Världens största markbaserade teleskop ska öppna universums hemligheter

I Atacamaöknen i Chile tar en enorm konstruktion form, nästan 3000 meter över havet. ESO:s Extremely Large Telescope (ELT), inklusive kupolen som omsluter teleskopet, är hela 86 meter i diameter. Alltså ungefär lika stor som en fotbollsplan. Och med en höjd på 80 meter är den nästan lika hög som Londons Big Ben. Teleskopet planeras stå färdigt år 2028 och kosta 1,4 miljarder euro.

SKF avgörande för funktionen

ELT ska bland annat leta efter planeter utanför vårt solsystem, utforska det mörka området i universum och göra detaljerade studier av gamla galaxer. Trots sin enorma storlek och komplexitet kommer ELT:s prestanda delvis vara beroende av en 80 millimeter bred (eller snarare smal) justerbar maskinfot från SKF.

År 2016 fick ACe-konsortiet, lett av Cimolai, uppdraget att designa, tillverka, transportera och installera kupolen och huvudstrukturen för ELT-teleskopet. Uppdragsgivare är European Southern Observatory. Kupolen skyddar teleskopet och har en jättelik spegelvägg till tak och som öppnas på natten och stängs på dagen. Cimolai arbetar med flera delar av teleskopet, inklusive mekanismer för att öppna och stänga taket.

En väsentlig del av ELT är M1-spegeln, som samlar in ljuset från himlen.

– Den är avgörande för hela teleskopets funktion, säger Marco Colussi, senior konstruktionsingenjör på Cimolai och projektets designchef.

Enkel att justera

Spegeln är 39 meter bred och består av 798 separata hexagonala segment som måste monteras ihop på en bas-struktur. Cimolai ska se till att segmenten monteras korrekt på den enorma konstruktionen för att ge spegeln optimal prestanda. Det är här den justerbara maskinfoten från SKF kommer in i bilden.

– Varje segment stöds av tre stålflänsar, säger Colussi, och fortsätter: Varje fläns sitter på fyra SKF Vibracon justerbara maskinfötter och fungerar som en avdelare mellan varje spegelsegment och den underliggande stålunderstrukturen. Förmågan att justera och återjustera är avgörande för att teleskopet ska fungera optimalt, säger han.

Speciella projekt kräver ibland speciella lösningar

Varje SKF Vibracon justerbar maskinfot tillåter justering upp till 12 millimeter. Men applikationen krävde mer än det, vilket innebar att designen behövde justeras på flera sätt. För det första satte Cimolai in extra brickor – vilket möjliggjorde att justerings-intervallet kunde förlängas till mer än 12 millimeter.

– Varje individuell fläns måste installeras och justeras med en noggrannhet på tiondelar av en millimeter - fördelat över spegelns bredd på 39 meter, säger Colussi. Maskinfoten måste också passa ett litet utrymme, så den kunde inte vara högre än 25 millimeter. En av de mest överraskande aspekterna var att maskinfötterna måste installeras upp och ner.

Flexibel installation viktigt

Vanligtvis är den mindre diametern på maskinfoten högst upp. Men att installera den så skulle haft en negativ inverkan på motståndskraften hos gräns-skiktet. Genom att installera den upp och ner riktas bärvikten så att motståndskraften blir intakt. Något som är avgörande då det hjälper till att spara enorm vikt.

– Annars skulle vi behöva göra dem tjockare vilket lägger till en enorm vikt på konstruktionen och det är skadligt för teleskopets prestanda. Om grunden inte är stadig och exakt kommer hela teleskopets rörelsemönster att påverkas negativt. Det innebär att om den inte klarar av att hålla sig stabil och motstå deformation över tid, kommer spegeln, som är teleskopets viktigaste del, att fungera dåligt, säger Colussi.

Har en nyckelroll för projektet

Av en tillfällighet uppdaterades designen av den justerbara maskinfoten under designfasen. Det hjälpte till att förbättra teleskopets design. Den nominella belastningen ökades från 90 till 140 kN och den nedre ringen gjordes tjockare. Totalt sett förbättrade kombinationen av justerbarhet, stabilitet och viktbesparingar driften av M1-spegeln. För Cimolai är det här projektet något av en ny satsning.

– Det här är det första teleskopet som vi har designat och tillverkat och vi skulle vilja utöka vår verksamhet inom detta område. M1-spegeln är en av teleskopets viktigaste komponenter och den justerbara maskinfoten från SKF spelar en nyckelroll i hela projektet, säger Marco Colussi.

Här hittar du fler projekt där precision är avgörande för resultatet!