maxon Story
maxon为超级望远镜提供自动滤光片更换器
maxon有幸入选成为世界上最大型的大视场巡天望远镜滤光片更换系统供应商。这个共有五个法国研究实验室参与的望远镜计划，需要特别可靠和强大的电机和控制器，并且要求工作精度必须高达十分之一毫米。
大型综合巡天望远镜 (LSST) 拥有8.4米直径的主镜及3.2千兆像素的相机（世界上最大的数码相机），是一个最高定义等级的项目。它的任务是什么？拓展可见宇宙的疆界，并在未来10年里，在智利帕穹山顶 (Cerro Pachón) 的天文台中孜孜不倦地勘测和绘制宇宙地图。
LSST：融汇全球各地专业知识的产品
为了完成使命，这台大型综合巡天望远镜将每周对整个天空进行多次拍摄，以记录天体变化并测量天体运动。对于多项旨在阐明太阳系和银河系结构与演化的研究来说，它的天文勘测将带来相当的贡献。另外，其发现也将被应用在各种致力于解开暗物质和暗能量之谜的研究项目中。
这个项目由美国主导协调，预算高达6.75亿美元（约6亿欧元）。近二十个国家将协助分析来自世界各地研究实验室的结果。除了美国和智利以外，法国的国家核与粒子物理研究所 (IN2P3) 也积极参与到望远镜的建造过程中。
精密工程设计为天文学领域服务
这架望远镜安装在海拔2,680米高的帕穹山顶，这个地点因大气和光线干扰非常低而中选。望远镜被安置在一个直径30米、高17米的圆顶建筑内。圆顶采用全电动设计，因此望远镜可以旋转并连续指向所有可能的方向。
这架望远镜本身由三个主要元件组成。第一个元件是望远镜支架，负责将望远镜精确定位，为观测做好准备。第二个元件是光学元件，由三个曲面非球面透镜组成，其中最大的主镜直径超过8米。第三个元件是数码相机，它也是这个项目的核心要素之一。
这台相机围绕一个32亿像素的数字传感器构建，传感器可以承受-100°C的低温。这个元件对于从近紫外线到近红外线的宽波长光源特别敏感，因此可以在整个光谱内执行光度量测。最后，相机中配备光学滤光片系统，让用户能够选择他们希望观测的光谱片段。
动作迅速的滤光片更换器
所有天文观测望远镜都具有滤光片更换器，但目前所使用的大多数装置都速度太慢，无法满足LSST极具野心的性能要求：更换速度必须比其他尺寸相近的装置快15倍。
因此，一个由5个法国实验室所组成的团队合作研发了一套机器人系统，可以在几分钟之内将新的滤光片装置放到相机上。在面对这项挑战时，团队必须克服许多主要的技术限制，首先是自动滤光片更换器的集成，因为它的所有部件都必须安装在相机的机身中。而且必须使一切都能保持绝对稳定，甚至在遇到强烈地震时。
采用来自同一个供货商的电机和控制器，代表这个组合不会出现兼容问题：maxon EC40/GP42和EPOS2 70/10位置控制器。
团队设计出能处理这些昂贵滤光片的设备——滤光片的直径为75 cm，重量约40 kg，精确度达到十分之一毫米。设备的核心是旋转架，可以承载最多5块滤光片，并且可以在不到20秒的时间内送出其中一块滤光片供使用。除此之外，还有一个用来在相机上自动装载/卸载滤光片的自动机构，以及另一个用来在相机内部装载滤光片的机构。这三个元件共同构成自动滤光片更换器。
紧凑、可靠、大力支持
正是在这样的背景下，法国国家核与粒子物理研究所 (LPNHE) 向MDP - maxon法国寻求专业支持。maxon网站上的在线选型程序以及发布的相关技术文档，为找出适合用来集成到更换器系统中的初始部件提供很好的出发点。
在进一步的交流过程中，MDP - maxon法国所提供的解决方案通过适用性验证，而且使用同一个供货商的电机和控制器组合也代表不会有兼容性方面的问题。例如，旋转架和自动滤光片更换器都使用maxon EC40/GP42和RE40/GP52C驱动装置电机搭配EPOS2 70/10模块化数字位置控制器。
在参与LSST项目的团队所采用的各种标准中，也包括对于部件、电机、齿轮箱和控制器的体积要求——紧凑尺寸是将这些部件集成到相机核心部件中时的必要因素——以及完全的可靠性。的确，滤光片更换器必须能够连续工作，两年一次的维护时间不能超过2周，其间望远镜会中断运行，以便进行镜面镀铝的作业。
多方协作
在滤光片更换器上进行的工作性质严苛，反映出这个项目的雄心壮志，并展示LSST项目中利益相关各方之间所需的合作程度。对于maxon来说，它的在线选型程序、电机和电子装置为成功克服这一技术和科学挑战做出贡献，这让maxon感到非常高兴！
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LSST; maxon Group