Progress of the OWL 100-Rn Telescope Conceptual Design

7/27/2019 Progress of the OWL 100-Rn Telescope Conceptual Design

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P r o g r e s s o f t h e O W L 1 0 0 - r n T e l e s c o p e C o n c e p t u a l D e s i g nP h i l i p p e D i e r i c k x a n d R o b e r t o G i l m o z z i

E u r o p e a n S o u t h e r n O b s e r v a t o r y

A B S T R A C TT h e E u r o p e a n S o u t h e r n O b s e r v a t o r y i s d e v e l o p i n g a c o n c e p t o f g r o u n d - b a s e d , 1 0 0 - r n c l a s s o p t i c a l t e l e s c o p e , w i t hs e g m e n t e d p r i m a r y a n d s e c o n d a r y m i r r o r s , i n t e g r a t e d a c t i v e o p t i c s a n d m u l t i - c o n j u g a t e a d a p t i v e o p t i c s c a p a b i l i t i e s .P r e l i m i n a r y a n a l y s i s h a v e c o n f i r m e d f e a s i b i l i t y o f t h e m a j o r t e l e s c o p e c o m p o n e n t s w i t h i n a c o s t o n t h e o r d e r o f 1 , 0 0 0m i l l i o n E u r o s a n d w i t h i n a c o m p e t i t i v e t i m e f r a m e . T h e m o d u l a r d e s i g n a l l o w s p r o g r e s s i v e t r a n s i t i o n b e t w e e n i n t e g ra n d s c i e n c e o p e r a t i o n , a n d t h e t e l e s c o p e w o u l d b e a b l e t o d e l i v e r f u l l r e s o l u t i o n a n d u n e q u a l l e d c o l l e c t i n g p o w e r I 1y e a r s a f t e r p r o j e c t f u n d i n g . T h e c o n c e p t o w e s m u c h o f i t s d e s i g n c h a r a c t e r i s t i c s t o f e a t u r e s o f e x i s t i n g t e l e s c o p e s , n a m e l yt h e H o b b y - E b e r l y f o r o p t i c a l f a b r i c a t i o n , t h e K e c k f o r o p t i c a l s e g m e n t a t i o n , a n d t h e V L T f o r a c t i v e o p t i c s c o n t r o l . T h e o n l yc r i t i c a l a r e a i n t e r m s o f n e e d e d d e v e l o p m e n t s e e m s t o b e m u l t i - c o n j u g a t e a d a p t i v e o p t i c s , b u t i t s p r i n c i p l e s h a v e r e c e n t l yb e e n c o n f i r m e d e x p e r i m e n t a l l y a n d r a p i d p r o g r e s s i n t h e u n d e r l y i n g t e c h n o l o g i e s i s t a k i n g p l a c e a n d b e n e f i t s f r o mc o n s u m e r a p p l i c a t i o n s . F u r t h e r s t u d i e s a r e p r o g r e s s i n g , c o n f i r m i n g i n i t i a l e s t i m a t e s , a n d a b a s e l i n e d e s i g n i s t a k i n g s h a p e .T h e p r i m a r y o b j e c t i v e o f t h o s e s t u d i e s i s t o d e m o n s t r a t e f e a s i b i l i t y w i t h i n p r o v e n t e c h n o l o g i e s , b u t p r o v i s i o n s a r e m a d e f o rl i k e l y t e c h n o l o g i c a l p r o g r e s s a l l o w i n g e i t h e r c o s t r e d u c t i o n o r p e r f o r m a n c e i m p r o v e m e n t , o r b o t h .

K e y w o r d s : O W L , e x t r e m e l y l a r g e t e l e s c o p e , c o n c e p t u a l d e s i g n , s e g m e n t a t i o n , a c t i v e o p t i c s .1 . i N T R O D U C T I O N

