'Bril' maakt beeld telescoop haarscherp

Zijn product is nodig voor grotere, scherpere telescopen, maar geeft ook oude telescopen een scherpere blik. In de atmosfeer zitten 'bellen' van koude en warme lucht, elk met hun eigen lichtbrekingsindex, die het beeld vertekenen. Hierdoor is het licht dat 'ground based'-telescopen bereikt verstoord.

Het systeem van Hamelinck gaat dit probleem te lijf met een vervormbare spiegel in de telescoop. Onder deze zeer dunne spiegel zitten actuatoren, die waar nodig snel bulten en kuiltjes in de spiegel kunnen maken. De bulten en kuiltjes corrigeren de alsmaar veranderende verstoring die in de atmosfeer ontstaat.

Dat is vooral van belang voor de nieuwe generatie grote telescopen. Hamelinck: "Grotere telescopen hebben in principe ook een hogere resolutie. Maar de atmosfeer verhindert dat. Daarom heb je deze correcties absoluut nodig."

Modulair
Het principe van de 'adaptieve deformeerbare spiegel' is al zo’n vijftig jaar bekend, maar werd met name beperkt door de techniek. Zo creëerden de actuatoren van eerdere systemen warmte, waardoor het zelf een bron van verstoring werd.

"Dit nieuwe systeem daarentegen heeft een zeer dunne spiegel, waardoor weinig kracht nodig is om de spiegel te vervormen", aldus Hamelinck. "Dit in combinatie met de efficiënte, elektromagnetische reluctantie-actuatoren, maakt dat de warmtegeneratie van het systeem laag is. Hierdoor wordt actieve koeling overbodig."

Hamelincks werkende prototype heeft een diameter van vijf centimeter. Doordat het ontwerp schaalbaar en modulair uitbreidbaar is, is het systeem geschikt voor zeer grote telescopen. Bijvoorbeeld de toekomstige 42 meter grote E-ELT (European Extra Large Telescope). In de E-ELT zit onder meer een adaptieve spiegel van 2,4 meter.

Nieuwe bril
Onderzoeksinstituut TNO is dermate enthousiast over Hamelincks werk, dat het instituut ermee de markt op gaat. Niet alleen voor nieuwe telescopen, maar ook voor bestaande. "Het kan in iedere telescoop in de wereld worden ingebouwd", vertelt Ben Braam, business developer Space & Science van TNO.

"Als je het systeem aanzet, wordt het beeld ineens scherp. Alsof er eindelijk een goede bril opkomt." Een betaalbare bril, volgens Braam. "Ik denk aan vijftig- tot honderdduizend euro. Dat is voor die wereld relatief goedkoop."

Wolken
Overigens corrigeert het systeem niet voor alles. Wolken bijvoorbeeld blijven een probleem. De beste plekken voor een telescoop blijven daarmee locaties die het meeste genieten van een heldere, wolkenloze hemel. Niet in Nederland dus.

Ir. Roger Hamelinck promoveert dinsdag 22 juni om 16.00 uur op zijn proefschrift getiteld Adaptive Deformable Mirror Based on Electromagnetic Actuators. Hij deed zijn onderzoek bij de faculteit Werktuigbouwkunde; prof.dr.ir. Maarten Steinbuch is zijn promotor en dr.ir. Nick Rosielle zijn copromotor. Het onderzoek werd financieel ondersteund door TNO en het ministerie van EZ. Hamelinck werkt sinds oktober 2007 bij TNO.