Positionskorrektur eines Höhen-Radioteleskops

Das Große Azimutalteleskop (BTA) ist ein optisches Teleskop mit einem einteiligen Hauptspiegel von 6 Metern im Durchmesser. Damit ist es das größte in Eurasien. Das Reflektorteleskop befindet sich im Speziellen Astrophysikalischen Observatorium (SAO) in Karatschai-Tscherkessien (nahe dem Dorf Nischni Arkhyz in der Region Selentschukskaja) in einer Höhe von 2.070 Metern.

Für hochqualitative Beobachtungen und die astrophysikalische Forschung sind sowohl die Positionsstabilität der einzelnen Spiegelsystem-Elemente als auch die Geometrieparameter des BTA als Ganzes sicherzustellen. Da das tatsächliche Teleskopsystem (Höhenachse, Vertikalachse, Achse des Zielfernrohrs etc.) nicht dem idealen System in der Software entspricht, entstehen verschiedene Fehler bei der Verfolgung und Ausrichtung des Teleskops. 

Neueste Entwicklungen in Bezug auf die Instrumente und Verfahren der messtechnischen Kontrolle eröffnen neue Möglichkeiten den aktuellen Status der Objekte astrophysikalischer Observatorien und Teleskope zu ermitteln. Lasertechnologie-basierte Instrumente zur Bestimmung der räumlichen Koordinaten eines Untersuchungsobjekts kommen bereits seit Langem bei der räumlichen Positionierung und geometrischen Überwachung zum Einsatz. 

Darüber hinaus lassen sich derartige Systeme in bereits existierende Kontrollsysteme integrieren, sodass sich die Position der jeweiligen Objekte in Echtzeit korrigieren lässt. Diese Technologie ist auch auf das BTA-Teleskop anwendbar: Sie gestattet die kontinuierliche geometrische Kontrolle von Deformationen unterschiedlicher Elemente seines Spiegelsystems. So lässt sich die Position der optischen Systemelemente des Primärfokus, einschließlich einer Verschiebung des Primärfokusspiegels und des konvexen hyperbolischen Spiegel, überprüfen. Auch Verformungen der Teleskoprohrstrukturen wie Ausleger, Stützen und Verlängerungen können überwacht werden. Durch Analysieren der Teleskoprohrstrukturen lassen sich bei offenem und geschlossenem Turmdach sowie während der Beobachtungen thermische Verformungen verfolgen. In ähnlicher Weise können Gewichtsverformungen durch die Positionsveränderung der Spiegelsystemelemente während des Neigens des Rohrs über den gesamten Winkelbereich verfolgt werden.

Specialists from Promgeodesiya Ltd carried out measurements to determine the shifts of the primary focus cup relative to the main mirror, depending on the angle of inclination of the tube. During the measurements, the telescope tube was tilted by angles of zenith and azimuth with a certain step.

Die Messungen wurden mit einem direktscannenden Leica Absolute Tracker ATS600 ausgeführt. Für eine optimale Messgenauigkeit wurde der Laser Tracker sicher am Mittelpunkt des Teleskops befestigt. Die Ausrichtung des Trackers war ebenfalls maßgeblich: Um ihn, wie erforderlich, auf den Primärfokus auszurichten, musste er in einem Winkel von 90 Grad relativ zur Vertikalen geneigt sein. Unter Einsatz spezieller Hardware und mithilfe der Funktionen des Laser Trackers ATS600 wurde er mit einem kippbaren Instrumententisch an der mittleren Montagestruktur angebracht.

Während des gesamten Messvorgangs wurde mit einem zusätzlichen Leica NIVEL220 Neigungsmesser die Neigung der Azitmutachse des Teleskops bestimmt.