Wie man ein Weltraumteleskop baut

In den nächsten Monaten werden Ingenieure an der Universität Bern das CHEOPS-Weltraumteleskop zusammenbauen. Die Einzelteile dazu stammen aus verschiedenen europäischen Ländern. CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite) wird Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems beobachten. Bevor das Team das Flugmodell fertigstellt, benutzte es für Tests ein Strukturmodell, das es mehrmals zusammen- und wieder abbaute. Klicken Sie auf die Einzelteile, um herauszufinden, wozu diese dienen.

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1 Fokalebene-Modul


Die dreieckige Einheit ist ein zentrales Teil des Instruments. Sie enthält den CCD-Detektor und die Front-End-Elektronik. Um eine sehr hohe photometrische Präzision zu erreichen, muss der Detektor auf minus 40 Grad Celsius gekühlt werden, wobei die Temperaturschwankungen nicht mehr als 0.01 Grad betragen dürfen. Deshalb enthält das Modul auch Heizungselemente und Sensoren zur Temperaturkontrolle.

2 Back-End-Optik


Sie besteht aus Linsen und einem Spiegel, um das vom Teleskop gesammelte Licht auf dem Detektor abzubilden. Eine Kollimator-Linse macht die Lichtstrahlen parallel, ein Spiegel lenkt sie um, damit das optische System möglichst kompakt ist, bevor eine Kamera-Linse die Strahlen auf den Detektor fokussiert.

3 Optische Halterung


Die Sandwichplatte auf der Unterseite trägt den Primärspiegel mit einem Durchmesser von 32 cm. Sie muss präzise eben sein. Am schwarzen Rohr wird die Spinne (5) montiert mit dem Sekundärspiegel. Das Rohr darf sich nicht verziehen und muss geheizt werden, um die Temperatur bei etwa minus 10 Grad Celsius zu stabilisieren.

4 Radiatoren


Die hellen Rechtecke strahlen überschüssige Wärme ins All ab. Diese Radiatoren wurden mit einer stark emittierenden Beschichtung überzogen und sind mit dem Fokalebene-Modul (1) verbunden über mehrfache Schichten von Silberfolie unter der roten Abdeckung (1). Auf der Rückseite befindet sich ein Schutz aus Kohlefaser.

5 Spinne


Der Karbonring trägt den Sekundärspiegel und fixiert ihn an der optischen Halterung (3). Der Sekundärspiegel mit seinem Durchmesser von 6.8 cm muss 30 cm vor dem Primärspiegel platziert werden und reflektiert die Lichtstrahlen zurück zur Back-End-Optik (2). Um die optische Halterung (3) zu verstärken, wird ein steifer Ring aufgesetzt.

6 Äusseres Teleskoprohr


Der schwarze Zylinder wird über die optische Halterung (3) gestülpt, wobei zwischen den beiden Rohren Platz bleibt. Die kleinen, hellen Teile auf der Innenseite oben sind Abstandshalter, die dafür sorgen, dass die Superisolation (7) mittig zwischen den Rohren platziert wird. An Halterungen werden weitere Heizelemente und Sensoren angebracht, die eine Überlebenstemperatur von nicht weniger als minus 40 Grad Celsius gewährleisten.

7 Superisolation


Sichtbar ist nur ein kleiner Teil der sogenannten «Multi-Layered Insulation» (MLI). Sie wird überall am Instrument angebracht, auch zwischen der optischen Halterung (3) und dem äusseren Teleskoprohr (6). Das Material, das in der Raumfahrt häufig gebraucht wird, besteht aus dünnen, metallbedampften Polymerfilmen. Die Konstruktion mit vielen, separaten Schichten funktioniert wie ein Thermosflasche.

8 Oberdeck des Raumschiffs


Die Platte, die das Teleskop trägt. Deutlich sichtbar sind die Markierungen, wo die optische Halterung (3) und das Teleskoprohr (6) aufgeschraubt werden. Unter der Platte mit dem Instrument wird sich die Raumschiff-Plattform befinden, die von Airbus Defence and Space in Spanien gebaut wird. Während die wissenschaftliche Nutzlast nur 60 kg wiegt, ist das ganze Raumschiff rund 280 kg schwer. Es wird die Erde in einer Höhe von 700 km umkreisen. Der Start ist für Ende 2018 geplant.

9 Schrauben und Muttern


bereit für den Zusammenbau der einzelnen Teile. Das weisse Kästchen oben ist eine Steckerbox für Kabelanschlüsse. Es wird am Teleskoprohr montiert (6).

Klicken Sie hier, um das zusammengebaute CHEOPS-Modell zu sehen.

2017-06-22T10:13:14+00:00

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