T h e l a s t t w o d e c a d e s o f t h e 2 0 t h c e n t u r y h a v e s e e n t h e d e s i g n a n d c o m p l e t i o n o f a n e w g e n e r a t i o n o f l a r g e t e l e s c o p e s w i t hd i a m e t e r s o n t h e o r d e r o f 8 t o 1 0 - m e t e r . T o v a r i o u s d e g r e e s , c o n c e p t s d e v e l o p e d o n t h i s o c c a s i o n h a v e c o n c e n t r a t e d o nf e a s i b i l i t y o f t h e o p t i c s , c o n t r o l l e d o p t i c a l p e r f o r m a n c e , c o s t r e d u c t i o n , a n d h a v e b e e n q u i t e s u c c e s s f u l i n t h e i r e n d e a v o r s .T h e a c h i e v e m e n t s o f r e c e n t p r o j e c t s c o u l d h a r d l y b e s u m m a r i z e d i n a f e w l i n e s , b u t w e e m p h a s i z e t h r e e m a j o rb r e a k t h r o u g h s :. O p t i c a l s e g m e n t a t i o n ( K e c k ) .. C o s t - e f f e c t i v e o p t i c a l a n d m e c h a n i c a l s o l u t i o n s ( H o b b y - E b b e r l y ). A c t i v e o p t i c a l c o n t r o l ( N i T , V L T , G e m i n i a n d S u b a r u ) .T h e l e s s o n s l e a r n e d f r o m t h e s e p r o j e c t s a r e , t o s o m e e x t e n t , a l r e a d y b e i n g i m p l e m e n t e d i n a s e r i e s o f p r o j e c t s ( e . g . G T C ,S A L T ) , b u t f u t u r e c o n c e p t s m a y q u i t e n a t u r a l l y r e l y o n a b r o a d i n t e g r a t i o n o f p o s i t i v e f e a t u r e s o f e a c h a p p r o a c h . P e r h a p st h e m o s t f a r - r e a c h i n g i n n o v a t i o n s h a v e b e e n b r o u g h t b y t h e K e c k , w i t h v i r t u a l l y u n l i m i t e d s c a l a b i l i t y o f t h e t e l e s c o p ep r i m a r y o p t i c s , a n d b y t h e V L T , w i t h h i g h l y r e l i a b l e a n d p e r f o r m a n c e - e f f e c t i v e f u n c t i o n a l i t y ( a c t i v e o p t i c s , f i e l ds t a b i l i z a t i o n ) . S c a l a b i l i t y w a s t r a d i t i o n a l l y l i m i t e d b y t h e d i f f i c u l t y t o c a s t l a r g e , h o m o g e n e o u s g l a s s s u b s t r a t e s , a n d p r o g r e s so v e r t h e l a s t c e n t u r y h a s b e e n r e l a t i v e l y s l o w . I n d e e d , e v e n t h e r e l a t i v e l y m o d e s t s i z e i n c r e a s e a c h i e v e d b y t h e m o s t r e c e n tt e l e s c o p e s w i t h m o n o l i t h i c p r i m a r y m i r r o r s w o u l d h a v e b e e n i m p o s s i b l e w i t h o u t i n n o v a t i v e s y s t e m a p p r o a c h e s ( e . g . a c t i v eo p t i c s ) w h i c h r e l a x e d c o n s t r a i n t s o n s u b s t r a t e f a b r i c a t i o n .

O p t i c a l s c a l a b i l i t y h a v i n g b e e n s o l v e d , o t h e r l i m i t a t i o n s w i l l i n e v i t a b l y a p p l y . T a k i n g o n l y f e a s i b i l i t y c r i t e r i a i n t o a c c o u n t ,a n d m o d e r n t e l e s c o p e s b e i n g e s s e n t i a l l y a c t i v e l y c o n t r o l l e d o p t o - m e c h a n i c a l s y s t e m s , t h e s e n e w l i m i t a t i o n s m a y a r i s e e i t h e ri n t h e a r e a o f s t r u c t u r a l d e s i g n , c o n t r o l , o r a c o m b i n a t i o n o f b o t h . O u r p e r c e p t i o n i s t h a t t h e f u n d a m e n t a l l i m i t a t i o n s w i l l b es e t b y s t r u c t u r a l d e s i g n , a n a r e a w h e r e p r e d i c t a b i l i t y i s f a r h i g h e r t h a n w i t h o p t i c a l f a b r i c a t i o n . H o w e v e r , i t s h o u l d b eo b s e r v e d t h a t , d e s p i t e t h e f a c t t h a t c o n t r o l t e c h n o l o g i e s a r e r a p i d l y e v o l v i n g t o w a r d s v e r y c o m p l e x s y s t e m s , t h o s et e c h n o l o g i e s a r e a l s o c r u c i a l w h e n i t c o m e s t o e n s u r i n g t h a t p e r f o r m a n c e r e q u i r e m e n t s a r e e f f i c i e n t l y a n d r e l i a b l y m e t .R e l i a b i l i t y w i l l i n d e e d b e a m a j o r i s s u e f o r e x t r e m e l y l a r g e t e l e s c o p e s , w h i c h w i l l i n c o r p o r a t e a b o u t o n e o r d e r o f m a g n i t u d em o r e a c t i v e d e g r e e s o f f r e e d o m ( e . g . p o s i t i o n a c t u a t o r s ) . I n t h i s r e s p e c t , h o w e v e r , t h e K e c k a n d V L T p e r f o r m a n c e s a r ee n c o u r a g i n g . T h e 4 5 0 a c t i v e f o r c e a c t u a t o r s c u r r e n t l y i n o p e r a t i o n a t t h e V L T ( 1 5 0 p e r t e l e s c o p e , a n d 3 t e l e s c o p e s

