Extremely Large Telescope de l'ESO

[Cay2 817]

Bonsoir,

 

La découpe des disques pré-polis se fait en utilisant de 'classiques' outils diamant, un peu a la mode coupe-carrelage mais sur des machines d’usinage CNC modernes. En plus de la découpe, il faut faire des usinages de finition des bords et des 'poches' dans lesquelles seront installés les Edge Sensors.
Les 6 oreilles de Zerodur restantes ne sont pas jetées ;-). Elles sont retournées chez Schott pour réutilisation ultérieure.
Le Zerodur est très stable thermiquement, cela tout le monde le sait. On sait moins qu'il est très stable mécaniquement : ses contraintes internes sont très faibles (cela dépend de la classe de Zerodur achetée...). C'est un matériau de type verre/céramique, ainsi une redistribution de contraintes internes se matérialise par une déformation élastique. 
On l'a expérimenté et démontré pendant la phase B de l'ELT: quand on découpe le disque de Zerodur, la déformation constatée sur  la surface optique est au max de quelques fractions de micron. On ne constate absolument aucun effet de bord a proximité du trait de coupe : les franges restent parfaitement droites au bord, même en zoomant sur un champ de qq dixièmes de millimètre. 
Apres découpe, on corrige a la forme finale par usinage ionique pour compenser les déformations mécaniques de découpe et d’intégration sur la monture.   
 

[Cay2 817]

Il y a 6 heures, serge vieillard a dit :

Pi de-diou, se polir un miroir à partir d'une chute d'un segment de l'ELT, ça aurait de la classe !!!!! bon,  diamètre de l'ordre de 20cm

Malheureusement, la plus grande largeur des découpes n’excède pas 110 mm ... On fera meme pas un 114/900 :-(
Ceci dit, un ptit scopio de 110 mm avec une matière qui ne se dilate pas plus que +/- 0.03 10-6 /K, cela en jette mais ne sert a rien :-D

 

[Cay2 817]

Le 11/12/2023 à 02:58, Alain MOREAU a dit :

Le 10/12/2023 à 23:02, Kirth a dit :

Bah, il ne serviraient à rien de toute façon 

 

Mmmhhh...

Antoine Labeyrie saurait bien en faire quelque chose 

 

Hm ....
Le Zerodur n'est pas produit que pour faire des miroirs ...
Tiens, un exemple au passage : les Edge Sensors du M1... Voir l'image ci-dessous.
Mais plein d'autres exemples de pièces de petites et moyennes dimensions dans le domaine de la micro-lithographie, des gyro-lasers, etc.
Il se pourrait, mais cela n'est qu'une rumeur de machine a café, qu'une série de montres spéciales avec écran en Zerodur ELT M1 voient le jour ;-)
Bon ces montres ne seront probablement pas au prix de la casio du super U du coin :-D  
 
 

[Cay2 817]

Le 11/12/2023 à 20:24, Christophe H a dit :

Une gestation toute en longueur. On sait comment ça finira : par perdre l'ESO. 

 

Celle-la elle est top :-)
Je la ramène au boulot (a l'ESO)

[Cay2 817]

Le 11/12/2023 à 22:51, Superfulgur a dit :

Le 11/12/2023 à 22:31, jackbauer 2 a dit :

Dans le même ordre d'idée : je ne sais pas combien coûte le miroir primaire dans un télescope, mais vu qu'ils sont produit en quantité industrielle pour l'ELT il y a peut-être possibilité de faire des "petits" télescopes à moindre coût ?

 

En gros, ils vont en fabriquer 1000, à la louche.

 

Mais les demandes, même mondiales, pour des télescopes de 1.4 m de diamètre, ça doit pas être gigantesque.

Ou alors pour faire des interféromètres à 6, 8, 10 télescopes ?

 

En tout cas, mi figues, mi raisin, les gens de Reosc lorgnaient du côté du TMT, les miroirs étant quasiment identiques. Ils le disaient en rigolant, mais on sentait que c'était qu'à moitié de l'humour...

 

Bonne question, anyway.

 

Oui, pas loin de 1000, 931 pour être exact.
Faire des petits télescopes a moindre coût, il faudrait un sacré marché. Une installation de production de série n'est rentable qui si elle produit de la série. 
Compte tenu du temps de gestation d'un projet astronomique, disons 10 ans minimum avant production, il est fort peu probable qu'on puisse alimenter l'usine de Poitiers d'ici qq années.
TMT? Projet qui n'a pas son budget, pour lequel la dissémination de la fabrication des optiques vers les pays participants est une condition, il ne faut pas trop rêver.
Il y a bien des projets dans les cartons : par exemple la communication optique/laser vers les satellites et sondes spatiales (ESA)...  En gros on remplace les grosses antennes Telecom par des gros  'télescopes'. Ils peuvent bosser en émission/réception. Besoin: gamme 30-mètre minimum. Mais encore une fois, l'horizon industriel c'est pas quelques années... 

