescope selon cet axe.

Une cascade de crans de sûreté assure un fonctionnement sans danger du télescope. Le butoir sombre au premier plan est l’ultime sécurité, à laquelle on ne devrait avoir recours qu’en cas d’extrême urgence. La barre du milieu sert de première sécurité.

L’encodeur angulaire pour le mouvement d’élévation. Grâce à lui les positions astronomiques sont transmises avec justesse à la roue dentée d’élévation.

Près d’ici une curiosité, mais extrêmement utile et importante, le pendule. Il réagit aux dangereuses oscillations propres que le télescope peut envoyer une alerte.

D’importants groupes électrogènes et réservoirs pour le refroidissement et l’augmentation de la sensibilité sont construits sur une plate-forme inférieure.

D’urgents et indispensables travaux d’entretien du télescope, comme ici le câblage électrique du système de rotation en azimut, peuvent être réalisés entre 8 heures et 17 heures. Ensuite tout doit à nouveau fonctionner pour ne pas retarder l’activité de mesure.

Les techniciens essaient de localiser les problèmes d’engrenages avec des combines simples mais efficaces. Le clou à l'intérieur du bocal s'est tordu: ainsi la partie intérieure s'est déplacée brusquement.

Dans les catacombes sur le chemin des bâtiments de contrôle se trouve une salle avec des batteries pour les cas où une coupure de courant surviendrait.

L’opérateur du a une vue dégagée sur le télescope à travers ces vitres.

Traduit en français: 16. Januar 2006 - Guillaume Souvrain

ur 3/2013