I n T e l e s c o p e S t r u c t u r e s , E n c l o s u r e s , C o n t r o l s , A s s e m b l y / I n t e g r a t i o n / V a l i d a t i o n ,2 9 0 a n d C o m m i s s i o n i n g , T h o m a s A . S e b r i n g , T o r b e n A n d e r s e n , E d i t o r s ,P r o c e e d i n g s o f S P I E V o l . 4 0 0 4 ( 2 0 0 0 ) 0 2 7 7 - 7 8 6 X / O O / $ 1 5 . 0 0

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c o m p l e t e d a t t h e t i m e o f r e d a c t i o n o f t h i s a r t i c l e ) , e a c h a c t i v a t e d a n a v e r a g e o f 1 , 0 0 0 t i m e s p e r n i g h t , h a v e p r o v e n t o b eh i g h l y r e l i a b l e w i t h a t o t a l o f 7 u n c r i t i c a l f a i l u r e s , a l l a t t r i b u t e d t o e l e c t r o n i c f a u l t s ( i n f a n t m o r t a l i t y ) .I n v i e w o f t h e a b o v e , t h e E u r o p e a n S o u t h e r n O b s e r v a t o r y h a s i n i t i a t e d a c o n c e p t u a l s t u d y f o r a l O O - m c l a s s o p t i c a lt e l e s c o p e " 2 , d u b b e d O W L f o r i t s k e e n n i g h t v i s i o n a n d f o r O v e r W h e l m i n g l y L a r g e . A c t i v i t i e s h a v e p r o g r e s s i v e l y s h i f t e df r o m o p t i c a l d e s i g n a n d f a b r i c a t i o n t o s t r u c t u r a l d e s i g n a n d o p t o - m e c h a n i c a l o p t i m i z a t i o n . A l t h o u g h t h e r e i s s t i l l m a j o re f f o r t t o b e a c c o m p l i s h e d i n o r d e r t o c o m e t o a c o n s o l i d a t e d d e s i g n , i t a p p e a r s a l r e a d y t h a t t h e t e l e s c o p e i s m o s t l i k e l yf e a s i b l e w i t h i n c u r r e n t l y a v a i l a b l e t e c h n o l o g i e s a n d i n d u s t r i a l c a p a c i t y . A c t u a l l y , t h e s u c c e s s i v e i t e r a t i o n s o f t h e o p t o -m e c h a n i c a l d e s i g n i n d i c a t e t h a t O W L d i a m e t e r i s q u i t e p r o b a b l y b e l o w t h e c u r r e n t f e a s i b i l i t y l i m i t f o r a s t e e r a b l e o p t i c a lt e l e s c o p e , w h i c h w e e s t i m a t e t o b e i n t h e 1 3 0 - 1 5 0 m e t e r r a n g e .A d a p t i v e o p t i c s s e t a s i d e , O W L ' S a c t u a l l i m i t a t i o n s e e m s t o b e c o s t , w h i c h w e c o n s t r a i n t o 1 , 0 0 0 m i l l i o n E u r o s , c a p i t a li n v e s t m e n t , i n c l u d i n g c o n t i n g e n c y . S u c h b u d g e t i s w i t h i n a s c a l e c o m p a r a b l e t o t h a t o f s p a c e - b a s e d p r o j e c t s a n d s p r e a d o v e ra l o n g e r t i m e s c a l e . A d d i t i o n a l l y , i t c a n r e a s o n a b l y b e a r g u e d t h a t p r o g r e s s i n g r o u n d - b a s e d t e l e s c o p e s i s b r o a d l y b e n e f i c i a li n t e r m s o f c o s t a n d e f f i c i e n c y a s i t a l l o w s s p a c e - b a s e d p r o j e c t s t o c o n c e n t r a t e o n a n d b e o p t i m i z e d f o r s p e c i f i c a p p l i c a t i o n sw h i c h c a n n o t b e u n d e r t a k e n f r o m t h e g r o u n d - b e c a u s e o f p h y s i c a l r a t h e r t h a n t e c h n o l o g i c a l r e a s o n s .I t i s o b v i o u s l y e s s e n t i a l t h a t t h e c o n c e p t a l l o w s a c o m p e t i t i v e s c h e d u l e , w h i c h w e c o n s i d e r t o b e t h e c a s e a s t h e t e l e s c o p ec o u l d , a c c o r d i n g t o t e n t a t i v e e s t i m a t e s , d e l i v e r u n m a t c h e d r e s o l u t i o n a n d c o l l e c t i n g p o w e r w e l l b e f o r e f u l l c o m p l e t i o n .

