ALMA: Comment est assuré le pointage et le suivi

[arnal 0]

Bonjour,
Je suis prof de Science de l ingénieur et avec mes terminales j aimerai mettre en avant tous les défis qu ont du relever les ingénieurs pour mettre en œuvre cet ensemble de radiotélescopes.
Je suis tombé sur un super article de JL Dauvergne qui explique que le suivi doit se faire avec une précision de 0,6 sec d arc!
Ma question est : est ce qu il a un système qui permette de réaliser un autoguidage un peu comme en astrophoto ? Y a t il uniquement un asservissement en vitesse ?
Je cherche aussi des infos sur la motorisation, le type de guidage pour modéliser une antenne.

Si vous avez des infos , je suis preneur et au passage je vous encourage à aller visiter le site Alma observatory qui fait rêver .
Cordialement
Gilles

[biver 6 625]

Sans avoir de reponse detaillee, j'ai en ce moment meme a 20m de moi une antenne de 30m de diametre avec 800t de parties mobiles qui pointe en absolu a 2-3" rms et en relatif a 0.5" et suit ses cibles avec une precision de 1"... quand il n'y a pas trop de vent, car la depuis 4h ce matin on a entre 50 et 80km/h de vent (et un ciel couvert) et on est arrete...

C'est un peu plus gros qu'une antenne de 12m d'ALMA, alors si on pointe 2x moins bien, la difficulte est la meme... Quand l'antenne pointe assez bas le bas est quasiment a porte de main (2-3m) et pensez que 2" de precision de pointage cela veut dire que le bord de l'antenne que vous pouvez toucher est positionne en absolu a 0.14mm pres! N'allez pas y poser le doigt, vous depointeriez les 800tonnes de l'antenne !

Comment est-ce obtenu en pratique? Je n'ai pas tout les details, mais un des principes premiers du suivi a haute precision est que l'antenne est entrainee en azimuth et elevation par des couples de 2 (gros ) moteurs qui travaille en opposition pour assurer l'absence de jeu,...
Ensuite les mouvements de l'antenne sont modelises par un modele de pointage (a 6 parametres je crois), mis a jour regulierement, pour decrire la position absolue RA/Dec de l'antenne en fonction de mesures internes de position du systeme,...

Mais evidement, derriere ca il y a un etalonnage sur le ciel: les "modeles de pointage" sont realises par l'observation de sources etalon sur le ciel (planetes, quasar) surlesquelles on mesure les offsets de position apparente (Daz Del) par rapport a ce qu'on attendait, et on injecte toutes ces mesures dans la moulinette pour obtenir un modele de pointage meilleur.

Pendant les observations, a ALMA comme a l'IRAM, on fait d'autres observations de sources de pointage etalon, proches de la source a observer, pour appliquer localement ces petites correction Daz et Del, et obtenir une precision de l'ordre de 0.5"

En plus de la position de l'antenne, il faut penser au fait que le pointage est aussi affecte par la deformation optique du systeme (surtout en fonction de l'elevation), et le "focus" (mise au point) est egalement modelise et ajuste (mouvements X, Y, Z) en permanence (et egalement controle sur des sources etalon brillantes).

Voila, je ne sais pas si cela repond a la question, mais on n'a pas vraiment de lunette guide, mais on se cale regulierement (par ex. toutes les heures) sur des sources brillantes.

Nicolas

[arnal 0]

Merci pour toutes ces informations.
je suis vraiment impressionné par cette antenne énorme et votre travail me fait réver!!!
je suis a coté de grenoble et je cherchais a contacter un scientifique de l'IRAM, je ne pensais pas aller jusqu'en sierra nevada!!

vous dites:
"Pendant les observations, a ALMA comme a l'IRAM, on fait d'autres observations de sources de pointage etalon, proches de la source a observer, pour appliquer localement ces petites correction Daz et Del, et obtenir une precision de l'ordre de 0.5"

Est ce que sur l'ALMA ou sur le plateau de bure, une ou plusieurs antennes sont en permanence pointées sur la source étalon?

Serait il possible d'avoir des caractéristiques chiffrées sur les moteurs et les codeurs utilisés?
Une question bete: y a t il des roulements ou des paliers lisse?

Je cherche a mesurer des ecarts entre un modele que je vais faire avec les eleves et des mesures réelles. Existe t il des courbes caractéristiques du fonctionnement ou de la precision de l'antenne (consommation des moteurs, courbe de vitesse, courbe de suivi...).

est ce que je peux vous contacter par email pour plus d'informations??
(mon perso: gillespointarnal2arobasewanadoo.fr)

merci pour vos explications et le temps consacré.

cordialement
gilles

[jldauvergne 15 151]

Merci pour l'appréciation sur l'article

Pas mieux que Nicolas, on peut juste préciser que les sources étalons sont des quasars il me semble. Au niveau de la mécanique d'entrainement il y a plusieurs solutions technologiques différentes à Alma entre les Américains et les Européens. Ils me semblent que les Américains sont sur de la mécanique assez classique, et les Européen plutôt sur une sorte de direct drive géant. Nous on innove A confirmer dans le détail, je dis ça de mémoire.

[biver 6 625]

Pour les solutions tres techniques des caracteristiques des moteurs et roulement, la il vaut mieux poser la question a ingenieur de l'IRAM a grenoble - je ne suis qu'utilisateur de ces merveilleux instruments.

Sinon, pour l'autre question si il y a une antenne en permanence sur la source de pointage... non, a un moment donne (disons pendant 1-2 min toutes les heures) chaque antenne (une seule au Pico Veleta, mais les 6 au plateau de Bure ou les 60 et quelques a ALMA) doit pointer la (meme) source de reference (quasar en mode interferometrique ou autre source quasi ponctuelle comme par exemple satellites de Jupiter ou gros asteroides, les planetes sinon conviennent tres bien (sources parmis les plus brillante)).

Le "pointage" (mesure des petits offsets Daz Del) doit etre fait par chaque antenne regulierement, et les valeurs Daz et Del evoluent en general doucement avec le temps et/ou la position pointee. Dans de bonnes conditions (meteo) quand on refait un "pointage" 1h ou 2h plus tard, on retrouve presque les meme "Daz Del" a 1" pres.

Nicolas

[arnal 0]

merci pour vos informations.
Je vais me rapprocher de l'IRAM à grenoble. J'espere que je vais pouvoir montrer aux eleves que les ingenieurs ont des defis à reveler dans le domaine de l'astronomie.

Bonne continuation.

gilles