Travaux de restauration du radiotélescope de La Villette

Un certain nombre d’opérations de restauration et de maintenance ont été effectuées, sont en cours de réalisation, ou sont programmées sur le radiotélescope :

En premier lieu nous avons obtenu en 2018 que l’EPPGHV fasse passer par le sous-sol de manière permanente un câble d’alimentation électrique 380V triphasé et un câble Ethernet entre la Folie N4 et la parabole. Le 380V était indispensable pour alimenter en électricité les moteurs de l’antenne et le 230V pour le tableau de commande et tout le matériel électronique de réception. Le câble Ethernet assure la jonction entre le radiotélescope et la Folie N4 dans laquelle est hébergé le radioclub F4KLO. Actuellement les communications par Internet s’effectuent grâce à des points d’accès 4G. De cette manière tout le développement logiciel peut se faire à distance et il est possible d’obtenir les résultats des observations sur notre site Internet. Cependant la bande passante n’autorise qu’un débit limité et il faut prévoir la mise en place d’un réseau WiFi a haut débit ou d’une fibre optique.

Rémi F6CNB / N5CNB a effectué le remplacement des anciens câbles coaxiaux vieux d’une trentaine d’années ! Entre la source dipolaire en haut du mat et la plateforme le coaxial est lui aussi vieux de 33 ans mais pour le moment inaccessible. En revanche le deuxième segment entre l’armoire radio sur la plateforme et les abri-vie Algécos a été remplacé par un câble neuf à faible pertes.

Deuxième_preampli

Au début nous avions mis en place deux préamplificateurs en cascade et un filtre passe-bande car nous étions à la recherche de signaux. Dans un deuxième temps, après avoir été informé de l’existence d’un préamplificateur à transistor MOSFET localisé en tête de la source dipolaire, nous avons réussi à le mettre en fonction en le mettant sous tension 12V par l’intermédiaire du câble de descente coaxial. Récemment un séparateur deux voies a été introduit au niveau de l’armoire radio d’où partent deux câbles coaxiaux. Sur le premier un filtre a été conservé pour éliminer les signaux hors bande radioastronomie. La deuxième voie aboutit sur un séparateur quatre voies qui répartit le signal HF entre plusieurs récepteurs SDR.

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Filtre passe-bande suivi d’un récepteur SDR

L’un des récepteur SDR alimente un nano ordinateur RaspBerry Pi qui gère un serveur WebSDR réglé sur les fréquences des satellites SARSAT Galileo centrée sur 1545 MHz.p1010977

D’importants travaux de maintenance ont été effectués en 2019 sur la motorisation de la parabole, rendus nécessaires par l’accumulation de rouille responsable de la casse mécanique d’un réducteur. Après conception et construction d’un extracteur hydraulique de 25 T qui a servi à extraire le moto-réducteur de l’axe de déclinaison, celui-ci a été démonté et rénové par les soins des hackers dans les locaux de 1500 m2 d’Electrolab à Nanterre. L’ensemble moto-réducteur a été réinstallé sur l’axe de déclinaison de l’antenne du radiotélescope en juillet 2020.

Le radiotélescope est piloté à distance par un logiciel d’astronomie pour le diriger vers une cible dont on veut observer l’activité radio. Deux applications ont été testées :  Stellarium et Cartes du Ciel (Skychart). Nous avons développé un pilote logiciel qui met en relation l’application cliente et l’interface qui commande les moteurs. L’ancienne carte interface KK6MK-F1EHN n’était pas totalement adaptée aux pilotage du radiotélescope du fait du trop faible nombre de commandes disponibles. C’est pourquoi Patrick F1EBK et Alain F1CJN ont étudié et monté une nouvelle carte interface aux possibilités plus étendues à base de micro contrôleur Arduino.

Les photos montrent le prototype. La carte définitive sur circuit imprimé actuellement en fonction est entièrement compatible avec l’ancienne interface tant pour le connecteur que pour le protocole logiciel des commandes à distance. Pendant l’année 2019, en attendant la réparation des moteurs, la parabole était fixée au zénith avec des cales et nous avons développé un simulateur pour vérifier le bon fonctionnement du logiciel pilote de commande des moteurs et de lecture des codeurs optiques absolus qui lisent les angles d’ascension droite et de déclinaison. Une deuxième version du simulateur était constituée d’un micro ordinateur RaspBerry Pi équipé d’une carte interface série parallèle 32 bits. Par programme, les douze sorties de chaque codeur étaient positionnées afin de coder des valeurs d’angle d’ascension horaire et de déclinaison selon les ordres de déplacement transmises au simulateur par le pilote INDI.

Le matériel radio et informatique a été monté par Rémi (F6CNB/N5CNB) dans un tiroir. Les pièces de fixation des RaspBerry Pi en bleu et blanc ont été fabriquées sur imprimante 3D par Patrick (F1EBK). Le hub Ethernet fait partie d’un lot de 3 récupérés par Patrick chez une entreprise qui voulait s’en débarrasser.

Pendant la réparation de la motorisation du radiotélescope, la petite équipe de DP a réussi à procéder aux premiers enregistrements de signaux radio Galactiques.

Si le radiotélescope a retrouvé sa complète capacité de rotation sur ses deux axes, les restaurations ne sont pas terminées. En effet, le premier segment du câble coaxial doit être remplacé par un câble neuf. Le préamplificateur en tête doit lui aussi être remplacé par un préamplificateur de meilleur qualité que celui qui date de 35 ans, c’est à dire avec un facteur de bruit nettement inférieur aux 1,8 dB de l’actuel. Un des haubans qui maintient la source de réception s’est détaché à la suite de la rupture en juillet 2020 d’une pièce mécanique de fixation. La solidité du système et son équilibre sont gravement compromis et l’antenne doit donc être rapidement réparée. Pour cela nous aurons besoin d’une nacelle sur un chariot élévateur afin de pouvoir accéder à l’intérieur de l’antenne. Il va falloir faire la vidange de l’huile du moteur d’ascension droite qui est d’origine ! Enfin des travaux de peinture son à prévoir après traitement des surfaces métalliques fortement rongées par la rouille.

Les projets d’activité prévus comme les communications EME ou l’écoute de satellites vont nécessiter d’ajouter un certain nombre de matériels.

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