Superfulgur

Extremely Large Telescope de l'ESO

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40 mètres.

Oui ok, mais bon.

Vu d'Usain Bolt 40 mètres c'est 4 mètres pour moi alors faut relativiser.

Et le diamètre c'est pas 40 mètres alors bof bof

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il y a 19 minutes, Superfulgur a dit :

A chaque fois que je me dis "la trappe de la coupole fait 40 mètres" je bloque.

40 mètres.

La trappe.

40 mètres.

La grande coupole à l'OHP ne fait que 20m....de diametre.

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il y a 8 minutes, Yoann DEGOT LONGHI a dit :

La grande coupole à l'OHP ne fait que 20m....de diametre.

 

Alors que le 2 mètres de l'OHP dans sa coupole semble "très grand".

Je crois avoir vu la plus grande coupole existante, celle du LBT, instrument absolument gigantesque, avec une trappe, de mémoire de 25 mètres.

 

Mais 40 mètres...

Je peux pas.

:o

 

 

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Une cathédrale édifiée à la gloire de la Nature : voici à quoi me fait penser l'érection de cette paupière géante ouverte sur son oeil cyclopéen ! :x

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il y a une heure, Alain MOREAU a dit :

voici à quoi me fait penser l'érection de cette paupière géante

 

Il faut surtout considérer ça sous l'angle de l'écologie : l'essentiel de toute érection c'est qu'elle soit en développement durable.

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Posté(e) (modifié)

 

Il y a 3 heures, Alain MOREAU a dit :

l'érection de cette paupière géante ouverte sur son oeil cyclopéen ! 

 

Rhhaaah, c'est beau c'que vous v'nez d'dire m'sieu Alain… 9_9

Bon évidemment, il y en a certains qui en profitent… ^_^

[ bien que je la trouve pas celle-là… ]

Modifié par Kaptain
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Pour en revenir au M5 et au SiC, je dirais que le diable se cache dans les détails non? Coté tenu du coating?

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Il y a 2 heures, Optrolight a dit :

Pour en revenir au M5 et au SiC, je dirais que le diable se cache dans les détails non? Coté tenu du coating?


Pas vraiment un pb le coating sur du SiC. Et piloter la position du M5 vers 10 Hz n'y change pas grand chose. Il faudra refaire le coating du M5 toutes les qq années comme pour les autres optiques.

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Pour mieux éclairer le sujet sur le SiC débattu plus haut.... Un peu de méca.
1/ Déformation sous gravité
A géométrie et à conditions de support égales, un miroir va se déformer sous son propre poids proportionnellement à E/Rho.
E : module d'Young, ou module d' élasticité, ou raideur.

Rho : densité.

SiC Fritté : E= 450 GPa  Rho = 3.2      E/Rho = 140

Zerodur :   E= 91 GPa     Rho = 2.5      E/Rho = 36

140/36 = 3.9
Donc, intrinsèquement le SiC se déforme 4 fois moins que le Zerodur sous son propre poids. :o  

 

2/ Fréquences propres de vibration, excitation dynamique
Un miroir de stabilisation de visée comme le M5 ne doit pas se mettre à vibrer, et donc a se déformer, quand on le soumet à des changements angulaires dix fois par seconde. 

A géométrie et à conditions de support égales, un miroir a une fréquence propre de vibration proportionnelle à racine(E/Rho).

SiC Fritté :    E/Rho = 140   racine(E/Rho) = 11.8

Zerodur :      E/Rho = 36     racine(E/Rho) = 6

11.8/6 = 2

Donc, intrinsèquement le SiC a des fréquences de vibrations 2 fois plus élevées que le Zerodur. :o

 

