På jagt efter døende stjerner - fiberkabel til astronomi

HESS-teleskopet forlader sig på Lapp-kabler

HESS-teleskopet forlader sig på Lapp-kabler

I bjergene i Namibia finder man HESS-teleskopet, som gennemsøger universet for gammastråling fra døende eller roterende stjerner. Det genererer enorme mængder data, som overføres med fiberkabel fra Lapp.

HESS-teleskopet

Fra Namibias bjerge søger HESS-teleskopet efter gammastråling fra rummet.

At lykkes indenfor astrofysikken er et spørgsmål om tålmodighed. Hændelser i universet, som kan observeres fra jorden, er sjældne. Et eksempel på en sådan hændelse er den såkaldte tjerenkovstråling, blitze af gammastråling, som ser ud som et svagt blåt skær i atmosfæren. Forskere over hele verden søger efter fænomenet. Et særligt succesfuldt projekt er HESS-teleskopet (High Energy Stereopscopic System) i Namibia, hvor den klare luft giver frit udsyn ud i rummet.

Men klimaet her er ekstremt tørt, og det medfører stort stress på både mennesker og materiel. Albert Jahnke er elektroingeniør og har boet og arbejdet i Namibia i mange år. Hans job er at sørge for, at alt fungerer perfekt - næsten døgnet rundt. Siden 2006 har han været konsulent på HESS-projektet, som koordineres af MAX Planck-instituttet for kernefysik i Heidelberg. I de seneste måneder har Jahnke været fuldt beskæftiget med at opgradere de gamle kabler og installere nye. Der bruges hundredevis af meter fiberkabel fra Lapp Group.

600 tons i bevægelse

HESS-teleskopet

Når astrofysikerne opdager et gammastrålingsudbrud, vrider teleskopet hurtigt, så de peger mod den mistænkte kilde på nattehimlen.

I teleskopet indgår fire mindre 13-meters teleskoper, som er installeret i hjørnerne af et kvadrat med 120 meter lange sider. Teknikken her er ca. 15 år gammel. Med tanke for, hvilke fremskridt der er gjort inden for kamerateknik og dataindsamling, så er det næsten en evighed. Derfor erstatter Jahnkes team regelmæssigt gammel teknik med nye systemer med flere muligheder. I 2015 begyndte teknikerne at erstatte de gamle kameraer fra 2003.

Der var også brug for nye fiberkabler for at håndtere de stadigt stigende mængder data. Tidligere kom alle kabler fra Max Planck-instituttet for kernefysik i Heidelberg og blev sendt fra Tyskland til Namibia. Instituttet ønskede at mindske udgifterne og søgte derfor efter en kabelleverandør i det sydlige Afrika. De havde brug for et fiberkabel til fleksibel anvendelse og hurtige bevægelser.

Når astrofysikerne f.eks. opdager et gammastrålingsudbrud, så vrider teleskopet sig hurtigt, så de peger mod den mistænkte kilde på nattehimlen. Teleskopet, deriblandt det store centrale 30-meters teleskop, som vejer 600 tons, vrider sig om sin egen akse med en hastighed som modsvarer ca. en meter i sekundet, eller det hæver eller sænker spejlet.

Udover fleksibiliteten og at kablet skal kunne klare hurtige bevægelser, så fandtes yderligere et vigtigt krav: man havde brug for et kabel, som indeholdt det nødvendige antal fibre i et og samme kabel - i stedet for at benytte flere separate kabler - og dette for at spare plads ved installation i kabelkæde.

Fleksibel støtte til projektet

– Vi fandt et kabel med 12 fibre i Lapps katalog, hvilket var præcist det, vi var ude efter, siger Jahnke. De kontaktede Lapp Sydafrika via Ecotech, en virksomhed i Namibia, som håndterer automationsprojekter i procesindustrien, og bestilte i alt 500 meter skræddersyet kabel til projektet.

Hver fiber overfører 10 GB i sekundet. Kablerne overfører signaler fra kameraerne til en pc i kontrolcenteret. Signalerne indeholder alt billeddata og signalerne, som synkroniserer de fem kameraer. Data overføres kun når to eller flere teleskoper opdager stråling samtidigt, eftersom det blot er der, at der er en sandsynlig gammastråling fra en stjerne. Normalt anvendes blot fire fibre, i undtagelsestilfælde op til seks. De øvrige fibre er reserver og aktiveres automatisk, hvis en fiber skulle ophøre med at fungere. Oppe i bjergene - flere timers rejse fra Namibias hovedstad Windhoek, er der ingen, som kan komme ud og hurtigt installere et nyt kabel.

HESS forlader sig på Lapp kabler

HESS-teleskopet forlader sig på Lapp kabler

Kabler fra Lapp Tyskland sikrer strøm- og dataoverførsel. Blandt andet anvendes HITRONIC® HRM-FD fiberkabel med 12 fibre til de bevægelige applikationer, samt ÖLFLEX® CRANE kabler.

Kabler med tolv fibre er ikke det eneste Lapp produkt, som monteres i forbindelse med opgraderingen af teleskopet. Et HITRONIC®-kabel med fire fibre overfører data for at kalibrere kameraerne ved hjælp af lysdioder. Derudover får hvert kamera strøm via et ÖLFLEX® CRANE kabel. Systemet er fortsat udstyret med nogle ældre HITRONIC®-kabler med 1 GB/s. Disse kaber er faste og behøver ikke følge teleskopets bevægelser. Sidst men ikke mindst er der nogle kabler, som er installeret i beskyttede SILVYN® kabelkanaler.

– Vi er meget tilfredse med produkterne fra Lapp, siger Jahnke. Det tager nogle år at se, hvordan kablerne klarer varmen og tørken, men teknikerne er optimistiske. Vi brugte allerede tidligere nogle kabler fra Lapp i forbindelse med de gamle kameraer, og det har fungeret udmærket.

Jahnke vil ikke for forudsige, hvorvidt den seneste opgradering af teleskopet i Namibia bliver den sidste. Officielt skal HESS-projektet afsluttes i løbet af 2020 for at frigøre ressourcer til det nye E-ELT-teleskop (European Extremely Large Telescope), som er ved at blive bygget i Chile. Det projekt er dog allerede bagud i forhold til tidsplanen. Så det virker som om, at jagten på døende stjerner fortsætter i Namibias ørken, måske med nye Lapp kabler.