Projekt ALMA: Wie Laserscanner von SICK helfen, das Weltall zu erforschen

18.10.2013

Hinter der Bezeichnung ALMA verbirgt sich das „Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array - eine terrestrische Weltraum-Beobachtungsstation in der chilenischen Atacama-Wüste in über 5000 Meter Höhe. Sie besteht aus etwa 66 einzelnen Radioteleskopen, die in Reihe geschaltet das größte Antennenfeld der Welt bilden und in die fernsten Regionen des Universums vordringen können. Outdoor 2D-Laserscanner LMS von SICK unterstützen die Positionierung der Fahrzeuge beim Aufnehmen und Absetzen der Radioteleskope und vermeiden Kollisionen. (Bild © ESO/Pascal Martinez) ALMA © ESO/Pascal Martinez

© ESO/Pascal Martinez

Bei den Riesentransportern der Firma Scheuerle handelt es sich um zwei baugleiche Fahrzeuge mit einem Gesamtgewicht von 250 t und Abmessungen von 20 m Länge, 10 m Breite und 6 m Höhe. Bestellt wurden sie von der European Southern Observatory ESO - der Europäischen Organisation für astronomische Forschung in der südlichen Hemisphäre. Bestimmt sind sie für das Projekt ALMA, einer Zusammenarbeit der ESO mit Nordamerika, Ost-Asien und Chile in der dortigen Atacama-Wüste. Diese ist wegen ihrer Trockenheit und Lage ein bewährter Standort für die Erforschung des Weltalls von der Erde aus.

  ALMA Scheuerle Truck_1

 

ALMA - neue Forschungsmöglichkeiten durch mobiles Antennenfeld

Die Radioteleskope haben einen Durchmesser von 8 m bis 12 m und können in die fernsten, kältesten und für das menschliche Auge dunkelsten Regionen des Universums vordringen - mit zehnmal besserer Auflösung als das Weltraumteleskop Hubble. Die Besonderheit von ALMA ist, dass die einzelnen Radioteleskope mobil sind und zusammen das größte Antennenfeld der Welt bilden. Je nach Forschungsaufgabe können die etwa 130 Tonnen schweren Einzelteleskope auf etwa 200 Betonfundamenten innerhalb einer Fläche von etwa 225 km² positioniert, ausgerichtet und dann in Reihe zu einem riesigen Gesamt-Radioteleskop mit unvorstellbaren Reichweiten geschaltet werden. Für die erforderliche Mobilität der Radioteleskope sorgen die von Scheuerle stammenden Megatrucks.

ALMA mobiles Antennenfeld © ESO/C. Malin ALMA mobiles Antennenfeld © ESO/C. Malin

 

Atacama-Wüste stellt harte Anforderungen an Megatrucks und Sensorik

Temperaturen bis -50° C im Winter und +50°C im Sommer, sauerstoffarme Luft, die von den 1.360 PS Nenn-Leistung der beiden Dieselmotoren nur noch 820 PS übriglässt, staubige Straßen und Wege, Strahlung aus dem All sowie das besondere Transportgut stellten zahlreiche Sonderanforderungen an das Material und die Technik der beiden Radioteleskop-Transporter.   „Vieles, was im Serienbereich eingesetzt werden kann, war für das Projekt Radioteleskop-Transporter aufgrund der besonderen Einsatzbedingungen nicht verwendbar oder musste modifiziert werden, bestätigt Andreas Kohler, stellvertretender Geschäftsführer, bei Scheuerle. Zuerst haben die Fahrzeuge die Radioteleskope vom Basislager in 2.900 Metern, wo die Teleskope montiert wurden, zum Observatorium auf dem Hochplateau in über 5.000 Metern Höhe transportiert - über eine rund 28 km lange Schotterpiste mit Steigungen von bis zu 10 %. Seit 2012 sind sie zum Transport der Radioteleskope innerhalb des Antennenfeldes eingesetzt.

 

Outdoor-feste LMS trotzen widrigen Einsatzbedingungen

In beiden Aufgabenstellungen schützen insgesamt vier 2D-Laserscanner Fahrzeuge und Radioteleskope vor Kollisionen und unterstützen die Feinpositionierung der Fahrzeuge beim Aufnehmen und Absetzen der empfindlichen Anlagen mit dem Schrägaufzug.

ALMA Scheuerle LMS Megatruck mit integriertem 2D-Laserscanner von SICK

Zum Aufnehmen fährt der Transporter rückwärts auf das Radioteleskop zu. Obwohl durch den hydrostatischen Fahrantrieb ein millimetergenaues Positionieren ermöglicht wird, überwachen LMS die Seiten der Aufnahmevorrichtung sowie den Bereich zwischen den beiden seitlichen Schrägaufzügen. Erkennt ein Laserscanner, dass die Positionierung vor dem aufzunehmenden Teleskop korrigiert werden muss, wird dies durch die LMS erkannt und dem Fahrer in der Kabine angezeigt. Bleibt ein solches Signal aus, kann der Fahrer auf die korrekte Positionierung vertrauen und das Radioteleskop aus der Halterung im Fundament heben. In entsprechender Weise unterstützen die LMS den Fahrer auch vor dem Absetzen eines Teleskops bei der Positionierung vor dem Fundament. Mit den 2D-Laserscannern, die die äußeren Fahrzeugseiten überwachen, wird sichergestellt, dass es beim Fahren und Manövrieren der Fahrzeuge nicht zu Kollisionen mit anderen Objekten im Einsatzumfeld kommt.

 

Video: "Gentle Giants in the Desert"

Quelle: Eso Observatory, YouTube  

Die 2D-Laserscanner von SICK haben einen zwar kleinen, aber doch nicht ganz unbedeutenden Anteil dazu beigetragen, dass jetzt durch flexibles Zusammenschalten der mobilen ALMA-Radioteleskope mit unerreichter Tiefe in das All geblickt wird, was den Forschern neue Erkenntnisse vermittelt.