Alma bada powstawanie gwiazd

Jesienią 2008 r. na pustyni Atacama w Chile została ustawiona pierwsza europejska antena paraboliczna radioteleskopu Alma. Była to pierwsza z serii 25 anten parabolicznych, których wstępny montaż wykonała  francuska firma Duqueine pod bystrym okiem trakera laserowego firmy FARO .

Inżynierowie i technicy firmy Duqeine z siedzibą w Lyonie (Francja), specjaliści w dziedzinie materiałów laminowanych o wysokich parametrach, udali się w podróż w Andy chilijskie. Nie pojechali tam na wakacje, ale po to, by zainstalować dwie półparaboloidy z laminatu węglowego do pierwszej z serii europejskich anten radioteleskopu interferometrycznego Alma (Atacama Large Millimeter Array). Do roku 2012 powinno pracować już ok. 60 anten – to wyjątkowa przygoda dla specjalistów i przedsiębiorstwa, które dzięki swej wielkości i indywidualizacji produkcji zdobyło sobie wyjątkowy rynek.

Astronomowie, do obserwowania gwiazd potrzebują najlepszych dostępnych na rynku urządzeń. Alma to  największy na świecie projekt w dziedzinie Radioastronomii. Jest zlokalizowany w unikalnym miejscu, na  wysokości ponad 5000 metrów, na płaskowyżu Chajnantor na pustyni Atacama. Panują tu wyjątkowo korzystne warunki atmosferyczne: bezchmurne niebo, nadzwyczaj suche i przejrzyste powietrze. Każda antena odbiera swoją część fal radiowych, które transmitowane są przez położone niżej (na wysokości 2900 m),  zainstalowane na stałe, kable. Ale specyfiką Almy jest Interferometria. Informacje emitowane przez wszystkie anteny są „sumowane” i skupiane razem. W ten sposób około 60 anten przekształca się w gigantyczny radioteleskop o zmiennej wielkości 160 x 250 m, w zwartej konfiguracji, o średnicy do 15 kilometrów,  uzyskiwanej przez przestawianie anten (za pomocą specjalnych pojazdów, ponieważ każda kompletna antena waży 100 ton).

Anteny europejskie są wytwarzane przez koncern AEM (Alcatel Alenia Space, European Industrial Engineering SrL, MT Aerospace) i jego poddostawców, w tym firmę Duqueine. „Konkurencja w walce o ten rynek i  produkcję reflektorów do tych anten była bardzo ostra. W końcu chodzi tu o prestiżowy, wzorcowy projekt europejski. I to my wygraliśmy ją pod koniec 2006 roku“, mówi z dumą Jérôme Aubry, Kierownik Marketingu i Dyrektor Handlowy w firmie Duqueine.

W swoim wnętrzu antena paraboliczna odbiera fale radiowe i skupia je razem w znajdującym się w ognisku anteny odbiorniku. „Antena paraboliczna ma średnicę 12 metrów, wysokość trzech metrów i waży pięć ton. Odchylenie powierzchni anteny parabolicznej od idealnego kształtu nie może przekraczać ±1,5 mm. „Precyzja jest ważna, ponieważ na tej powierzchni mocujemy uchwyty do ustawiania mikrometrycznego, do których z kolei mocowana jest powierzchnia odbijająca,  pozycjonowana z dokładnością do ±25 μm!“, informuje kierownik projektu Francis Sedeilhan, który zainicjował tę operację. I gdy tylko zawarto transakcję, natychmiast rozpoczęto realizację.

Antena paraboliczna została zdefiniowana przez geometrię (dane wymiarowe i precyzja) oraz funkcję (sztywność, rozszerzalność, odporność na wiatr), ale należało jeszcze opracować i zaprojektować szczegóły. Biuro projektowe firmy Duqueine (około 30 inżynierów) wzięło się do pracy z zachowaniem zasady „Design to Cost”. Zastosowany materiał to niezwykle sztywna tkanina węglowa AC G, 394 GPa. Trzeba było wykonać formy, na których miały być umieszczone przycięte elementy oraz ustalić technologię produkcji (przycinanie węgla i tworzenie grup – kitting -, układanie, temperatura i cykl utwardzania, cięcie elementów strumieniem wody itd.). Każda antena paraboliczna składa się z 16 elementów (tzw. slices), z których każdy z kolei składa się z 15 zgrzanych ze sobą części. Każda operacja składania odbywa się na stojaku montażowym pod bystrym okiem urządzenia FARO Laser Tracker.

Dla ułatwienia transportu reflektor jest pozostawiamy w postaci dwóch połówek anteny parabolicznej. Stąd konieczność podróży do Chile – tylko w celu zainstalowania pierwszej anteny.