薇拉鲁宾天文台是一项于2000年提出概念,2015年开始建设,将搭载世界上最大数码相机的突破性天文实验项目,该项目完成之后将对南半球的整个天空进行为期十年的持续监测,为人类提供对暗物质、太阳系及银河系的深入了解。在这个项目中将搭载长达8.4m的西蒙尼自动巡天望远镜,这是世界上最大的数码相机。
在天文学中,光学元件的高精度校准极为重要,因为这会直接影响观测和科学探索的质量。薇拉鲁宾天文台的科学家们深刻认识到这一点,决定使用海克斯康的Leica AT930高精度激光跟踪仪、SpatialAnalyzer (SA) 计量软件以及定制的API应用T2SA(Telescope2SA),来加强校准、操作和维护的过程。

挑战:宇宙观测下的极致精度要求
薇拉鲁宾天文台的光学设计包括一个直径8.4m的主反射镜,3.5m的二次反射镜以及一个直径1.65m的多镜头相机,所有这些都需要以微米级的精度进行校准。
传统校准方式需要操作人员具有足够的专业知识,并且需要严格的维护,这不仅降低了望远镜的效率,而且限制了科学家们实现目标的能力,在一些情况下无法完成观测目标。
“我们需要保证所有的镜头都具有正确的形状和位置,以获得清晰的图像。我们希望可以简单的在电脑上点击一下就能够有效的进行对齐。” 薇拉鲁宾天文台建设副主任Sandrine Thomas博士说。
核心利器:AT930 锚定大尺度高精度测量
西蒙尼自动巡天望远镜需要微米级的精度进行校准,这对获取的数据具有极高的精度要求,在此过程中Leica AT930发挥了非常大的作用。Leica AT930绝对激光跟踪仪,具有半径80m的超大测量范围和微米级的超高空间测量精度,可以同时实现大尺寸和高精度测量;支持电池供电和无线WiFi连接,还具有IP54防护等级,可有效满足现场测量需求。
除此之外,还具有1000Hz超高数据采集频率,完美符合自动巡天望远镜高频率校准的要求。

智慧内核:定制化软件重塑自动化校准
SA软件是海克斯康旗下的一款专业计量软件,可提供丰富的测量功能,包括自动测量、实时校准、重力补偿、多设备组网测量等,广泛应用于航空航天、科研院所、船舶、交通运输、汽车等行业。在薇拉鲁宾天文台的应用中,为实现自动化校准的目标,薇拉鲁宾天文台的科学家和海克斯康的工程师合作开发了一款基于SA软件的定制应用T2SA,将其与望远镜自动控制系统连接在一起。
SA软件搭配T2SA应用可提供以下功能:
- 修正望远镜二次反射镜(M2)和相机相对于主反射镜的位置。
- 测量重力在整个运动过程中对望远镜光学元件校准的影响。
- 通过望远镜方位角和仰角的范围以及相机旋转位置测量并修正M2反射镜和相机系统。
SA和T2SA应用结合使用的解决方案,不仅显著提高了自动巡天望远镜的校准效率,而且还可轻松消除重力影响。在过去几年中,该解决方案已经经过了广泛的测试和改进,成功助力薇拉鲁宾天文台精确控制复杂的天文测量系统。
随着薇拉鲁宾天文台镜头和相机的安装,海克斯康提供的Leica AT930激光跟踪仪和SA软件定制应用解决方案将在天文望远镜最终的校准和调试中发挥关键作用。海克斯康在天文领域正在展现着强大的技术实力,努力成为天文领域的关键技术供应商,改变新一代天文望远镜的校准和维护方式。
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