Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Het E-TEST-prototype van de Einstein-telescoop slaagt voor de eerste reeks tests

Temperatuur van de prototypecomponenten tijdens de eerste E-TEST-campagne bij het CSL-experiment (ononderbroken lijnen) en gesimuleerde curven uit een theoretisch model (stippellijnen). Credit:ULiège / CSL

Het Einstein-telescoopproject heeft een nieuwe fase bereikt:het E-TEST-prototype – ontwikkeld in de laboratoria ULiège en CSL – wordt naar het Luik Space Center gestuurd om een ​​reeks cryogene en trillingstests te ondergaan. Om optimaal te kunnen functioneren moet de toekomstige spiegel van de Einstein-telescoop bestand zijn tegen afkoeling tot extreme temperaturen en vrijwel geen trillingen ondergaan.



"Dit was een belangrijke mijlpaal voor dit unieke en ambitieuze vierjarige project, dat in 2020 van start ging", legt Christophe Collette uit, ingenieur en wetenschappelijk projectcoördinator bij de onderzoekseenheid Luchtvaart- en Werktuigbouwkunde van de ULiège. "We hebben wat vertragingen en tegenslagen gehad als gevolg van de pandemie, de toegang tot materialen en langere levertijden, maar dankzij de vastberadenheid van het team kwamen we op tijd aan met een voltooid prototype."

Het E-TEST-prototype werd van augustus tot oktober 2023 bij AMOS geassembleerd en werd begin november overgedragen aan CSL om in de FOCAL 6.5 vacuümtank te worden geplaatst, die werd gebruikt voor de koeltests.

Om elk risico op trillingen te vermijden, werd het prototype in een lege kamer met een diameter van 6,5 meter geplaatst en door straling (contactloos) gekoeld. "Bij koeling is deze methode over het algemeen minder effectief. Toch hebben we het probleem kunnen omzeilen door het uitwisselingsoppervlak tussen het koude paneel en de cryostaat binnenin te vergroten", legt Christophe Grodent, commercieel directeur van CSL, uit. "De panelen werden gekoeld met behulp van een heliumcondensator, die voor al onze cryogene toepassingen wordt gebruikt."

Koel- en vabratietests voor het prototype van de Einstein Telescoop uitgevoerd in het Centre Spatial de Liège (BE). Credit:ULiège/CSL

De tests begonnen op 22 november en het evenwicht werd bereikt op 11 december 2023. In 18 dagen konden de faciliteiten van zo'n twintig graden Celsius naar ongeveer -250°C gaan.

"Hoewel we hoopten onder de 40 Kelvin (K) te komen, hadden we niet verwacht dat we een evenwichtstemperatuur van 22 K op de spiegel zouden bereiken. De thermische panelen bereikten een temperatuur tussen de 14K en 17K Kelvin. Een game changer." Deze indrukwekkende resultaten demonstreren de kwaliteit van de cryogene faciliteiten en mogelijkheden van CSL.

Hoewel het E-TEST-prototype nog in zijn definitieve configuratie moet zijn, is het niet ver weg. Het hart van het apparaat, de spiegel met een diameter van 45 cm en een dikte van 27 cm, gemaakt van silicium, zal eind 2024 arriveren. Het is het enige exemplaar in zijn soort ter wereld en wordt momenteel geproduceerd door een Amerikaans bedrijf. gespecialiseerd in dit veld en de enige leverancier van dit soort producten.

"We werken met een aluminium spiegel, een zeer vergelijkbaar materiaal, dat we zwart hebben geverfd om de emissiviteit te vergroten", legt Christophe Collette uit. "Als deze spiegel de trillingstests doorstaat, zal de siliciumspiegel ze ook met vlag en wimpel doorstaan."

Deze trillingstesten zijn essentieel omdat ze informatie verschaffen over de interne demping van de spiegel en zijn vermogen om stabiel te blijven. Een van de fundamentele principes van het zwaartekrachtgolftelescoopproject is het uitwissen van de trillingen van de aarde om maximale stabiliteit te bereiken bij het detecteren van de golven.

"De eerste resultaten zijn bemoedigend, maar er zijn nog een paar verbeteringen mogelijk. Dat is het principe van een prototype:testen, leren en verbeteren. Het ophangsysteem zal de stabiliteit van de spiegel vergroten, wat een Luiks bedrijf momenteel onderzoekt ."

Terwijl we wachten op de komst van de siliciumspiegel, ligt het E-TEST-prototype niet op de plank. “Het project loopt door en we voeren nieuwe tests uit onder verschillende omstandigheden, waardoor we de prestaties ervan verder kunnen verbeteren. Bovendien kan dit prototype ook efficiënt worden gebruikt door andere onderzoekers die aan verschillende projecten op het gebied van zwaartekrachtgolfdetectoren en andere gerelateerde velden."

Aangeboden door Universiteit van Luik




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Een AI-berichtendecoder op basis van bacteriegroeipatronen
  2. Walrus sterft aan vogelgriep op Arctisch eiland:onderzoeker
  3. Wat zijn de stadia van cytokinese?
  4. Hoe Dopamine sommige voedingsmiddelen verslavend maakt
  5. Sumatraanse neushoorns zijn nooit hersteld van verliezen tijdens het Pleistoceen, genoom bewijs toont
  6. Satellietkaarten bevorderen het behoud van de mangrove in China
  7. Klimaatverandering onthult de ingewikkelde dynamiek van reproductieve barrières bij mariene soorten
  8. Hoe doorlatendheid te berekenen
  9. Waarom worden we ziek?

Wetenschap