Полювання на помираючі зірки

В горах Намібії телескоп HESS сканує глибини Всесвіту в пошуках гамма-випромінювання від вмираючих зірок або тих, що обертаються. Цей процес генерує величезні обсяги даних, що передаються з використанням оптоволоконних кабелів Lapp.

Оптоволоконні кабелі для астрономії.

Успіхи астрофізики — це, насамперед, терпіння. У Всесвіті дуже мало явищ, які можна спостерігати із Землі. До них відноситься так зване випромінювання Черенкова - рідкі сплески гамма-випромінювання, які сприймаються як тьмяне голубе світло в атмосфері. Вчені шукають це явище у всьому світі. Один особливо успішний проект — телескоп HESS в Намібії, де повітря настільки чисте, що дозволяє безперешкодно зазирнути до глибин космосу.

Клімат в Намібії дуже посушливий, однак, як люди так і матеріали піддаються великим навантаження. Робота Альберта Янке полягає в тому, щоб майже 24 години на добу слідкувати за тим, щоб все бездоганно працювало.

Янке — інженер-електронщик, жив і працював в Намібії протягом багатьох років. З 2006 року він був консультантом в проекті HESS, який координується Гейдельбергським інститутом ядерної фізики ім. Макса Планка. Останніми місяцями Янке був зайнятий модернізацією старих кабелів та встановленням нових. Між іншим, він здійснив монтаж сотень метрів кабелю зі скловолокна від Lapp Group.

Телескоп вагою 600 тон.

Чотири телескопи розміром 13 метрів встановлюються по кутах квадрата зі сторонами по 120 метрів. Така технологія існує приблизно 15 років. В центрі знаходиться великий 30-метровий телескоп, побудований в 2012 році. Враховуючи швидкість розвитку технологій, п’ятнадцять років – майже вічність. Саме тому команда Янке регулярно зайнята заміною старих технологій на нові, вдосконалені системи.

В 2015 році інженери почали заміну старих камер 2003 року. Нові оптоволоконні кабелі були необхідні для обробки постійно зростаючих об’ємів даних. Раніше всі кабелі постачались з Гейдельберського інституту ядерної фізик ім. Макса Планка і доставлялись з Німеччини до Намібії. Інститут хотів зменшити витрати і тому розпочали пошуки постачальника кабелів в Південній Африці. Їм був потрібен оптоволоконний кабель, призначений для гнучкого застосування і швидких переміщень. Коли астрофізики виявляють сплеск гамма-випромінювання, телескопи швидко змінюють положення в напрямку точки ймовірного джерела в нічному небі. Телескопи, в тому числі великий 30-метровий центральний телескоп, вагою 600 тон, здійснюють оберт навколо своєї осі  та піднімають або опускають дзеркала зі швидкістю приблизно 1м/с.

Іншою важливою вимогою для кабелю була висока щільність монтажу, така, що лише один кабель може бути встановлений в умовах обмеженого простору ланцюга живлення.

Гнучка підтримка проектів.

Оптичні кабелі HITRONIC®

“Ми знайшли дванадцятиволоконний кабель в каталозі компанії Lapp, він був точно такий, який ми шукали”, - говорить Янке. Проблема полягала в тому, що мінімальна кількість замовлення для цього вузькоспеціалізованого кабелю HITRONIC® зазвичай складає 3000 метрів, проте для телескопу HESS потрібно було лише 380 метрів. Янке зв’язався з Ecotech — копанією в місті Віндхук, яка підтримує проект з автоматизації обробної промисловості в Намібії. Ecotech також є ексклюзивним постачальником продукції Lapp в країні. Ecotech зв’язала його з представництвом компанії Lapp в Південній Африці і командою менеджерів з продукту в Штуттгарті.

Результатом перемовин стало те, що 380 метрів 12-волоконного кабелю були встановлені в телескоп HESS, а решту залишили в резерві.

12-волоконні оптичні кабелі

Кожне волокно передає 10 Гб/с. Кабелі передають сигнали від камери до комп’ютера в центрі керування. Ці сигнали включають в себе зображення та сигнали, які синхронізують одночасно всі п’ять камер. Дані передаються тоді, коли два і більше телескопів одночасно виявляють випромінювання Черенкова. Тільки тоді це може бути гамма-імпульсом від зірки. При цьому використовуються не всі волокна. Зазвичай залучені тільки чотири волокна, в окремих випадках – до шести. Решта волокон виступають в якості резерву і автоматично активуються в тому випадку, якщо одне волокно виходить з ладу. “Суто для перестрахування”, - говорить Янке. Адже в горах Намібії, в декількох годинах їзди від столиці Віндхук, немає нікого, хто міг би швидко приїхати та встановити новий кабель.

HESS довіряє кабелям Lapp

Дванадцятиволоконний кабель – це не єдиний продукт компанії Lapp, встановлений під час модернізації обладнання. Чотирьохволоконний кабель HITRONIC® передає дані калібрування камер з використанням світлодіодних ламп. Це стається кожну ніч, щоб знизити шум фотоелектричних помножувачів, які підсилюють слабкі світлові сигнали. До того ж, кожна камера підключається до мережі за допомогою кабелю ÖLFLEX® CRANE. В системі також використовуються деякі більш старі версії кабелів HITRONIC® с 1 Гб/с. Вони змонтовані нерухомо і, відтак, не повинні повторювати рухи телескопів. Останнє, але не менш важливе, деякі кабелі встановлені в захисних каналах SILVYN®.

«Ми щасливі, що використовуємо продукцію Lapp”, - говорить Янке. Знадобиться декілька років, щоб побачити, як кабелі витримують спеку та сухість, але інженер налаштований оптимістично: “В нас вже були встановлені декілька кабелів Lapp на старих камерах і вони продовжували працювати навіть в складних умовах”.

Янке не хоче загадувати, чи буде ця модернізація останньою. Проект HESS завершується офіційно в 2020 році, для того, щоб вивільнити ресурси для нового Європейського надзвичайно великого телескопа, який в даний час будується в Чилі. Але цей проект вже явно відстає від графіка. Таким чином, виявляється, що пошук вмираючих зірок триватиме в Намібійській пустелі, можливо, з новими кабелями Lapp.