Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Einstein-teleskopets E-TEST-prototype består sin første serie af tests

Temperatur af prototypekomponenterne under den første E-TEST-kampagne ved CSL-eksperiment (optrukne linjer) og simulerede kurver fra teoretisk model (stiplede linjer). Kredit:ULiège / CSL

Einstein-teleskopprojektet har nået et nyt stadie, hvor E-TEST-prototypen - udviklet i ULiège- og CSL-laboratorierne - bliver sendt til Liège Space Center for at gennemgå et batteri af kryogene og vibrationstests. For at fungere optimalt skal Einstein-teleskopets fremtidige spejl tåle at blive afkølet til ekstreme temperaturer og næsten ikke udsættes for vibrationer.



"Dette var en vigtig milepæl for dette unikke og ambitiøse 4-årige projekt, som begyndte i 2020," forklarer Christophe Collette, en ingeniør og videnskabelig projektkoordinator ved ULièges Aerospace &Mechanical Engineering Research-enhed. "Vi led nogle få forsinkelser og tilbageslag på grund af pandemien, adgang til materialer og øgede leveringstider, men takket være holdets beslutsomhed ankom vi med en færdig prototype til tiden."

Samlet hos AMOS fra august til oktober 2023, blev E-TEST prototypen overført til CSL i begyndelsen af ​​november for at blive placeret i FOCAL 6.5 vakuumtanken, som blev brugt til køletestene.

For at undgå enhver risiko for vibrationer blev prototypen anbragt i et tomt kammer på 6,5 m i diameter og afkølet strålingsfrit (uden kontakt). "I køling er denne metode generelt mindre effektiv. Alligevel kom vi uden om problemet ved at øge udvekslingsoverfladen mellem det kolde panel og kryostaten indeni," forklarer Christophe Grodent, CSLs kommercielle direktør. "Panerne blev afkølet ved hjælp af en helium-fortætter, som bruges til alle vores kryogene applikationer."

Køle- og fordampningstests for Einstein-teleskopets prototype udført i Centre Spatial de Liège (BE). Kredit:ULiège/CSL

Testene startede den 22. november, og ligevægten blev nået den 11. december 2023. På 18 dage kunne faciliteterne gå fra omkring tyve grader Celsius til omkring -250°C.

"Selvom vi håbede på at komme under 40 Kelvin (K), havde vi ikke forventet at nå en ligevægtstemperatur på 22 K på spejlet. De termiske paneler nåede en temperatur på mellem 14K og 17K Kelvin. En game changer." Disse imponerende resultater demonstrerer kvaliteten af ​​CSL's kryogene faciliteter og muligheder.

Selvom E-TEST-prototypen stadig skal være i sin endelige konfiguration, er den ikke langt væk. Hjertet i dets drift, dets spejl, 45 cm i diameter og 27 cm tykt, lavet af silicium, vil ankomme i slutningen af ​​2024. Det er det eneste af sin slags i verden, og det bliver i øjeblikket produceret af et amerikansk firma. med speciale i området og den eneste leverandør af denne type produkter.

"Vi arbejder med et aluminiumsspejl, et meget lignende materiale, som vi har malet sort for at øge dets emissivitet," forklarer Christophe Collette. "Hvis dette spejl består vibrationstestene, vil siliciumspejlet også bestå dem med glans."

Disse vibrationstests er essentielle, fordi de giver information om spejlets indvendige dæmpning og dets evne til at forblive stabil. Et af de grundlæggende principper i gravitationsbølgeteleskopprojektet er at slette jordens vibrationer for at opnå maksimal stabilitet til at detektere bølgerne.

"De første resultater er opmuntrende, men der er stadig et par forbedringer, der skal foretages. Det er princippet i en prototype:test, lær og forbedre. Dets affjedringssystem vil forbedre spejlets stabilitet, som en Liege-baseret virksomhed i øjeblikket studerer ."

Mens vi afventer siliciumspejlets ankomst, er E-TEST prototypen ikke blevet lagt på hylden. "Projektet fortsætter, og vi udfører nye test under forskellige forhold, som vil gøre os i stand til at forbedre dens ydeevne yderligere. Desuden kan denne prototype også udnyttes effektivt af andre forskere, der arbejder på forskellige projekter inden for bl.a. gravitationsbølgedetektorer og andre relaterede felter."

Leveret af University de Liege




Varme artikler