[Cay2 817]

Il y a 7 heures, serge vieillard a dit :

.... quelle machine !!!

y parait que pour le M4, l'optique adaptative d'un diamètre de 2,40 m, ce sont 6 pétales d'une minceur extrême (quelques millimètres, 4 je crois) très délicats à manipuler car très cassables. Ils sont préalablement polis, puis découpés et plus étonnant encore, amincis sur leur face arrière car il serait bien délicat de faire les opérations préliminaires sur un verre aussi fin..... Incroyable, à vérifier.

 

Y parait pas : c'est vrai ! Oui, 6 pétales.
Pour être précis : 1.95 mm d’épaisseur.
Ils sont polis puis amincis avant découpe finale : moi qui ne suis pas pieux j'ai quand même fait brûler un paquet de cierges ...  D’ où l’incendie de la cathédrale par ailleurs ... 

 

https://elt.eso.org/mirror/M4/

 

 

[bricodob300 553]

Bonsoir

J'ai pu lire sur Wikipedia que les 3 premiers miroirs étaient asphériques sans pour autant connaître la combinaison de l'ensemble ?

Sur M1 : les segments sont tous sphériques mais orientés judicieusement pour répondre au mieux à la dite aspherisation ou bien chaque segments a sa propre forme de portion de paraboloïde (ou autre...)

Dans ce dernier cas j'imagine même pas le casse tête.

 

[Christophe H 6 388]

Il y a 7 heures, Cay2 a dit :

Je la ramène au boulot (a l'ESO)

Elle risque de faire un bide avec les collègues non francophones.

[Superfulgur 16 106]

Il y a 3 heures, Christophe H a dit :

Elle risque de faire un bide avec les collègues non francophones.

 

Oui, c'est même un truc à perdre la peau et l'ESO.

 

[vaufrègesI3 15 161]

Il y a 11 heures, Cay2 a dit :

moi qui ne suis pas pieux j'ai quand même fait brûler un paquet de cierges ...  D’ où l’incendie de la cathédrale par ailleurs ... 

 

Tu seras pardonné.. :  Le pape lui même invite à allumer des cierges !

[Kirth 4 250]

Il y a 11 heures, bricodob300 a dit :

J'ai pu lire sur Wikipedia que les 3 premiers miroirs étaient asphériques sans pour autant connaître la combinaison de l'ensemble ?

Sur M1 : les segments sont tous sphériques mais orientés judicieusement pour répondre au mieux à la dite aspherisation ou bien chaque segments a sa propre forme de portion de paraboloïde (ou autre...)

Dans ce dernier cas j'imagine même pas le casse tête.

 

De mémoire c'est bien l'option 2, raison pour laquelle je disais que les chutes à L/20 ne serviraient à rien pour faire des petits télescopes.

[Cay2 817]

Il y a 11 heures, bricodob300 a dit :

Bonsoir

J'ai pu lire sur Wikipedia que les 3 premiers miroirs étaient asphériques sans pour autant connaître la combinaison de l'ensemble ?

Sur M1 : les segments sont tous sphériques mais orientés judicieusement pour répondre au mieux à la dite aspherisation ou bien chaque segments a sa propre forme de portion de paraboloïde (ou autre...)

Dans ce dernier cas j'imagine même pas le casse tête.

 

Je sais pas ce que Wikipedia raconte, mais ta lecture du truc laisse pantois ... J' essaie de faire comprendre le truc.

 

L'ELT est un TMA, un Tri-Mirror-Anastigmat. Ma traduction de ce charabia est la suivante:

- Quand tu fais un télescope a deux miroirs, genre Cassegrain, il faut bidouiller un peu la forme des M1 et M2 pour minimiser  les aberrations de champ du télescope. Ritchey et Chrétien ont trouvé une forme optimale pour virer la coma de champ. C'est le Ritchey Chrétien.  Mais il reste une composante d'astigmatisme dans le champ....
Pour l' ELT, l’idée  est de corriger cet astigmatisme résiduel.
Le principe en optique et ailleurs est toujours le même : si je dois supprimer une aberration, je dois augmenter mes degrés de liberté, donc le nombre de miroirs.
- Le M1 est proche d'une parabole. Donc pas sphérique du tout. Pour satisfaire la fonction optique adéquate, il est nécessaire de dévier un peu de la parabole. Le M1 est elliptique :-). Il est hyperbolique pour la combinaison Ritchey Chrétien. 
- Le M2 est hyperbolique. C'est le résultat de l'optimisation de Ritchey et Chrétien. La encore faut le laisser dévier un peu de la combinaison RC car on va ajouter un troisième miroir.
- Le M3 vient comme un 'correcteur de champ'. Il n'est pas très asphérique comme M1 et M2. Son boulot c'est de corriger l'astigmatisme de champ. 
Bon, du point de vue calcul optique, cela impose de laisser flotter un peu les caractéristiques des optiques en fonction du champ désiré, et on arrive a cette combinaison TMA.