2 . R E Q U I R E M E N T SP r o v i s i o n a l r e q u i r e m e n t s h a v e b e e n d e r i v e d f r o m s c i e n c e o b j e c t i v e s 2 ' 3 ' 4 , a n d w i l l o n l y b e o u t l i n e d h e r e . T h o s e r e q u i r e m e n t sm a y s t i l l e v o l v e w i t h t h e c o n s o l i d a t i o n o f t h e s c i e n c e c a s e , b u t t h e y a r e a l r e a d y s u f f i c i e n t l y c o m p l e t e t o a l l o w c o n c e p t u a ld e s i g n t o p r o c e e d .T h e h i g h e s t p r i o r i t y r e q u i r e m e n t a r e u n d e r s t a n d a b l y a n g u l a r r e s o l u t i o n , a n d s e n s i t i v i t y . W h e r e b y i n a s e e i n g - l i m i t e d r e g i m et h e p e a k o f t h e P S F i s p r o p o r t i o n a l t o t h e s q u a r e o f t h e a t m o s p h e r i c t u r b u l e n c e a n d t o t h e s q u a r e o f t h e t e l e s c o p e d i a m e t e r 5 ,i t b e c o m e s p r o p o r t i o n a l t o t h e f o u r t h p o w e r o f t h e t e l e s c o p e d i a m e t e r i n a d i f f r a c t i o n - l i m i t e d r e g i m e . S e n s i t i v i t y i s t h e r e f o r en o t o n l y a m a t t e r o f t h r o u g h p u t o r c o l l e c t i n g a r e a , i t i s t h e r e s u l t o f a c o m b i n a t i o n o f h i g h r e s o l u t i o n a n d h i g h t h r o u g h p u t .T h e r e q u i r e m e n t s f o r O W L c o r r e s p o n d t o d i f f r a c t i o n - l i m i t e d r e s o l u t i o n o v e r a f i e l d o f 3 0 a r c s e c o n d s i n t h e v i s i b l e a n d 2a r c m i n u t e s i n t h e i n f r a r e d ( 2 j i m ) , w i t h g o a l s o f I a n d 3 a r c m i n u t e s , r e s p e c t i v e l y . T h e t e l e s c o p e m u s t b e o p t i m i z e d f o rv i s i b l e a n d n e a r - i n f r a r e d w a v e b a n d s , a l t h o u g h t h e h i g h r e s o l u t i o n s t i l l a l l o w s s o m e c o m p e t i t i v e s c i e n c e a p p l i c a t i o n s i n t h et h e r m a l i n f r a r e d 6 . C o l l e c t i n g p o w e r i s s e t t o 6 , 0 0 0 m 2 , w i t h a g o a l o f 7 , 0 0 0 . T h e i m p l i e d t e l e s c o p e d i a m e t e r i s 1 0 0 - m .T h e o p t i c a l q u a l i t y r e q u i r e m e n t i s s e t t o S t r e h i R a t i o > 2 0 % ( g o a l 4 0 % ) a t A 5 O O n m a n d a b o v e , o v e r t h e e n t i r e s c i e n c ef i e l d o f v i e w a n d a f t e r a d a p t i v e c o r r e c t i o n o f a t m o s p h e r i c t u r b u l e n c e w i t h a s e e i n g a n g l e o f 0 . 5 a r c s e c o n d s o r b e t t e r . W et e n t a t i v e l y s p l i t t h i s r e q u i r e m e n t i n t o t e l e s c o p e a n d a t m o s p h e r i c c o n t r i b u t i o n s :. S t r e h l R a t i o a s s o c i a t e d w i t h a l l e r r o r s o u r c e s e x c e p t a t m o s p h e r i c t u r b u l e n c e 5 0 % ( g o a l 7 0 % ) ;. S t r e h i R a t i o a s s o c i a t e d w i t h t h e c o r r e c t i o n o f a t m o s p h e r i c t u r b u l e n c e 4 0 % ( g o a l 6 0 % ) .

