NRC Herzberg News / Nouvelles du CNRC Herzberg

From/de Dennis Crabtree (NRC-Herzberg)
with contributions from/avec des contributions de Les Saddlemyer & Morrick Vincent

(Cassiopeia – Spring/printemps 2016)

La version française suit

These reports will appear in each issue of Cassiopeia with the goal of informing the Canadian astronomical community on the activities at NRC Herzberg.

Feedback is welcome from community members about how NRC Herzberg is doing in fulfilling our mandate to “operate and administer any astronomical observatories established or maintained by the Government of Canada” (NRC Act).

Integration and Test (I&T) Facility for TMT

The existing integration and test facilities at NRC Herzberg in Victoria were constructed in 1999-2000. In order to maintain Herzberg’s ability to deliver state-of-art instrumentation for TMT, these facilities need to be improved. Specifically, a new I&T facility is required for the construction and testing of NIFIRAOS, the facility adaptive optics system for the TMT.

The new I&T facility will have a 30m by 23m footprint and will be located in an area between an existing parking lot and the side of the sites services building (Figure 1). The new building will be a single story building and consist of three working areas, a Class 1000 Clean Room, a Cold Room, two sets of washrooms, and a Plant Room (Figure 2).

Since the structure is very large, the outside will be finished in a manner to reduce its visibility (Figure 3).

Figure 1.

Figure 1.

Figure 2.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 3.

SPIROU Update

SPIROU development is proceeding at a rapid pace. This spring the sub-systems will all come together in Toulouse at the CNRS integration facility. Towards this effort, the staff at the Herzberg Astronomy and Astrophysics labs have been assembling and testing the cryo-mechanical system. This includes the vacuum sub-system, optical mounts and mounting and the precision thermal control system. Final sub-system acceptance testing is scheduled to be complete by the end of May, followed immediately by shipment to Toulouse.

In order to meet the 1 metre/second precision requirement, the optical elements, their mounts and the optical bench must be maintained to a temperature that doesn’t vary by more than +/- 1 milliKelvin over a 24 hour period.

During the past six months, the final fabrication and assembly of the sub-components has been progressing. Examples are the large parabola mount shown in Figure 4 and the 3-prism mount shown in Figure 5.

Figure 4.

Figure 4.

Figure 5.

Figure 5.

Figure 6 shows the SPIROU optical bench mounted on the G10 thermal isolation legs. The radiation shielding and aluminum multi-layer insulation is visible just below. The aluminum frame structure below the shielding supports the entire opto-mechanical structure that will operate at 80K. The full-sized surrogate parabola (~40kg), fold mirror and grating are utilized to provide mass and fitting confirmation without risking the final optical elements at this point in development.

Figure 7 shows the optical bench covered by the active radiation shield. This shield will be actively controlled to a precision of better than 10 milliKelvin in order to have an acceptably small effect on the optical system due to radiation effects.

Figure 6.

Figure 6.

Figure 7.

Figure 7.

With the system almost completely assembled, the next two months will see multiple cool-down cycles to demonstrate reliable operation, tuning of the thermal control system and finalization of the software interfaces.

Figure 8 and Figure 9 show the wrapped thermal critical components being covered up by the moving end of the vacuum vessel for an initial thermal test.

Figure 8.

Figure 8.

Figure 9.

Figure 9.



Les rubriques qui suivent reviendront dans chaque numéro du bulletin et ont pour but de tenir les astronomes canadiens au courant des activités de CNRC Herzberg.

Les commentaires des astronomes sur la manière dont CNRC Herzberg accomplit sa mission, c’est-à-dire « assurer le fonctionnement et la gestion des observatoires astronomiques mis sur pied ou exploités par l’État canadien » (Loi sur le CNRC), sont les bienvenus.

Installation d’intégration et d’essai du Télescope de trente mètres (TMT)

La construction des installations de CNRC Herzberg à Victoria, actuellement utilisées pour l’intégration et les essais des appareils, remonte à 1999-2000. Pour que l’on continue de fournir des instruments à la fine pointe de la technologie au TMT, ces installations devront être rénovées. Plus précisément, on aura besoin d’une nouvelle Installation d’intégration et d’essai pour fabriquer et tester le NIFIRAOS, système d’optique adaptative du TMT.

De 30 m sur 23 m d’envergure, la nouvelle installation sera aménagée à un endroit situé entre le parc de stationnement existant et le côté du bâtiment des services aux sites (figure 1). Il s’agira d’un édifice à un étage regroupant trois aires de travail : une salle blanche de classe 1 000, une salle réfrigérée, deux salles de bain et une salle technique (figure 2).

La structure étant assez imposante, l’extérieur sera aménagé de manière à moins jurer dans le paysage (figure 3).

Figure 1.

Figure 1.

Figure 2.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 3.

Le point sur le spectropolarimètre infrarouge (SPIRou)

Le développement du SPIRou va bon train. Ce printemps, les sous-systèmes seront assemblés à Toulouse, à l’installation d’intégration du CNRS. En prévision de cela, le personnel des laboratoires des programmes d’astronomie et d’astrophysique de CNRC Herzberg a monté et testé le système cryomécanique, qui comprend le sous-système sous vide, les fixations des éléments d’optique et les commandes thermiques de précision. Les essais finaux, qui déboucheront sur l’approbation du système, devraient se terminer d’ici la fin du mois de mai et seront immédiatement suivis par l’expédition de l’équipement à Toulouse.

Pour respecter la contrainte d’un mètre/seconde au niveau de la précision, les éléments d’optique, leurs fixations et le banc optique devront être maintenus à une température qui ne variera pas de plus de un millikelvin en 24 heures.

La fabrication et l’assemblage final des sous-éléments ont progressé au cours des six derniers mois, ainsi qu’on peut le constater à la figure 4, illustrant le grand support parabolique, et à la figure 5, représentant la fixation du triple prisme.

Figure 4.

Figure 4.

Figure 5.

Figure 5.

La figure 6 montre le banc optique du SPIRou fixé sur les pattes G10 à isolation thermique. Le bouclier contre les rayonnements et l’isolation faite de nombreuses couches d’aluminium sont visibles immédiatement en dessous. Le cadre en aluminium situé sous le bouclier soutient l’ensemble du système optomécanique, qui fonctionnera à la température de 80 K. Le simulacre de parabole grandeur nature (~40 kg), le miroir de repliement et le réseau permettront d’effectuer les vérifications relatives à la masse et aux ajustements sans que l’on fasse courir de risques aux éléments d’optique finaux à cette étape du développement.

Sur la figure 7, on peut voir le banc optique recouvert du bouclier anti-rayonnement. Celui-ci sera contrôlé dynamiquement à une précision supérieure à dix millikelvins afin que les effets des rayonnements sur le système optique soient assez faibles pour être acceptables.

Figure 6.

Figure 6.

Figure 7.

Figure 7.

Puisque l’assemblage du système est presque chose faite, les deux mois qui suivent verront de nombreux cycles de refroidissement ayant pour buts de prouver la fiabilité opérationnelle du système, d’affiner les réglages des commandes thermiques et de finaliser les interfaces du logiciel.

Les figures 8 et 9 illustrent les composants thermiques essentiels dans leur emballage sur le point d’être couverts par la partie mobile de l’enveloppe sous vide en prévision d’un premier test thermique.

Figure 8.

Figure 8.

Figure 9.

Figure 9.

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