Le résultat est le suivant:
- Sur M1, les segments sont des portions hors d'axe d'un asphérique, un ellipsoïde ouvert a F/0.9.
(oublie les sphères lues ici ou la, on est très loin des sphères)  
- Sur M2, c'est une hyperbole convexe ouverte a F/1.1. L'enfer des opticiens (convexe, asphérique, très ouvert)

- Sur M3, pas loin de la sphère, on doit mettre 30 microns d'asphérisation pour satisfaire la correction de champ. Il est concave et pas trop asphérique : c'est une optique 'facile'.
   

[jldauvergne 15 123]

Le 06/10/2023 à 04:30, jackbauer 2 a dit :

Quelqu'un y a déjà été ?

J'y suis allé oui. Il me semble que j'avais fait un reportage dessus. Tu es sûr qu'il a été déplacé  ? Si c'est le cas il n'a pas dû aller loin de son point de départ parce que c'était par là. 

Je pense qu'il a juste été remis en état et transféré. 
Il y avait un hexapod telescope bien cool. Bien en panne aussi  

Modifié 13 décembre 2023 par jldauvergne

[bricodob300 553]

Il y a 3 heures, Cay2 a dit :

Je sais pas ce que Wikipedia raconte, mais ta lecture du truc laisse pantois ... J' essaie de faire comprendre le truc.

Bonjour

Je n'ai pas été assez clair sur ce que wiki raconte...

Ce que wiki ne dit pas ce sont les coniques des 3 premiers miroirs, merci pour vos lumières à ce sujet.

Pour le reste de mon message c'est moi qui m'interrogeais sur la façon dont était polis par exemple un segment proche du centre et un de ceux qui ce trouvent proche de la périphérie.

 

 

 

 

Modifié 13 décembre 2023 par bricodob300

[Cay2 817]

il y a une heure, bricodob300 a dit :

Pour le reste de mon message c'est moi qui m'interrogeais sur la façon dont était polis par exemple un segment proche du centre et un de ceux qui ce trouvent proche de la périphérie.

 

Salut bricodob300 :-)

Pour les segments proches du centre ou ceux proches du bord, il n'y a aucune différence. Le procédé de fabrication est identique. Meme si la quantité d'aspherisation change bcp du centre vers le bord. 

Seule la métrologie finale doit être adaptée : chaque type de segment (il y en a 133) nécessite un correcteur holographique spécifique (CGH).

Ces correcteurs sont mis en place / remplacés dans la tour de métrologie optique finale pour s'adapter au segment mesuré.   

Marc

[eric g 128]

il y a 13 minutes, Cay2 a dit :

Seule la métrologie finale doit être adaptée : chaque type de segment (il y en a 133) nécessite un correcteur holographique spécifique (CGH).

Ces correcteurs sont mis en place / remplacés dans la tour de métrologie optique finale pour s'adapter au segment mesuré.

 

On est là à des années-lumière de l'appareil de Foucault et du masque de Couder 

Merci Marc pour toutes ces précisions qui répondent à ces mêmes interrogations qui interpelaient bricodob300.

Eric

Modifié 13 décembre 2023 par eric g

[Kirth 4 250]

Il y a 5 heures, Cay2 a dit :

Sur M1, les segments sont des portions hors d'axe d'un asphérique, un ellipsoïde ouvert a F/0.9.
(oublie les sphères lues ici ou la, on est très loin des sphères)  

 

Donc les chutes sont des portions à L/20...hors axe, du coup inutilisables pour en faire un miroir simple de télescope.

Ou alors, je n'ai rien compris, et c'est très possible.

[loulou13 918]

Il y a 20 heures, Cay2 a dit :

on corrige a la forme finale par usinage ionique

 

Oulà, tu en as des infos, c'est un régal, c'est vraiment sympa de partager  !

bon, dommage que Schott récupère ces chutes, c'eût été rigolo d'en récupérer qqs unes !!

 

ah ben oui la reprise post-découpe c'est jamais simple ?

Du coup, il faut une sacrée grosse usineuse, avec un sacré gros vide aussi ? celle de St Pierre du Perray rentrait juste le M2 du VLT je crois (celui qui est en Bérylium, d'ailleurs, y a t-il finalement été, ou ça polluait trop le vide et l'air des gens qui respirent à côté ?) ?

ou il y en a une nouvelle construite spécialement du coup ?

 

 

[bricodob300 553]

Il y a 2 heures, Kirth a dit :

Donc les chutes sont des portions à L/20...hors axe, du coup inutilisables pour en faire un miroir simple de télescope.

