Success Story

Latające obserwatorium dostarcza informacji za pomocą konwerterów MICROSENS

Trudno wyobrazić sobie ciekawsze zastosowanie konwertera mediów: w jedynym na świecie latającym obserwatorium astronomicznym komponenty światłowodowe firmy MICROSENS zapewniają płynną wymianę danych. Niemiecko-amerykańskie Obserwatorium Stratosferyczne dla Astronomii w Podczerwieni (SOFIA) mieści się w zmodyfikowanym Boeingu 747SP i dysponuje 17-tonowym teleskopem na podczerwień. Jest to serce obserwatorium i stanowi niemiecki wkład w ten wspólny projekt NASA i Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR). Po stronie niemieckiej koordynacją naukową i operacyjną zajmuje się Instytut SOFIA Uniwersytetu w Stuttgarcie.

Uzyskanie nowego wglądu w powstawanie gwiazd oraz w centrum naszej rodzimej galaktyki, Drogi Mlecznej - to dwa ambitne cele projektu SOFIA. Ważnych informacji na ten temat dostarcza promieniowanie podczerwone. Choć niewidoczne gołym okiem, pozwala nam wyciągnąć wnioski na temat składu gwiazd, panujących w nich temperatur i rozwoju nowych gwiazd. Promieniowanie podczerwone nie może być jednak mierzone z ziemi. Główną przeszkodą jest tu para wodna znajdująca się w ziemskiej atmosferze. Aby ominąć ten problem, pomiary muszą być uzyskiwane albo spoza atmosfery ziemskiej, albo przynajmniej ze stratosfery. Pomiary spoza atmosfery ziemskiej uzyskuje się za pomocą tzw. teleskopów kosmicznych. Badania ze stratosfery mają jednak bardziej elastyczne zastosowanie. Teleskop na podczerwień został zaprojektowany i zbudowany właśnie z myślą o tym.

 

    Przed niemieckimi naukowcami stanęło wiele wyzwań, nie wszystkie z nich były natury astronomicznej. Musieli też wziąć pod uwagę wiele parametrów przy wyborze odpowiedniej technologii transmisji. Prawdą jest, że bardzo szybko wybrano medium transmisyjne, które miało być wykorzystywane na pokładzie. Światłowody oferowały wyraźne korzyści: Po pierwsze, zespół projektowy chciał, aby rozwiązanie było jak najlżejsze, a jednocześnie za wszelką cenę unikał zakłóceń elektromagnetycznych, aby zapobiec fałszowaniu wyników dostarczanych przez czułe urządzenia pomiarowe na pokładzie. Jednak nawet zastosowanie standardowych komponentów okazuje się być przygodą w takim środowisku. Wymagane media konwertery muszą więc działać w 100% niezawodnie, aby nie wpływać na pomiary.

    Zadanie media konwertera nie jest tak naprawdę spektakularne: Jedyne, co robi, to łączy kable miedziane z łączami światłowodowymi. Dane, które mają być przesłane, są fizycznie konwertowane z jednego medium na drugie. Jeśli jednak konwersja ta odbywa się w samolocie na wysokości około 13 kilometrów, a przesyłane dane to pomiary promieniowania podczerwonego z kosmosu, które mają dostarczyć wiedzy na temat formowania się młodych gwiazd, projekt nabiera zupełnie nowego wymiaru. "Musimy zapewnić płynny transfer danych na pokładzie. Dlatego z największą starannością stosujemy komponenty wysokiej jakości" - mówi dr Holger Jakob, dyrektor zespołu montażowego teleskopu w niemieckim Instytucie SOFIA (DSI). "Szczególny nacisk kładziemy na odporność na błędy i niezawodność". W tym momencie naukowcy skontaktowali się z firmą MICROSENS. Po pierwsze, firma ta jest uważana za jednego z pionierów technologii transmisji światłowodowej. A po drugie, wszystkie swoje produkty opracowuje we własnym laboratorium, a następnie produkuje i testuje we własnych fabrykach zgodnie z najwyższymi standardami jakości.

