Print this page

SKA kiest het definitieve ontwerp van de SKA schotel

SKA1

Een artist impression van SKA in de nacht, met de geselecteerde Panel Space-frame supported Metal (PSM) SKA schotel ontwerp op de voorgrond.

Het Square Kilometre Project heeft het definitieve ontwerp van de SKA schotel gekozen, hierdoor wordt de weg vrij gemaakt voor de eventuele productie van honderden schotels die samen de grootste radiotelescoop ter wereld zullen vormen.

“Deze beslissing is een enorme mijlpaal richting de aflevering van SKA,” zei Alistair Mcpherson, Projecthoofd bij de SKA organisatie. “Om in staat te zijn om voor de eerste keer te te zien hoe de SKA schotels eruit komen te zien, geeft veel voldoening bij alle betrokkenen”.

Er werden drie antenne concepten gebouwd als overweging voor het ontwerp van de SKA schotel:

  • DVA-1 in Canada
  • DVA-C in China
  • MeerKAT-1 in Zuid-Afrika

Alle drie de antennes werden met verschillende technologieën gemaakt van de verschillende partners. Zij representeerden hiermee de beste technologie in radiotelescoop schotels momenteel beschikbaar.

Het consortia presenteerde vervolgens de volgende ontwerpen voor verder studie:

  • Een innovatief Single Skin, Rim supported Composite (SRC) concept, onder leiding van het National Research Council of Canada (NRC). Zij werkten samen met SED system uit Canada en RPC Composites uit Australië.
  • Een geoptimaliseerd Panel, Space-frame supported Metal (PSM) concept, onder leiding van Shijiazhuang een team uit China bestaande uit leden van JLRAT/CETC-54 samen met hun Europese partner, MT Mechatronics (MTM) uit Mainz, Duitsland.

Een selectie panel bestaande uit vijf engineering experts in de vakgebieden van composites, radiotelescoop antennes en system engineers hebben de ontwerpen beoordeeld op verschillende indicatoren. De indicatoren waren:

  • Surface accuracy
  • Feasibility of on-site manufacturing
  • Ability to maintain structural intergrity over long time-frames

Het selectie panel had een unaniem advies gemaakt dat het Chinese PSM concept geselecteerd moet worden voor de SKA schotels. Dit advies werd vervolgens goedgekeurd door het SKA Dish consortia bestuur.

DVA-1

DVA-1 prototype antenne gebouwd in Dominion Radio Astrophysical Observatory NRC’s (DRAO) net buiten Penticton, BC, Canada

Het SKA Dish consortia, bestaande uit instituten uit Australië, Canada, China, Duitsland, Italië en Zuid-Afrika is verantwoordelijk voor het ontwerp en de verificatie van de schotel dat deel uit zal maken van SKA-mid, een van de twee SKA-instrumenten. In de eerste fase van ontwikkeling (SKA1) zal SKA-mid in eerste instantie bestaan uit 133 15-meter diameter schotels die een continue dekking hebben van 350 MHz tot 14 GHz.

Een van de grootste uitdagingen die het consortia heeft is de massa productie van deze schotels. Al deze schotels moeten identiek zijn en moeten gebouwd worden om de meest barre omstandigheden te weerstaan. De schotels zullen de komende 50 jaar actief zijn, dus ze moeten ook gebouwd worden voor de lange termijn. Daar komt bij dat de schotels met extreme precisie data moeten gaan verzamelen voor een concurrerende prijs, het is een formidabele technische en engineering uitdaging

We zijn ervan overtuigt dat het gekozen ontwerp goed zal presteren in de barre omstandigheden van de Karoo in Zuid-Afrika en dat het de precisie zal leveren die de wetenschappelijke gemeenschap nodig heeft om hun vragen te beantwoorden”, zei Roger Franzen, SKA Dish consortia. “De volgende stap is om een prototype te bouwen en deze te testen in Zuid-Afrika” ging hij door.

wang-feng

De heer Wang Feng, vice-voorzitter van CETC 54, controleert de eerste vorm van de 66 die nodig zullen zijn voor de SKA-P

Het gedetailleerde ontwerp en de fabricage van dit concept, genaamd SKA-P, wordt geleid door JLRAT/CETC54 in samenwerking met de Europese bedrijven MTM en Società Aerospaziale Mediterranea (SAM). De assemblage, integratie en verificatie van SKA-P zal ter plaatste worden uitgevoerd met het SKA Zuid-Afrika team.

“We verwachten dat de installatie van de SKA-P op locatie zal plaats vinden in de lente van 2017”, zei Roger Franzen. “Zodra we tevreden zijn met prestaties zal het project in een goede positie zijn voor inschrijving en afgifte van het contract voor de massaproductie van 133 schotels om SKA1-mid te maken.

Naast het ontwerp van de schotel structuur, heeft het consortia ook de taak om optics, versterkers en andere elementen van de schotel te ontwerpen en te testen. Als onderdeel van dit proces blijft NRC zijn waardevolle bijdragen leveren aan Single Pixel Feed (SPF) versterkers, digitizers en cryogene Low Noise Amplifiers (LNAs).