Des entraînements pour des tempéra-tures

Martin Rüegg / maxon motor ag © 2013
Des entraînements pour des tempéra-
tures antarctiques jusqu'à -125°C
Le télescope installé dans la station antarctique «Dôme C» fonctionne en permanence. Et ceci
dans des conditions météorologiques comptant parmi les plus rudes de notre planète.
La station de recherche «Station Concordia» (appelée également Dôme C) est située dans la partie est de
l'Antarctique, à 3 200 m au-dessus du niveau de la mer, à l'un des endroits les plus froids de la Terre.
En 2010, la température a atteint un niveau record de –84,6 °C. Cet endroit absolument hostile accueille
depuis de plusieurs années un télescope du Laboratoire Universitaire d'Astrophysique de Nice (LUAN), qui
fonctionne 24 heures sur 24, sept jours sur sept.
Le télescope est installé sur une monture motorisée (un Telescope Mount) de type 3600GTO fabriqué par
Astro-Physics. Cette entreprise américaine développe et produit des montures pour télescopes de haute
précision et dispose d'une grande expérience dans les domaines d'utilisation les plus divers. Depuis le
début des années 2000, ce sont ainsi plusieurs montures des séries 900GTO et 1200GTO qui sont utili-
sées sans interruption dans l'Antarctique. Les travaux d'entretien s'avérant extrêmement difficiles et dan-
gereux, il est primordial que leur fonctionnement continu et sans perturbation soit garanti. En effet, les six
mois de nuit polaire, les basses températures, et les conditions anémométriques rendent le travail des
équipes de maintenance quasiment impossible. Par conséquent, l'ensemble du système doit fonctionner
en continu pendant plus de six mois sans défaillance.
On peut facilement s'imaginer que le réducteur joue un rôle clé dans la monture du télescope. Il est res-
ponsable du déplacement constant, stable et sans à-coup du télescope pour permettre à celui-ci de con-
server une vue continue sur un objet choisi du firmament. Si ce n'est pas le cas, l'objet quitte très rapide-
ment le champ de vision du télescope, rendant impossible l'enregistrement en continu de sa trajectoire.
Pour «fixer» optiquement l'objet dans le champ de vision, la monture doit être en mesure de déplacer ses
250 kg en conséquence.
Figure 1 LUAN telescope on Astro-Physics, Antarctica

: Bei minus 84 Grad Celsius die Sterne beobachten.
Martin Rüegg / maxon motor ag, © 2013 maxon motor ag
Wally Piorkowski, Directeur de la production chez Astro-Physics et scientifique, parle d'expérience: «Astro-
Physics utilise exclusivement des entraînements maxon motor pour toutes les montures de télescopes, car
leur fiabilité et leur durée de vie sont exceptionnelles». Les lubrifiants utilisés dans les paliers sont parfai-
tement adaptés aux températures extrêmes régnant dans l'Antarctique. Une fois qu'ils sont montés, les
moteurs maxon ne demandent aucune lubrification, ce qui serait quasiment impossible dans de telles con-
ditions ambiantes. De plus, ils sont constitués de bobinages sans fer et d'aimants Neodym, ce qui permet
d'atteindre performances exceptionnelles avec un encombrement minimum. La commutation mécanique
des moteurs est assurée par des balais soit en graphite, soit en métal précieux. Leur caractéristique li-
néaire a considérablement simplifié la mise en œuvre dans les montures des télescopes.
Chaque monture présente deux axes:
un axe dit d'ascension droite, parallèle à l'axe de la terre, destiné au déplacement du télescope au-dessus
de l'équateur terrestre. Plus précisément, le moteur agit à l'opposé de la rotation terrestre, ce qui donne
l'impression que l'objet est fixe au firmament. Le réducteur utilisé a été développé par Astro-Physics. Le
deuxième axe, l'axe de déclinaison, est situé perpendiculairement à l'axe d'ascension droite et permet un
déplacement intermittent du télescope avec un écart angulaire par rapport à l'équateur céleste. Les mo-
teurs des deux axes sont équipés de codeurs 3 canaux de type HEDS 5540.
Cette disposition des axes, en décalage de 90° l'un par rapport à l'autre, permet d'orienter le télescope
dans n'importe quelle direction.
«Nous utilisons des moteurs maxon A-max dans nos montures de petite taille, maxon RE 25 dans les Te-
lescope Mounts destinés aux configurations de type Dôme C», poursuit Wally Piorkowski. Le moteur RE
25 offre le couple le plus élevé et la densité de performances maximum de sa catégorie. «Autre argument
tout aussi déterminant dans le choix des moteurs maxon: ils ne présentent pas de couple de détente ma-
gnétique» ajoute-t-il. Par couple de détente, on entend le mouvement sporadique et par à-coups produit
par la plupart des moteurs à âme de fer. Les moteurs maxon, au contraire, disposent d'une âme sans fer
et permettent un fonctionnement sans couple de détente, même lorsque le régime est extrêmement faible,
ce qui est impératif dans les montures de télescopes.
«La monture est souvent achetée indépendamment du télescope», indique Mr. Piorkowski. «Ainsi, des
associations d'astronomie, des écoles, des instituts, par exemple, achètent un équipement d'astronomie
indépendamment de la monture, puis effectuent ensuite l'assemblage par leur propres moyens.» Les mon-
Illustration 2: L'été antarctique: travaux de montage sur le télescope

: Bei minus 84 Grad Celsius die Sterne beobachten.
Martin Rüegg / maxon motor ag, © 2013 maxon motor ag
tures de télescope Astro-Physics 3600GTO et 3600GTOPE sont donc utilisées dans un grand nombre de
ménages, d'universités, d'instituts de recherche et d'organismes de formation, d'associations d'astronomie
et d'organismes collectifs, ou même dans des entreprises issues du domaine de l'énergie solaire.
Auteur: Martin Rüegg, maxon motor ag
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Illustration 3: maxon motor RE 25, Ø 25 mm,
balais en graphite, 20 W
Illustration 4: Bobinage auto-portant sans fer, type
maxon
Illustration 3: Objet: télescope du LUAN sur monture
motorisée Astro-Physics 3600GTO / lieu: Antarctique
/ température extérieure: -75°C / température res-
sentie: insupportable