VDL bouwt ondersteuningsstructuur voor grootste telescoop ter wereld

VDL ETG Projects gaat de ondersteuningsstructuur bouwen voor de hoofdspiegel van de Extremely Large Telescope (ELT) van ESO (European Southern Observatory) in Noord-Chili. Deze structuur bestaat uit 798 draagstructuren voor spiegelsegmenten, die samen de hoofdspiegel (met een diameter van ruim 39 meter) van de telescoop vormen. Met de order, die wordt uitgeleverd over een periode van ongeveer 5 jaar, zijn enkele tientallen miljoenen euro’s gemoeid.

Op het hoofdkantoor van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht bij München, hebben ESO-directeur-generaal Xavier Barcons en president-directeur Willem van der Leegte van VDL Groep het contract voor de order ondertekend.

Zo groot als een voetbalstadion
De ELT wordt nu al the world’s biggest eye on the sky genoemd. De omvang is vergelijkbaar met die van een voetbalstadion. Het ‘oog’ van de telescoop is bijna zo groot als een half voetbalveld en zal meer licht opvangen dan alle grote, professionele optische telescopen van dit moment samen doen. De ELT gaat wetenschappelijke ontdekkingen mogelijk maken op het gebied van planeten, de samenstelling van nabije sterrenstelsels en het diepe heelal.

Nanometerprecisie
De hexagonale, mechatronische ondersteuningsstructuur houdt de hoofdspiegel van de telescoop voortdurend in de gewenste vorm, met nanometerprecisie. Het is onmogelijk om de hoofdspiegel van 39 meter uit één stuk te maken, daarom wordt de spiegel opgebouwd uit 798 zeshoekige spiegelsegmenten van ongeveer 1,4 meter groot en 5 centimeter dik. Ieder spiegelsegment heeft een eigen draagstructuur en wordt met meerdere elektromotoren aangedreven waardoor de spiegel zeer nauwkeurig wordt gepositioneerd. Het continu corrigeren gebeurt door negen elektromotoren op ieder frame en drie actuatoren onder ieder frame, waar een piezo motor inzit waarmee je nanometers nauwkeurig kunt instellen. Om te worden voorzien van een nieuwe reflecterende laag moeten spiegels geregeld worden vervangen. Daarom worden er in totaal bijna 950 spiegelsegmenten en draagstructuren gebouwd.
Voor de realisatie van de ELT is een bedrag van ruim één miljard euro beschikbaar gesteld. De bouw van de fundering van de ELT is reeds gestart. In 2024 dient de telescoop operationeel te zijn.

In 2010 zijn met TNO de eerste prototypes gemaakt voor de ondersteuningsstructuur voor de telescoop. Vier jaar later, in 2014, hebben VDL en TNO met NOVA een contract binnengehaald voor het ontwerp van de definitieve prototypes van de draagconstructies en de bouw van zes frames.

Ontwerp samen met TNO en NOVA
Het ontwerp voor de ondersteuningsstructuur is samen met TNO tot stand gekomen, ondersteund door NOVA (Nederlandse Onderzoekschool Voor Astronomie). Kees Buijsrogge, TNO Director Space and Scientific Instrumentation: “TNO heeft de ambitie om samen met de industrie, de gebruikers en andere kennisinstellingen innovatieve ruimtevaart en wetenschappelijke instrumenten en systemen te ontwikkelen. Hiervoor gebruiken wij onze ervaring op het gebied van optische instrumentatie en precisiemechanica voor ruimtevaart, astronomie en halfgeleiderindustrie voor het ontwerpen en testen van structuren die op nanometerschaal (een miljoenste millimeter) gepositioneerd moeten worden. Wij zijn daarom trots dat we hebben bijgedragen aan deze voor de Nederlandse industrie zeer mooie opdracht.”

Eerste prototypes
In 2010 zijn met TNO al de eerste prototypes gemaakt voor de ondersteuningsstructuur voor de telescoop. Vier jaar later, in 2014, hebben VDL en TNO met NOVA een contract binnengehaald voor het ontwerp van de definitieve prototypes van de draagconstructies en de bouw van zes frames. VDL ETG heeft met name de expertise om precisie-mechatronische systeemontwerpen te optimaliseren ten behoeve van kostenbeheersing, betrouwbaarheid en onderhoud. Dit alles om het uiteindelijke ontwerp op economisch verantwoorde wijze in massaproductie te vervaardigen.