På jakt efter döende stjärnor – fiberkabel för astronomi

HESS-teleskopet förlitar sig på Lapp-kablar

HESS-teleskopet förlitar sig på Lapp-kablar

I bergen i Namibia finns HESS-teleskopet, som genomsöker universum efter gammastrålning från döende eller roterande stjärnor. Det alstrar enorma mängder data, som överförs med fiberkablar från Lapp.

HESS-teleskopet

Från Namibias berg söker HESS-teleskopet efter gammastrålning från rymden.

Att lyckas inom astrofysiken är en fråga om tålamod. Händelser i universum som kan observeras från jorden är sällsynta. Exempel på sådana händelser är så kallad tjerenkovstrålning, blixtar av gammastrålning som syns som ett svagt blått sken i atmosfären. Forskare över hela världen söker efter fenomenet. Ett särskilt framgångsrikt projekt är HESS-teleskopet (High Energy Stereoscopic System) i Namibia, där den klara luften ger fri sikt ut i rymden.

Men klimatet här är extremt torrt, och det innebär stora påfrestningar på både människor och material. Albert Jahnke är elektronikingenjör och har bott och arbetat i Namibia i många år. Hans jobb är att se till att allt fungerar perfekt, nästan dygnet runt. Sedan 2006 har han varit konsult på HESS-projektet, som samordnas av Max Planck-institutet för kärnfysik i Heidelberg. Under de senaste månaderna har Jahnke haft fullt upp med att uppgradera de gamla kablarna och installera nya. Där ingår hundratals meter fiberkabel från Lapp Group.

600 ton i rörelse

HESS-teleskopet

När astrofysikerna upptäcker ett gammastrålningsutbrott, vrider sig teleskopen snabbt så att de pekar mot den misstänkta källan på natthimlen.

I teleskopet ingår fyra mindre 13-metersteleskop, installerade i hörnen av en kvadrat med 120 meter långa sidor. Tekniken här är cirka 15 år gammal. Med tanke på vilka framsteg som gjorts inom kamerateknik och datainsamling är det nästan en evighet. Därför byter Jahnkes team regelbundet ut gammal teknik mot nya system med större möjligheter. Under 2015 började teknikerna byta ut de gamla kamerorna från 2003.

Det behövdes också nya fiberkablar för att hantera de hela tiden ökande mängderna data. Tidigare kom alla kablar från Max Planck-institutet för kärnfysik i Heidelberg och skickades från Tyskland till Namibia. Institutet ville minska utgifterna och sökte därför efter en kabelleverantör i södra Afrika. De behövde en fiberkabel gjord för flexibel användning och snabba rörelser.

När astrofysikerna till exempel upptäcker ett gammastrålningsutbrott, vrider sig teleskopen snabbt så att de pekar mot den misstänkta källan på natthimlen. Teleskopen, däribland det stora centrala 30-metersteleskopet som väger 600 ton, vrider sig runt sin axel med en hastighet som motsvarar cirka en meter i sekunden, eller höjer och sänker spegeln.

Utöver flexibiliteten och att kabeln måste klara snabba rörelser, fanns ytterligare ett viktigt krav; man behövde en kabel som innehöll nödvändigt antal fibrer i en och samma kabel – istället för att använda sig av flera separata kablar – för att spara utrymme vid installation i släpkedja.

Flexibelt projektstöd

– Vi hittade en kabel med 12 fibrer i Lapps katalog, vilket var precis det vi var ute efter, säger Jahnke. De kontaktade Lapp Southern Africa via Ecotech, ett företag i Namibia som hanterar automatiseringsprojekt inom processindustrin, och beställde sammanlagt 500 meter skräddarsydda kablar till projektet.

Varje fiber överför 10 gigabyte i sekunden. Kablarna överför signaler från kamerorna till en dator i kontrollcentret. Signalerna innehåller all bilddata samt utlösarsignalerna som synkroniserar de fem kamerorna. Data överförs bara när två eller flera teleskop upptäcker strålning samtidigt, eftersom det bara då är troligt att det är en gammapuls från en stjärna. Normalt används bara fyra fibrer, i undantagsfall upp till sex. De övriga fibrerna är reserver och aktiveras automatiskt om en fiber skulle sluta fungera. Uppe i bergen, flera timmars resa från Namibias huvudstad Windhoek, finns det ingen som kan komma och installera en ny kabel snabbt.

HESS förlitar sig på Lapp-kablar

HESS-teleskopet förlitar sig på Lapp-kablar

Kablar från Lapp i Stuttgart säkrar kraft- och dataöverföringen. Bland annat används HITRONIC® HRM-FD fiberkabel för rörliga applikationer med 12 fibrer, samt ÖLFLEX® CRANE-kablar.

Tolvfiberkabeln är inte den enda Lapp-produkt som monterats under uppgraderingen av teleskopet. En HITRONIC®-kabel med fyra fibrer överför data för att kalibrera kamerorna med hjälp av lysdioder. Dessutom får varje kamera ström via en ÖLFLEX® CRANE-kabel. Systemet har fortfarande några äldre HITRONIC®-kablar med 1 GB/s. De kablarna är fasta och behöver därför inte röra sig med teleskopen. Sist men inte minst finns några kablar installerade i skyddande SILVYN® kabelkanaler.

– Vi är mycket nöjda med produkterna från Lapp, säger Jahnke. Det tar några år att se hur kablarna klarar av värmen och torkan, men teknikerna är optimistiska. Vi använde redan tidigare några Lapp-kablar till de gamla kamerorna, och de har fungerat utmärkt.

Jahnke vill inte göra några förutsägelser om huruvida den senaste uppgraderingen av teleskopet i Namibia blir den sista. Officiellt ska HESS-projektet avslutas under 2020 för att frigöra resurser till det nya E-ELT-teleskopet (European Extremely Large Telescope) som är under uppbyggnad i Chile. Det projektet har dock redan halkat efter i tidsplanen. Så det verkar som om jakten på döende stjärnor fortsätter i Namibias öken, kanske med nya Lapp-kablar.