TNO gaat nieuwste adaptieve spiegeltechnologie toepassen bij Europa's grootste zonnetelescoop

Thema:
Astronomie vanuit de ruimte
14 april 2021

TNO is geselecteerd om te beginnen met het ontwerp van een essentieel onderdeel van de European Solar Telescope (EST), die gebouwd gaat worden op de Canarische Eilanden. Deze telescoop zal gedetailleerd onderzoek van de zon mogelijk maken.

Het onderdeel dat TNO gaat toepassen is de adaptieve secundaire spiegel (ASM), die snel van vorm kan veranderen en zo het vervormende effect van de atmosfeer op de telescoopbeelden kan corrigeren. Deze innovatieve bijdrage zal ervoor zorgen dat de EST een zo scherp en gedetailleerd mogelijk beeld van de zon krijgt. Het project, dat deels wordt gefinancierd door de EU en geleid door het Instituto Astrofísica de Canarias (IAC), helpt Europa een vooraanstaande positie te behouden als het gaat om de kennis van onze zon en de invloed die deze heeft op de aarde.

De zon is niet alleen een onmisbare bron van licht en warmte, maar heeft met zijn krachtige magnetische velden en complexe atmosferische dynamiek ook een enorme invloed op moderne technologie, zoals satellieten, vliegtuigen, gps en meer. Als we de voortdurend veranderende dynamiek van de zon goed kunnen begrijpen en zelfs kunnen voorspellen, kan dat ons helpen om ervoor te zorgen dat het onze essentiële technologie niet verstoort of verwoest.

cad_render_est_publication-199
CAD Render

De zon scherp in beeld brengen

Om de helderste beelden te krijgen van de zon en de zonneactiviteit – niet alleen de grotere zonnevlekken en -vlammen, maar ook kleinere gebeurtenissen en veranderingen – zijn krachtige telescopen en nauwkeurige technologie nodig. In het bijzonder zal EST een adaptieve secundaire spiegel (ASM) gebruiken die snel van vorm kan veranderen en zo de optische vervorming van de zonnebeelden corrigeert die wordt veroorzaakt door de atmosfeer van de Aarde.

Adaptieve spiegels worden op aandrijvingen geplaatst waardoor ze van vorm kunnen veranderen om optimale helderheid te bereiken. Maar de huidige technologie voor deze aandrijvingen is fragiel, energie-inefficiënt en moeilijk bestuurbaar. TNO heeft een innovatief nieuw ontwerp dat de aandrijvingen nauwkeurig, robuust, voorspelbaar en veel minder energieverslindend maakt dan de beste aandrijvingen tot nu toe. Het aandrijvingssysteem van TNO is tien keer efficiënter dan traditionele systemen en toch enorm precies en effectief. De ASM van TNO is op de nanometer nauwkeurig af te stellen en levert de scherpst mogelijke beelden van de zon, en dat allemaal tegen lagere kosten vergeleken met huidige technologie.

est_6222x3499-1
Afbeelding met dank aan IAC > https://www.est-east.eu/

Voorlopig ontwerp

In deze voorlopige ontwerpfase zal TNO bewijzen dat het concept voor de EST ASM haalbaar is. TNO gaat samenwerken met VDL ETG voor de bouw van de aandrijvingen. Dit is niet de eerste keer dat TNO en VDL ETG samen deze revolutionaire technologie voor telescopen toepassen. Als onderdeel van een gezamenlijke investering met de University of Hawaii ontwierp het team in 2019 een ASM met een doorsnede van 63 centimeter als upgrade voor de UH88-telescoop in Hawaï. Die ASM, die op dit moment wordt gebouwd, zal actief worden gevormd door 210 aandrijvingen. Voor de EST wil TNO een spiegel ontwerpen met een doorsnede van 86 centimeter en 2000 aandrijvingen, om de meest nauwkeurige beweging en bediening mogelijk te maken. Het team heeft ook vervormbare spiegels gebouwd voor de European Space Agency en het University of California’s Center for Adaptive Optics. De innovatieve wetenschap van TNO biedt industriële en productiemogelijkheden voor precisiebedrijven als VDL’, zegt Hans Priem, businessmanager van VDL ETG. 'We verheugen ons erop deze boeiende innovatie samen te ontwikkelen, te vervaardigen en op de markt te brengen.'

