I moduli ad alta densità di potenza di Vicor consentono a telescopi giganteschi di scrutare il passato.
L’esplorazione dello spazio profondo ha catturato l’immaginazione di generazioni, spinta dal desiderio dell’umanità di comprendere le origini dell’Universo. È un viaggio di continua scoperta e ispirazione per Microgate, cliente italiano di Vicor, il cui team di ingegneri ha inventato sistemi di controllo motori per enormi telescopi terrestri, utilizzando le soluzioni di alimentazione di Vicor.
Esplorare lo spazio profondo con i più grandi telescopi sulla Terra
In collaborazione con l’European Southern Observatory (ESO), un’organizzazione di ricerca intergovernativa per l’astronomia terrestre, Microgate e l’ESO costruiscono gli specchi adattivi per la più recente e più grande generazione di Extremely Large Telescopes (ELT). Questi telescopi rappresentano il punto di partenza per l’esplorazione di nuove galassie, stelle e pianeti. La sfida principale consiste nel catturare la luce proveniente da un passato remoto, al fine di approfondire la conoscenza delle origini del nostro Universo.
Figura 1: Microgate costruisce lo specchio a ottica adattiva altamente sofisticato per l’Extremely Large Telescope dell’ESO. L’ottica, alimentata da moduli convertitori DC-DC ad alta densità, corregge i disturbi atmosferici per estrarre più luce, ottenendo immagini a risoluzione più elevata.
Il nuovo ELT-ESO ospita uno specchio primario con un impressionante diametro di 39 metri capace di raccoglie i rari fotoni provenienti da stelle e galassie lontane.
Figura 2: Lo specchio secondario è uno specchio adattivo realizzato in vetro altamente specializzato con uno spessore di circa 1,9 millimetri. Le bobine color rame rappresentano i motori lineari.
Lo specchio M4 dell’ESO-ELT ha un diametro di 2,4 metri ed è realizzato in vetro altamente specializzato con uno spessore di circa 1,9 millimetri. Lo specchio utilizza motori a bobina mobile, azionati da un driver di corrente preciso e da una serie di magneti permanenti co-locati, per fornire la forza necessaria a deformare lo specchio. Questo processo viene eseguito sull’intera superficie dello specchio utilizzando 5.316 motori, ciascuno con una distanza interasse, o passo, di circa 30 millimetri. Lo specchio adattivo fluttua fisicamente sul campo magnetico generato dalle bobine dei motori. Ciò consente a una corrente di controllo dedicata di deformare localmente lo specchio e correggere la forma sfruttando un numero equivalente di sensori capacitivi, o di posizione, altamente sensibili, con una precisione nell’ordine dei nanometri (milionesimi di millimetro). Utilizzando sistemi elettronici che operano a una frequenza di circa 100 kHz, gli ingegneri di Microgate possono ridefinire completamente la forma dello specchio in un millisecondo. Il risultato è un’immagine resa estremamente nitida e pulita, senza la necessità di lanciare un telescopio nello spazio.
I moduli ad alta densità di potenza Vicor alimentano l’ottica adattiva.
La manipolazione precisa e la gestione termica del sistema di ottica adattiva sono cruciali e richiedono che tutte le superfici esposte siano mantenute vicine alla temperatura ambiente per evitare turbolenze locali. La sfida del sistema di alimentazione è resa ancora più complessa dallo spazio limitato. La serie Vicor DCM3623 di moduli convertitori di potenza DD-DC è stata specificamente selezionata da Microgate per alimentare questo processo. La scheda del sistema di alimentazione è montata sulla parte inferiore della piastra fredda raffreddata a gas e ogni modulo alimenta fino a 36 canali motore, eliminando cablaggi complessi.
Figura 3- Microgate utilizza la serie DCM3623 Vicor di moduli di potenza DC-DC per deformare meccanicamente lo specchio e correggere fisicamente questi disturbi atmosferici. Questo processo è essenziale per migliorare la qualità dell’immagine.
“I moduli ad alta efficienza e alta densità di potenza di Vicor sono molto compatti e affidabili, e occupano pochissimo spazio sulla scheda di circuito”, ha dichiarato Gerald Angerer, ingegnere hardware di Microgate. “Questi convertitori di potenza miniaturizzati sono la migliore opzione per noi. Li utilizziamo da più di 10 anni e attualmente non esiste un sostituto paragonabile.”