    Zanim jednak zapadła ostateczna decyzja, trzeba było pokonać liczne przeszkody. Ze względu na przepisy lotnicze i kosmiczne wszystkie systemy pokładowe musiały przejść szereg skomplikowanych testów wibracyjnych, ciśnieniowych i temperaturowych. Podczas lotu na wysokości 13 kilometrów zarówno temperatura, jak i ciśnienie ulegają ogromnym wahaniom. Obciążenia, jakim poddawane są wszystkie komponenty, znacznie przekraczają zwykłe wymagania. Ale nawet w tych warunkach systemy działały bez zarzutu. Mathias Moessner, koordynator projektu w DSI, wyjaśnia to w następujący sposób: "Współpraca z niemieckimi konstruktorami MICROSENS przebiegła bardzo sprawnie. Na nasze zapytania odpowiadano - i realizowano nasze wymagania - szybko i niezwykle precyzyjnie."

    Sieć składająca się z około tuzina konwerterów mediów przesyła wszystkie dane pomiędzy pokładowymi systemami pomiarowymi, systemami kontroli pozycjonowania, systemem prowadzenia kamery i systemem napędu teleskopu. Aby to osiągnąć, niektóre z urządzeń musiały zostać zamontowane nawet na ruchomych częściach teleskopu. Decydującą zaletą tych systemów jest ich kompaktowa budowa, która w znacznym stopniu ułatwiła ich montaż w kompaktowych skrzynkach elektronicznych. Latające obserwatorium ma już za sobą wiele godzin lotu, a naukowcom udało się uzyskać spektakularne pomiary. Konwertery mediów spełniają swoje zadanie bezproblemowo od pierwszego zastosowania w listopadzie 2010 roku. Fascynujące obrazy w podczerwieni planety Jowisz, galaktyki Messier 82 i regionu formowania się gwiazd M17SW zostały pomyślnie przesłane. SOFIA była już nawet w Niemczech. We wrześniu 2011 r. goście mogli oglądać SOFIĘ na lotnisku w Stuttgarcie. Astronomowie zaplanowali kilka lotów tygodniowo na najbliższe dwadzieścia lat. Można śmiało założyć, że niewyobrażalne dotąd ilości danych będą niezawodnie przekazywane, a ekscytujące spostrzeżenia zostaną zdobyte.

    SOFIA, Stratosferyczne Obserwatorium Astronomii w Podczerwieni, jest wspólnym projektem Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR; w ramach kontraktu 50 OK 0901) i amerykańskiej Narodowej Administracji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA). Projekt, zlecony przez DLR, jest finansowany przez niemieckie Federalne Ministerstwo Gospodarki i Technologii na podstawie uchwały niemieckiego parlamentu federalnego, przez kraj związkowy Badenia-Wirtembergia oraz Uniwersytet w Stuttgarcie. Operacja naukowa jest koordynowana po stronie niemieckiej przez Niemiecki Instytut SOFIA (DSI) Uniwersytetu w Stuttgarcie, a po stronie amerykańskiej przez Stowarzyszenie Uniwersyteckich Badań Kosmicznych (USRA).

     

    Galeria zdjęć

    O firmie MICROSENS

    Przesyłanie informacji za pomocą połączeń światłowodowych oferuje liczne korzyści. Firma MICROSENS GmbH & Co. KG dostrzegła to bardzo wcześnie. Jako jeden z pionierów firma od 1993 roku projektuje i produkuje w Niemczech wysokowydajne systemy komunikacyjne i transmisyjne. Indywidualnie dopasowane do wymagań różnych obszarów zastosowań i osadzone w kompleksowych koncepcjach dla poszczególnych branż. Ale przede wszystkim blisko klienta. Wyzwania techniczne wynikające z projektów klientów są bezpośrednio uwzględniane w rozwoju produktów. W ten sposób powstają rozwiązania automatyzacji oparte na IP dla nowoczesnych budynków, ekonomiczne koncepcje sieciowe dla biur i miejsc pracy, solidne i odporne na awarie rozwiązania dla środowisk przemysłowych, przyszłościowe optyczne systemy transportowe dla sieci rozległych oraz efektywne łączenie zakładów i centrów komputerowych.