Routekaart voor de toekomst

Kees Buijsrogge, directeur Space & Scientific Instrumentation bij TNO: ‘We zijn er heel trots op dat we zijn geselecteerd voor deze voorlopige ontwerpstudie en dat we de Europese ruimtewetenschap kunnen versterken met echte Nederlandse innovatie. De belangstelling van het EST project en haar projectbureau voor ons voorstel voor een adaptieve secundaire spiegel is een belangrijke stap voor het verwezenlijken van onze doelstelling: de vooraanstaande observatoria in de wereld voorzien van de technologie die het universum het scherpst in beeld brengt. Als dit project slaagt, is onze adaptieve secundaire spiegeltechnologie een significante verbetering van de huidige statische secundaire spiegels in de belangrijke telescopen in de wereld, zoals Keck, Gemini, TMT en meer.’

Christoph Keller, gerenommeerd zonneastronoom en hoogleraar Experimentele Astrofysica aan de Universiteit Leiden: ‘Het is geweldig om Europese organisaties hun krachten te zien bundelen voor projecten op het gebied van zonnefysica.’ Door de bouw van de EST op de Canarische Eilanden kunnen we de zon gedurende langere tijd in meer detail bekijken en dat is essentieel om onze zon te begrijpen.’

Laat je verder inspireren

20 resultaten, getoond 1 t/m 5

TNO-blik op 2030: Grip op klimaatverandering vanuit de ruimte

Informatietype:
Insight
14 november 2022

Broeikasgasuitstoot is een belangrijke oorzak van klimaatverandering en moet daarom snel worden teruggedrongen. En dat is niet makkelijk, want het blijkt lastig om de grootste vervuilers met zekerheid aan te wijzen. TNO werkt aan nieuwe satelliettechnologie die dat wél mogelijk maakt.

Aardobservatie: onze planeet in beeld

Informatietype:
Artikel

Met satellieten voor aardobservatie brengen we onze planeet in beeld. TNO kent een lange geschiedenis in ontwikkelen van instrumenten die onze planeet bekijken.

SmallCAT lasercommunicatiesysteem geleverd voor integratie in Noors ruimtevaartuig NORSAT-TD

Informatietype:
Nieuws
26 september 2022

SmallCAT gebruikt nieuwe optische communicatietechnologie om via satellieten informatie naar de aarde te verzenden. Deze technologie, die werkt met onzichtbare lichtsignalen, maakt veel snellere gegevensoverdracht mogelijk dan de radiofrequenties die momenteel overal voor communicatie worden gebruikt.

Data succesvol verstuurd via lasercommunicatie tussen optische grondstations over 10 km afstand

Informatietype:
Nieuws
13 september 2022

Geslaagde veldproef met optische lasercommunicatieverbinding over 10 km. Bij laser-satellietcommunicatie wordt gebruik gemaakt van satellieten die informatie verzenden naar de aarde in de vorm van onzichtbare lichtsignalen.

Aardobservatie biedt duidelijkheid in stikstofprobleem

Informatietype:
Nieuws
23 juni 2022

TNO is bezig met de ontwikkeling van een satellietinstrument dat voor het eerst de uitstoot en verspreiding van ammoniak nauwkeurig kan meten. Ammoniak is verantwoordelijk voor het grootste deel van Nederlandse stikstofemissie en -depositie. De satelliet kan in 2025 operationeel zijn. Deze innovatie kan bijdragen aan de verfijning van metingen van stikstof. Door satellietinformatie toe te voegen aan het huidige meet- en rekensysteem, kunnen emissies direct bij de bron worden gemeten en kan beter gemonitord worden wat het effect is van de maatregelen om de stikstofdepositie te verlagen. Zo kunnen op termijn kosten worden bespaard.