Beiträge von JSchmoll im Thema „Hauptspiegel aus mehreren Segmenten“

    Bei grossen Spiegeln jenseits der 8m-Grenze werden die Probleme des "Handlings" so gross, dass der aktive Segmentspiegel attraktiv wird.


    Abgesehen davon, dass ein so grosser monolithischer Spiegel sowieso eines geschlossenen Regelkreises zur Formkontrolle bedarf ("aktive Optik"), ist die Groesse der Vakuumkammer problematisch. Und dann der Transport - Bruecken muessen verstaerkt werden, Tunnel verbreitert wie beispielsweise in Chile geschehen, um das Gemini-S-Teleskop auf den Cerro Tololo zu bringen. Es kommt der Punkt, wo eine dreispurige Autobahn nicht mehr ausreicht, um den Spiegel aufzunehmen.


    Ich weiss nicht, wo der "Crossover" anzusetzen ist, an dem der Segmentspiegel kostenguenstiger als der Monolith wird. Generell sind aber alle Spiegel groesser als 8.4m (Roger Angel's Wabenspiegel) segmentiert.


    Segmente koennen klein sein, damit "handlich" und sie koennen in Ueberzahl angefertigt werden. Somit entsteht keine Auszeit, um den Spiegel zu aluminisieren. Wie beim Anstrich der Golden Gate Bridge, wo man wieder von vorn anfaengt, wenn man hinten fertig ist oder auch beim Koelner Dom - der Spiegel wird permanent aluminisiert, und ein gerade zu beschichtendes Segment durch ein gerade beschichtetes ersetzt. Man braucht lediglich einen Ersatzspiegel pro Zone, da der Hauptspiegel ja asphaerisch ist.


    Es gibt aber auch andere Entwicklungen:


    Das MMT ("Multi Mirror Telescope") auf dem Mount Hopkins war in den 1980er Jahren ein erster erfolgreicher Versuch, sechs 1.8m-Spiegel zu einem 4.4m-Teleskop zu vereinen. Das war damals noch sehr experimentell und nicht trivial. Inzwischen wurden die Spiegel durch einen monolithischen 6.5m-Spiegel ersetzt, und das MMT heisst jetzt "Monolithic Mirror Telescope".


    Segmentspiegel extrem: Beim Giant Magellan Telescope werden sieben Spiegel mit je 8.4m Durchmesser zusammengelegt. So kann durch Segmentieren mit den weltgroessten Monolithen das Aequivalent eines 23m-Spiegels erreicht werden.

    Hi Ursus,


    gelegentliche "Spinnereien" befruchten die Teleskopbauszene. Ich habe jahrelang mit Vakuum-Membranspiegeln experimentiert, und meine Tagtraeume waren Dinge wie ein aufblasbares Ballonteleskop im Weltraum, eine Haelfte verspiegelt und die andere durchsichtig, mit sphaerischem Aberrationskorrektor im Fokus. Als Jugendlicher habe ich jahrelang damit herumgeproebelt, und obwohl es nie funktionierte, habe ich viel gelernt. Und dann schliesslich meinen ersten Spiegel geschliffen ... so'nen ollen altmodischen Glasspiegel. Aber der funktionierte wenigstens !


    Und dazu kann ich Dich animieren - einfach mal einen Spiegel schleifen. Lohnt sich finanziell ueberhaupt nicht (ein Chinaspiegel kostet weniger als ein Spiegelschleifsatz, und ist dabei garnicht mal schlecht), aber die gewonnenen Kenntnisse sind mit Geld nicht aufzuwiegen.

    [quote Zitat:Original erstellt von: JSchmoll
    Auf einmal .... so still hier. Habe ich alles erschlagen ?




    Du hast doch schon alle Argumente genannt, die dagegen sprechen. Wenn bereits alles gesagt wurde, dann gibt es nichts mehr hinzuzufügen.


    Gruß
    Michael][/quote]


    Na, dann wars also der grosse Rundumschlag ... [8D]


    Aber Ursus, wenn noch Fragen sind, immer her damit.

    Ups, nicht alle auf einmal !


    Auf einmal .... so still hier. Habe ich alles erschlagen ? [:I]


    Es wurden uebrigens schon vor Jahrzehnten Experimente mit Segmentspiegeln unternommen. Bekannt sind mir ein russisches Experiment (um 1.5m, keine Infos) und ein italienisches Versuchsinstrument, das in einen Turm eingebaut als Zenitteleskop diente. Offenbar wurde diese Variante gewaehlt, um der Problematik des wechselnden Schwerevektors zu entgehen.


    Ach ja, ich habe gerade die Suchmaschine meines Vertrauens nach "Segmentteleskop" befragt und ich bekam diesen Treffer hier:


    http://www.astrotreff.de/pop_p…endly.asp?TOPIC_ID=113635


    Es wurde also hier schon mal diskutiert.

    Hallo Ursus,


    ich sehe folgende Probleme:


    (i) Wenn der Hauptspiegel nicht sphaerisch ist (gewoehlich sind Spiegel in der Amateurastronomie Aspharen, meist Parabolspiegel), dann sind die Segmente nicht gleich. Ferner sind sie nicht rotationssymmetrisch, sondern ausseraxiale Parabeln. Die zu schleifen und zu pruefen, ist nicht trivial. Fuer jeden Zonenradius brauchst Du eine andere "Familie" von Spiegeln.


    (ii) Du musst die Spiegel dann auf den Bruchteil einer Wellenlaenge zueinander justieren, um eine beugungsbegrenzte Abbildung zu bekommen.


    (iii) Schwieriger noch als (ii), Du musst die Lage der Spiegel zueinander halten. Und das bei veraenderlichen Lastfaellen (Teleskopschwenks) und Temperaturgang.




    Bei Grossteleskopen kommen Sensoren zum Einsatz, die die Spiegel genau zueinander halten. Beim Hobby-Eberly-Teleskop dachte man zunaechst, man koennte darauf verzichten und den Spiegel nur einmal pro Nacht einstellen - ging nicht, ein Sensorsystem musste nachgeruestet werden. Eine Alternative oder Ergaenzung solcher Sensoren waere ein Wellenfrontsensor, der permanent die Qualitaet des Fokus misst und gegebenenfalls korrigiert. In beiden Faellen handelt es sich um einen geschlossenen Regelkreis, um aktive Optik.



    Fuer Amateure ist der Aufwand an Sensorik und Herstellung der Segmente deutlich groesser als die Anfertigung eines monolithischen Spiegels.