Ou alors, je n'ai rien compris, et c'est très possible.

À priori on ne pourrait tirer que 12 cm de D mais avec toujours 35 mètres de F... Oublie.  😉

Modifié 13 décembre 2023 par bricodob300

[Cay2 817]

Il y a 2 heures, Kirth a dit :

Donc les chutes sont des portions à L/20...hors axe, du coup inutilisables pour en faire un miroir simple de télescope.

Ou alors, je n'ai rien compris, et c'est très possible.

Salut Kirth,

Tu as parfaitement compris. Des portions hors d'axe d’ellipsoïde de révolution (k= -0.996473) avec un rayon de courbure de R= 68685 mm, on ne peut pas en faire grand chose.
La seule possibilité :  carotter un bout de Zerodur de diamètre 110 mm et 50 mm d' épaisseur, puis le refaçonner pour en faire un beau miroir. Mais de 110 mm seulement.
Ou alors, on carotte et on refaçonne pour faire un joli secondaire  de Newton, Cassegrain, RC, ou autre. 
Mais encore une fois, ils sont réutilisés par Schott. 

[Cay2 817]

Il y a 2 heures, loulou13 a dit :

Oulà, tu en as des infos, c'est un régal, c'est vraiment sympa de partager  !

Salut Loulou13,

Oui, je connais un peu. Ai fait 15 ans de Reosc. Et suis responsable  des optiques de l'ELT  a ESO.

J'aime bien vous lire, quand j'ai le temps, car vous me donnez une vue intéressante sur le projet.
Et suis aussi a mes heures un astro-amateur.
Partagez avec vous ce que je peux partager, je le fais avec plaisir .
Par contre je ne peux rien partager qui ne soit deja sous une forme 'publique', par exemple dont vous pourriez trouver des détails dans telle ou telle publication... Propriété industrielle oblige. Comprenez-le.
Les gens ont le droit de se poser des questions et le droit de savoir. Moi le premier.  

Modifié 13 décembre 2023 par Cay2

[Cay2 817]

Il y a 1 heure, loulou13 a dit :

bon, dommage que Schott récupère ces chutes, c'eût été rigolo d'en récupérer qqs unes !!

J'en ai dans mon bureau 

[Cay2 817]

Le 13/12/2023 à 19:17, loulou13 a dit :

ah ben oui la reprise post-découpe c'est jamais simple ?

Apres découpe, pas question d'aller faire du polissage a l'outil poix ou je ne sais quoi qui vienne frotter la surface mécaniquement. Désastre assuré sur les bords.
La finition se fait donc pas un procédé physique d'ablation par bombardement ionique.
En quelques mots:

- Tu te mets sous vide (gros vide, genre 10-6 mbar)
- Tu prends un gaz genre Argon.
- Tu l'ionises pour en faire un plasma.
- Tu accélères ce plasma dans un champ électrique. Les particules prennent de l’énergie cinétique... 
- Si l'énergie cinétique est assez élevée, elle permet d'arracher des atomes de matière a la surface optique travaillée.

Faut donc:
- une enceinte a vide

- un canon a ion

- un robot pour piloter la position et la vitesse du canon dans le vide.

On passe vite sur les trous, on passe plus de temps sur les bosses , et voila 
L'usinage ionique ne crée pas d'effets de bord aux endroits des découpes. 

 

Marc
   

Modifié 14 décembre 2023 par Cay2

[Cay2 817]

Il y a 1 heure, loulou13 a dit :

ah ben oui la reprise post-découpe c'est jamais simple ?

Du coup, il faut une sacrée grosse usineuse, avec un sacré gros vide aussi ? celle de St Pierre du Perray rentrait juste le M2 du VLT je crois (celui qui est en Bérylium, d'ailleurs, y a t-il finalement été, ou ça polluait trop le vide et l'air des gens qui respirent à côté ?) ?

ou il y en a une nouvelle construite spécialement du coup ?

 

Loulou13 est curieux  ...
Voir mon post précédent: il faut un gros vide, oui, genre 10-6 mbar.
Non, celle de St Pierre ne rentrait pas le M2 VLT au chausse-pieds .
Le M2 (1120 mm de diamètre) n'a de toute façon pas été fini en usinage ionique.
Celle de Saint Pierre, on peut la voir sur le site de Safran, ici avec un segment prototype de Phase B:

 

On peut y rentrer M5 ...
Pour Poitiers, c'est de la série. Il a donc fallu installer plusieurs machines de IBF dédiées, oui.

  

[bricodob300 553]

il y a 30 minutes, Cay2 a dit :

On passe vide sur les trous, on passe plus de temps sur les bosses , et voila 

Donc en fait tout est possible avec un peu de patience....