3/ Miroirs allégés, ou dits alvéolés

Avec le progrès des techniques de fabrication, on arrive aujourd’hui à obtenir des taux d’allègement supérieurs à 85%. On gagne beaucoup en masse. Et on tache de conserver un bon ratio rigidité/masse avec des nervures fines mais hautes. Mais il y a des limites. Les miroirs alvéolés ont souvent des ratios diamètre/épaisseur supérieurs à 10.
Les structures alvéolées ont un inconvénient en polissage, on crée une structure de bosses en face des cellules d’allègement et cette peau de tortue dégrade fortement la performance optique...
QUIZ: des bosses ou des trous ? J'attends vos réponses :)B|o.O9_9 

Et on peut augmenter l’efficacité de la structure en lui donnant une forme en V ou en  W (single-arch, double-arch).
Pour un M5, qui fait 2.7 m x 2.2 m, on veut 440 kg max. A vos calculettes vous allez vite comprendre le pb ...
La conclusion de calculs de coins de tables, avec un petit tableau dans Excel, c'est que :

- Quel que soit le matériau envisagé, le M5 doit être très allégé, et pas qu'un peu. Il sera alvéolaire au design agressif.  
- Le M5 ne peut pas être réalisé en verre ou en vitro-céramique, il faut un E/Rho qui grimpe au plafond.

- Donc exit le Zerodur etc. Il faut du SiC.

 

J'attends vos réponses au QUIZ :D


Bonne soirée. ;)
Marc

 

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Il y a 7 heures, Cay2 a dit :

QUIZ: des bosses ou des trous ? J'attends vos réponses :)B|o.O9_9 

 

Bonjour Marc,

 

alors je tente : des bosses ? 

comme c'est une petite peau toute fine, ça plie sous l'outil, donc ça s'use moins, donc il reste plus de matière que sur les arches,  et donc ça fait des bosses ??

on corrige à l'usinage ionique ensuite ?

 

mais je suis preneur de la vraie explication !

François

 

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Il y a 1 heure, loulou13 a dit :

Bonjour Marc,

 

alors je tente : des bosses ? 

comme c'est une petite peau toute fine, ça plie sous l'outil, donc ça s'use moins, donc il reste plus de matière que sur les arches,  et donc ça fait des bosses ??

on corrige à l'usinage ionique ensuite ?

 

mais je suis preneur de la vraie explication !

François

 

Je pense en effet que tu as raison. La force de contact est plus faible et donc moins d'abrasion. 

Il y a aussi les problématiques de la jonction des pétales Marc si je me trompe pas lors du polissage. 1 mm d'épaisseur pour avoir de la marge je crois? Si j'ai bien retenu :) 

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Des bosses. Vous avez raison et êtes gagnants du Quiz.
Quand un outil de polissage passe au droit des cellules d’allègement, la surface s'affaisse, et le résultat c'est moins d'usure. Donc au final des bosses.
Vu différemment : l'usure par un outil suit une loi dite de Preston du genre : 
t = k.P.V
t : taux d'usure
P : pression de travail
V : vitesse de l'outil

k : coeff qui dépend de la matière usinée, de l'abrasif
 

Un extrait de mon vieux cours sur le polissage :

image.png.cfd532cd17fc89a11c8e22fcb340cc51.png
 

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Et donc on ne peut pas faire n' importe quoi quand on définit un miroir allégé ou alvéolaire ... 
Le ratio [taille des alvéoles d / épaisseur de la peau e ] a une importance cruciale car la déformée sous pression de polissage P est en P.d4/e3 (Pression fois d puissance 4 / e puissance 3).
En fixant une limite à cette déformée, par exemple la limite de diffraction + de la marge ... Ou alors déformation max mesurable et corrigeable en usinage ionique, on contraint le design de la structure alvéolaire.
Reste à trouver l'optimum acceptable entre épaisseur et hauteur de nervures et zou ! on converge (optimum = masse, rigidité, déformée sous gravite, déformée mesurable et corrigeable .... ). 

On peut faire cette optimisation sous Excel. Cela prend moins d'une journée...

 

Pas besoin de laisser les ingénieurs 'modernes' se lancer dans de la modélisation aux éléments finis paramétriques complexes dont les itérations vont prendre des mois voire des années ... Cette maladie de la méconnaissance des lois et principes de base conduit souvent à des délais et coûts inavouables.  

