Correction de la position d’un télescope optique en haute altitude

Avec un diamètre de miroir monolithique principal de 6 mètres, le grand télescope azimutal (BTA) est le plus grand télescope optique en Eurasie. Ce télescope de type réflecteur est installé dans l’Observatoire spécial d’astrophysique (SAO) en Karatchaïévo-Tcherkessie (plus précisément dans le village de Nizhny Arkhyz, région de Zelenchuksky), à une altitude de 2070 mètres.

Pour permettre des observations et recherches astrophysiques de haute qualité, la stabilité de la position des éléments de miroir et les paramètres géométriques du BTA dans son ensemble doivent être contrôlés. Comme le système de télescope réel (axe altimétrique, axe vertical, axe de visée du tube, etc.) ne coïncide pas avec le système idéal sur lequel le logiciel est configuré, il existe différents types d’erreurs de suivi et de pointage.

Les développements modernes en matière d’instrumentation et de méthodes de contrôle métrologique offrent de grandes possibilités pour déterminer l’état actuel des objets des observatoires et télescopes astrophysiques. Cela fait bien longtemps que l’on utilise, pour le positionnement spatial et la surveillance géométrique, des instruments qui permettent de déterminer les coordonnées spatiales des points d’un objet étudié. Ces équipements sont intégrés dans des systèmes de contrôle existants pour une correction en temps réel de la position d’outils. 

En relation avec le BTA, cette technologie permet un contrôle géométrique continu des déformations de divers éléments du système de miroirs du télescope. La position des éléments du système optique du foyer primaire peut être contrôlée, y compris le déplacement du verre du foyer primaire et le miroir hyperbolique convexe. Les déformations des structures tubulaires du télescope, telles que les bras, supports et rallonges, peuvent également être surveillées. Tout comme les déformations thermiques, par l’analyse des structures tubulaires lors de l’ouverture, de la fermeture du toit de la tour et pendant les observations. De façon similaire, les déformations dues au poids peuvent être suivies à travers le changement de la position des éléments du système de miroirs pendant l’inclinaison du tube, sur toute la plage d’angles.

Une équipe de spécialistes de Promgeodesiya Ltd a effectué des mesures pour déterminer les décalages entre le foyer primaire et le miroir principal en fonction de l’angle d’inclinaison du tube. Pendant les mesures, le tube du télescope a été incliné dans l’axe du zénith et de l’azimut avec un certain pas..

Les mesures ont été réalisées avec un laser tracker à numérisation directe Leica Absolute Tracker ATS600. Pour fournir une précision de mesure optimale, le laser tracker a été fixé de façon sûre au point central du télescope. L’orientation du laser tracker était aussi importante. Le laser tracker doit être pointé sur le foyer primaire, et pour cela il doit être incliné à un angle de 90 degrés par rapport à la verticale. À l’aide d’un matériel spécial et des fonctionnalités du laser tracker ATS600, l’équipement a été fixé aux structures centrales sur un plateau inclinable.

Un inclinomètre Leica NIVEL220 a déterminé l’inclinaison de l’axe azimutal du télescope tout au long des mesures.