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黑科技 | 银河系3D图指日可待,GPS带你探索神秘太

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GPS步进电机

FAULHABER

择要:无论承认与否,人类对天下的探索从未竣事。例如,我们总想懂得银河系发生了哪些变更,但事实上我们对此知之甚少,由于我们很难从细节中看到整体。为此,英国天文学家提议了MOONS项目,旨在改变这一现状,而FAULHABER的技巧将在此中发挥紧张感化。

无论承认与否,人类对天下的探索从未竣事。例如,我们总想懂得银河系发生了哪些变更,但事实上我们对此知之甚少,由于我们很难从细节中看到整体。

为此,英国天文学家提议了MOONS项目,旨在改变这一现状,而FAULHABER的技巧将在此中发挥紧张感化。

填补银河系常识空缺

在探索人类赖以生计的圆盘状螺旋星系时,天文学家平日会提出一个基础问题:虽然地球不在银河系的正中心,但它仍在银河系的盘状平面上。是以,假如想从地球这个有利角度看到银河系的中间,以致是银河系的另一边,视野无疑会被无数的恒星盖住。

当站在地球上不雅测时,我们很难以致无法确定所不雅测的事物在银盘中的位置。对付银河系,我们知之甚少的一个区域是此中间的致密区,在这里,有无数恒星和善体云集在黑洞周围。

不过,即将开展的这一重大年夜天文学项目将赞助人们填补相关常识空缺。该项目由欧洲南方天文台(ESO)提议,搜集了来自多个国家的八个钻研介入。这个科学组织正在智利阿塔卡马沙漠操作天下上最强大年夜的千里镜,包括帕拉那尔天文台口径达8.2米的巡天千里镜(VLT)。

该项目旨在为VLT设置设备摆设一种新仪器,用于捕捉来自太空的光旌旗灯号。它是一种光谱仪,能同时捕捉落入光谱可见光和红外光范围的大年夜量宇宙天体。其项目名称多目标光学和近红外光谱仪,缩写为MOONS,由英国天文学科技中间(UK ATC)和谐。

突破传统不雅测模式

“当我们在应用高质量相机时可以替换相机镜头,但应用天文千里镜时,环境恰恰相反,VLT配有优质镜片,我们只需用MOONS取代当前连接的“相机”即可,UK ATC的科学家William Taylor博士解释道。

凭借新技巧,MOONS在不雅测太空方面开辟了全新的可能性,只管它不会天生传统意义上的大年夜尺寸图像,只会捕捉微小细节。

与以往的天文千里镜类似,VLT的伟大年夜镜片和反射镜指向待不雅测的太空,让MOONS的1001根光纤末尾与待不雅测宇宙区域内的单个天体对齐。

这款新仪器并不像相机一样捕捉全部选定区域,而是让光纤对准宇宙中的某些点,以致也不光是拍摄这些点,而是经由过程棱镜将其毫光分成零丁的部分,即不合波长。

Taylor博士解释道:“从科学角度来看,这种措施天生的信息比图像多得多。例如,我们可以懂得天体的化学因素。

此外,这容许我们谋略其动力,即运动的速率和偏向。因为MOONS可以捕捉近红外光谱,是以我们可以正确地阐发从迢遥天体传来的光所经历的红移。”

当恒星阔别地球时,其光波长会变长。这便是部分可见光转移到弗成见红外光范围的要领,该范围仍旧靠近可见光谱。

稳定驱动 提仙游体不雅测效率

以往的技巧只能在可见光范围内零丁不雅测到最多约100个天体,而MOONS将这个数字提升了10倍,而且进一步增添了信息的深度。这不仅能更正确地不雅测银河系的细节,还能更清晰地看到全部不雅测情况。

“该项目的目标是创建一张银河系3D舆图,让GPS能在全部银河系中进行导航。MOONS的分辨率极高,能不雅测到异常迢遥的事物,也能追溯好久曩昔发生的工作,或许能解释几亿年内发生大年夜爆炸的成因。”

这有助于科学家探索宇宙的起源。

Taylor博士说,在当今期间,虽然探索宇宙的起源在某种程度上已成为可能,但MOONS能为供给更清晰更具体的图像。“我们能曩昔所未有的深度绘制宇宙舆图。”

天文学家的目标是在五年阁下的光阴内探索几百万个天体。为达到这一目标,这台光谱仪的1001根光纤必须快速且自动(大年夜部分)指向宇宙天体。

这可以经由过程相同数量的光纤定位单元(FPU)来实现。每个FPU都有两个步进电机驱动单元,它们安装在回差缩减直齿轮减速箱上。

安装在后面的驱动单元可以推动FPU的中间轴(α),安装在FPU上的前置电机减速箱驱动单元(β)可驱动光纤尖端。

当两个轴向运动结合后,每个FPU可以覆盖一个圆形区域,并随机对齐光纤。该区域与相邻FPU的区域部分重叠。这意味着可以节制捕捉区内的每个点。

为满意重复定位的寻衅性要求,其驱动办理规划必须极其正确,以避免FPU尖端之间互相碰撞,并确保系统高重复性运行。

FAULHABER PRECISTEP的高质量步进电机成为抱负选择,FAULHABER Minimotor的零回差减速箱有助于前进定位精度,而模块的机器设计则由FAULHABER的子公司mps完成。

强强联合 研发专用瞄准装配

“我们很谢谢FAULHABER集团旗下三家公司供给的宝贵意见,”UK ATC的FPU研发职员Steve Watson博士申报称。

“假如没有Faulhaber供给的专业常识,我们就弗成能开拓出这个核心模块,也弗成能达到我们所要求的不雅测数量。除了光纤的对齐速率之外,还必须确保对齐的精度。终极,我们实现了0.2的精度和20微米的定位重复性。

此外,这些单元始终与焦面板对齐,而模块也结构在焦面板的适当位置。”

光谱仪运行的另一个要求是部件的高精度和极高靠得住性,这样节制法度榜样操作起来会更简单。繁杂的电子元件和节制逻辑将严重阻碍1001个单元的快速同步节制。

因为部件的高质量,经由过程简单的开环节制即可实现正确对齐。该技巧必须异常完善,险些不必要掩护,以便在10年系统应用寿命内不间断地履行义务。

项目经理Alasdair Fairley博士表示已经霸占了这些技巧问题:“我们在MOONS上取得了优越的进展,估计能在2021年夏天安装光谱仪。调试大年夜约必要半年光阴,是以可能会在2022年头?年月开始绘制宇宙舆图。”

“我们信托,未来十年,FPU将维持周全运行,无需掩护。”

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