 

Tu poses les équations, tu fais un poil de Excel ou Matlab, et tu as une solution qui tient la route rapidement, ou pas.

 

Note: pour une masse donnée, une amplitude max des effets de polissage, un optimum de rigidité existe 9_9

 

image.png.10c756ec27ae09de2918440cfe04edae.png
 

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Le 27/05/2024 à 09:45, Optrolight a dit :

Il y a aussi les problématiques de la jonction des pétales Marc si je me trompe pas lors du polissage. 1 mm d'épaisseur pour avoir de la marge je crois? Si j'ai bien retenu :) 

 

La jonction entre les pétales, c'est le joint de brasure, comme cela a été fait sur Herschel, et celui-ci a une épaisseur de 0,05 mm ou moins. Difficile même de le voir a l’œil.

 

https://www.mersen.us/sites/us/files/publications-media/spie-2011-from-herschel-to-gaia-3-meter-class-sic-space-optics-boostec-mersen.pdf
 

Donc son influence sur le polissage est marginale.

 

Mais évidemment tous les pétales doivent après brasure être dans le même plan. Rattraper les défauts de planéité c'est enlever de la matière (du SiC CVD), et perdre en marge de polissage. Oui, la marge d’épaisseur de dépôt SiC CVD se compte en dixièmes de mm. Voir l'exemple de Euclid avec 0.4 mm de dépôt:

 

https://www.mersen.com/sites/default/files/publications-media/gs-sic-primary-mirror-euclid-telescope-icso-2016-mersen.pdf

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Le 27/05/2024 à 00:11, Cay2 a dit :

on crée une structure de bosses en face des cellules d’allègement

 

bon, j'avoue que la réponse était aussi suggérée deux lignes au dessus, donc ça filait carrément des pistes...:D

 

----

 

On est d'accord que sur un miroir en 'verre', on ne fait qu'usiner des alvéoles par l'arrière ? pas de soudures ? ou alors pas compris ?

J'imagine que sur les miroirs spatiaux, ça doit le faire encore plus, vu qu'on est moins contraints par le poids propre du miroir vs. les déformations de la peau...?

 

Merci du retour !

 

François

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il y a une heure, loulou13 a dit :

On est d'accord que sur un miroir en 'verre', on ne fait qu'usiner des alvéoles par l'arrière ? pas de soudures ? ou alors pas compris ?

Oui, dans le cas général, pour le Zerodur en tout cas.

D'autres techniques de fabrication ont été développées ou sont en cours de développement. Quelques exemples:
- Frit bonding (liaison frittée)
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20150023556/downloads/20150023556.pdf

- Fused bonding (liaison par fusion)
https://rodsky.wordpress.com/2012/08/18/les-miroirs-du-t-1000/
https://www.optiquesfullum.com/optical-mirrors/
https://hubble-optics.com/mirrors.html

- Casting (moulage)

 

Et d'autres encore s'essaient au collage...

 

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Il y a 2 heures, loulou13 a dit :

J'imagine que sur les miroirs spatiaux, ça doit le faire encore plus, vu qu'on est moins contraints par le poids propre du miroir vs. les déformations de la peau...?

Pas certain de comprendre.

On reste contraint par la déformation des miroirs quand on les teste au sol. On peut tenter de compenser la déformation sous gravite par polissage, mais cela est complexe et a ses limites.

Pour le spatial on chasse les kg/m2. Par exemple, les spécifications initiales du NGST, devenu JWST, sont de 25 kg/m2.

On s'autorise des peaux plus fines, pour du design agressif (faible masse, grande rigidité).
La condition est de pouvoir mesurer et corriger les effets de pression de polissage avec des techniques du genre:
- IBF (usinage ionique)

- MRF (Magneto-Rheological-Finishing)

- Polissage assiste par ordinateur avec petits outils

 

Les prix, les délais, et les risques grimpent vite au plafond ... 

