L’antenne parabolique du radiotélescope est orientable en ascension droite (AD) également appelée Ascension Horaire (AH) et déclinaison (DEC) à l’aide de plusieurs moteurs qui assurent la rotation selon les deux axes.
Les trois moteurs
- moteur de poursuite monophasé, 25 t/min, poursuite 0,25°/min
- moteur horaire triphasé, 180 t/min, 30° mn, 45 t/min, 6°/min, de -4h à + 4h
- moteur déclinaison triphasé, 45 t/min, 6°/min, -30° à 55°
La monture équatoriale permet de viser un objet céleste selon ses deux coordonnées AD et DEC puis de rester fixé sur l’objet grâce a un mouvement lent de poursuite vers l’ouest qui compense la rotation de la Terre en sens inverse vers l’est à la vitesse d’un quart de degré par minute (360 degrés par jour sidéral).
Les mouvements de l’antenne sont effectués par activation des boutons de commande sur le pupitre ou bien à distance avec un logiciel d’astronomie qui envoie les coordonnées de la « cible » à atteindre. Le pilote logiciel calcule les rotations angulaires à effectuer et transmet les commandes aux moteurs. Plusieurs vitesses et directions sont possibles. Déplacement vers l’est ou l’ouest à petite ou grande vitesse ; poursuite à très petite vitesse vers l’ouest ; déplacement en déclinaison positive ou négative.
Des codeurs absolus optoélectroniques sont solidaires des axes de rotation et transmettent avec une précision de 1/4096 (12 bits) les angles des deux axes AD et DEC.
Une carte d’interface active les relais temporisés d’activation des moteurs sous contrôle des ordres transmis à distance par la liaison série. La carte d’interface est sortie de l’armoire pendant les essais de commandes à distance. Cette ancienne carte interface a du subir une complète révision tant au niveau des soudures que de la reprogrammation de la mémoire du micro contrôleur pic. Un afficheur LED a été ajouté qui donne la relecture des angles azimut (Az) pour l’AD et élévation (El) pour la DEC. Une carte mieux adaptée qui repose sur un micro contrôleur Arduino a été développée. Cette carte remplace la précédente qui date de 10 ans et ne permettait pas de commander les grandes vitesses ni la poursuite. La nouvelle carte intègre des commandes supplémentaires de mise sous tension des moteurs et éventuellement d’accessoires radio (préamplificateurs, amplificateurs).
Les moteurs sur l’axe d’ascension droite ou horaire sont bien abrités et n’ont apparemment pas trop souffert des intempéries et de l’usure du temps. L’huile devra cependant être changée. En revanche les boîtiers du moteur de déclinaison et le réducteur avaient perdu de leur étanchéité et l’eau s’est infiltrée provoquant la corrosion du second réducteur et le blocage du mécanisme entraînant la rupture d’une clavette. A la suite de cette panne mécanique, l’antenne du radiotélescope à donc été immobilisée sur l’axe de déclinaison. Un démontage du motoréducteur et du second réducteur de l’axe de déclinaison s’imposait donc.
Les réducteurs sont interposés entre les moteurs et les roues dentées de la parabole. Comme dans un mécanisme d’horlogerie ou sur le pédalier d’un vélo leur fonction est de réduire la vitesse des mouvements de l’antenne par rapport à la vitesse de rotation des moteurs. Les moteurs et réducteurs du radiotélescope ont été fabriqués par les société Vassal et Durand.
Vues rapprochées sur les engrenages qui montre la rouille et le manque de lubrification avant brossage et nettoyage.
Vue sur le moteur d’AD heureusement sous abri.
Ellyan, François et Steve d’Electrolab (Nanterre) sont intervenus pour démonter le réducteur sur l’axe de déclinaison. Dans un premier temps ils ont placés des cales spécialement conçues par eux sous l’axe de rotation. Une fois l’antenne bien calée le démontage du motoréducteur de déclinaison pouvait commencer.
A l’ouverture du réducteur un mélange d’eau et d’huile a été recueilli dans un seau et la photo montre que l’axe est bien attaqué par la rouille.
Ouverture du couvercle du deuxième réducteur après déboulonnage et à l’aide d’un extracteur usiné par Electrolab (voir plus loin les détails de l’opération). Démontage du boîtier dans lequel on aperçoit la vis d’Archimède verticale qui s’articulait avec le premier réducteur déjà retiré qui est actionné par le moteur de déclinaison. La couronne de démultiplication est encore en place sur l’axe horizontal. Une fois démontés l’ensemble des roulements des réducteurs ont été nettoyés et révisés dans les locaux du « hacker space« d’Electrolab à Nanterre.
Steve d’Electrolab a construit un extracteur de 25 Tonnes qui a été nécessaire pour réussir à extraire la couronne bloquée sur l’axe de déclinaison du radiotélescope.
Les pièces usinées sont disposées sur le plan de travail de l’atelier de mécanique lourde !
Le plan montre l’instrument tel qu’il se présentera une fois assemblé et après traitement de surface.
Mises en parallèle les griffes sont beaucoup plus robustes.
Pendant ce temps …
Comparez les engrenages de la roue principale de l’axe de déclinaison avant et après un début de nettoyage de la rouille à l’aide d’une perceuse équipée d’une brosse métallique.
Dimension Parabole s’est associée avec les Hackers d’Electrolab (Nanterre) qui ont proposé de prendre en charge la révision mécanique de la motorisation de l’antenne.
Après remontage du motoréducteur l’antenne retrouve sa liberté de mouvement.
Pour mémoire, le projet est auto financé avec les maigres ressources de ses membres. Si vous souhaitez nous aider vous pouvez visiter la page explicative sur les différentes façons de nous aider.
Radiotélescope du Parc de La Villette 