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il y a 4 minutes, Cay2 a dit :

 

Les prix, les délais, et les risques grimpent vite au plafond ... 

Et ça dépend vraiment de la hauteur du plafond :D

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il y a 28 minutes, Cay2 a dit :

On reste contraint par la déformation des miroirs quand on les teste au sol.

 

il y a 30 minutes, Cay2 a dit :

On s'autorise des peaux plus fines, pour du design agressif (faible masse, grande rigidité).

 

Oui c'était ça mes deux points.

Je n'y avais pas assez réfléchi : il faut qd même un minimum de matière pour pouvoir polir au sol, même si on fignole les profils à l'IBF et autres...et même si en suite, on pourrait en avoir moins besoin (d'un point de vue mécanique, par exemple) dans l'espace.

 

rigolo, tout ça, y'a de quoi réfléchir, c'est le cas de le dire ! B|

 

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Bonjour, très intéressant tout cela 

Puisque un peu plus haut les miroirs  allégés pour amateurs sont évoqués  je me pose beaucoup de questions concernant les travaux  de Mel Bartel concernant ses miroirs ménisques de 76 cm  à  1 mètres de D et seulement de 1,6 cm d'épaisseur et des FD <  à 3 !

Je ne vois nulle part où il parle du maintien du miroir pendant le polissage, pendant les contrôles.

La précision que l'on peu espérer me laisse perplexe.... comment il gère l'astigmatisme ?

Le barillet sans levier astatique...

Bref tout cela vous paraît-il sérieux sans vouloir être blessant ?

Merci jp

 

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Il y a 6 heures, bricodob300 a dit :

Bonjour, très intéressant tout cela 

Puisque un peu plus haut les miroirs  allégés pour amateurs sont évoqués  je me pose beaucoup de questions concernant les travaux  de Mel Bartel concernant ses miroirs ménisques de 76 cm  à  1 mètres de D et seulement de 1,6 cm d'épaisseur et des FD <  à 3 !

Je ne vois nulle part où il parle du maintien du miroir pendant le polissage, pendant les contrôles.

La précision que l'on peu espérer me laisse perplexe.... comment il gère l'astigmatisme ?

Le barillet sans levier astatique...

Bref tout cela vous paraît-il sérieux sans vouloir être blessant ?

Merci jp

J'ai lu son article là:

https://www.bbastrodesigns.com/30/30 inch mirrors log.html

Je ne souhaite pas ouvrir un débat sur ce travail, car on déborderait alors un peu trop du sujet ELT.
Mes remarques cependant:
- Je ne vois rien d'idiot ni de con dans ce qu'il fait.
- Ses calculs sont pas débiles, 

- Il pousse à fond la technique ménisque, avec une bonne approche selon moi. 

- Son support à sangle alu au droit de la fibre neutre est mécaniquement et pratiquement une bonne idée. Et comme il est en fibre neutre, pas besoin de leviers astatiques.
- Sa technique de polissage et de contrôle me semble bonne (perso j'aurais poussé le douci au T12 plutôt que T20). Et le star test prouve que son boulot est ok

- Il me fait penser aux 'vieux de la vieille' avec qui je bossais dans les ateliers. Ils me sortaient des techniques aussi simples qu'efficaces :-). Malheureusement ces 'Jojo les doigts de fée' disparaissent de nos usines, au grand dam du savoir faire.

- Pour moi il bosse bien, et tente de pousser la technique à ses limites. Il a ce courage et ce mérite    


Un dernier truc au passage :
Chers lecteurs : quand vous tenez vos miroirs sur la tranche, la quantité d 'astigmatisme produite en inclinaison est strictement proportionnelle à l’écart du support à la fibre neutre (c'est linéaire). On peut donc annuler cet astig avec un dispositif de positionnement précis.

Ciao

Marc

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9_9

Alors, cette conférence aux prochaines RCE, ça se précise ? :)

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