I t g o e s w i t h o u t s a y i n g t h a t t h e f i e l d r e q u i r e m e n t s i m p l y m u l t i - c o n j u g a t e a d a p t i v e o p t i c s .3 . S Y S T E M A S P E C T S A N D D E S I G N C O N S I D E R A T I O N S

W e c o n s i d e r t h a t t h e e s s e n t i a l f u n c t i o n o f t h e s y s t e m i s t o r e l i a b l y d e l i v e r a m i n i m a l l y d i s t u r b e d - i n t e r m s o f a m p l i t u d e a n dp h a s e - w a v e f r o n t t o t h e s c i e n c e d e t e c t o r , o v e r a s p e c i f i e d f i e l d o f v i e w . A s d i s t u r b a n c e s i n e v i t a b l y o c c u r - a t m o s p h e r i ct u r b u l e n c e , t e l e s c o p e o p t i c s , t r a c k i n g , e t c . - , t h o s e m u s t b e e i t h e r m i n i m i z e d o r c o r r e c t e d , o r b o t h .I n t h e o r y , c o r r e c t i n g t h e m a l l w i t h a m i n i m u m n u m b e r o f i n t e g r a t e d s u b s y s t e m s i s a n a t t r a c t i v e o p t i o n a s i t w o u l d l i k e l y b et h e m o s t e f f i c i e n t w a y t o p r e s e r v e a m p l i t u d e i . e . m i n i m i z e t h e n u m b e r o f s u r f a c e s a n d l o s s e s . A c t u a l d i s t u r b a n c e s - s u c h a sa t m o s p h e r i c t u r b u l e n c e a n d m i r r o r d e c e n t e r s - h a v i n g h u g e l y d i f f e r e n t s p a t i a l a n d t e m p o r a l s p e c t r a , t h i s a p p r o a c h w o u l dh o w e v e r m a x i m i z e c o n s t r a i n t s o n e a c h a d a p t i v e s u b s y s t e m a n d t h e r e b y e x a c e r b a t e f e a s i b i l i t y , r e l i a b i l i t y a n d c o s t i s s u e s . F o r

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t h i s r e a s o n , w e p r e f e r t o a c h i e v e c o r r e c t i o n t h r o u g h d i s t i n c t f u n c t i o n s a s s o c i a t e d w i t h w e l l - d e f i n e d s u b s y s t e m s a n d r u l e o u t ,i n p a r t i c u l a r , t h e o p t i o n o f a d a p t i v e c o r r e c t i o n a t t h e l e v e l o f t h e t e l e s c o p e m a i n o p t i c a l c o m p o n e n t s .I t i s q u i t e l o g i c a l t o d i s t i n g u i s h b e t w e e n a t m o s p h e r i c a n d t e l e s c o p e d i s t u r b a n c e s f o r t h e i r v e r y d i f f e r e n t s p a t i a l a n d d y n a m i cp r o p e r t i e s , t h e f o r m e r b e i n g a r g u a b l y t h e m o s t d i f f i c u l t t o c o m p e n s a t e . T h e r e f o r e , w e i n c o r p o r a t e i n t o t h e t e l e s c o p e c o n c e p td e d i c a t e d a d a p t i v e m o d u l e s , t o b e d e s i g n e d a n d o p t i m i z e d f o r c o r r e c t i o n o f a t m o s p h e r i c t u r b u l e n c e a t s p e c i f i e d w a v e b a n d s ,a n d w e r e q u e s t t h a t t h e t e l e s c o p e c o n t r i b u t i o n t o t h e w a v e f r o n t e r r o r d e l i v e r e d t o t h e a d a p t i v e m o d u l e ( s ) b e s m a l l w i t hr e s p e c t t o t h e w a v e f r o n t e r r o r a s s o c i a t e d w i t h a t m o s p h e r i c t u r b u l e n c e . I n b r i e f , w e r e q u e s t t h e t e l e s c o p e i t s e l f t o b e s e e i n g -l i m i t e d .T a k i n g i n t o a c c o u n t t h e t e l e s c o p e s i z e a n d s o m e i m p l i e d t e c h n o l o g y s o l u t i o n s ( e . g . o p t i c a l s e g m e n t a t i o n ) , w e c o m e t o t h eu n s u r p r i s i n g c o n c l u s i o n t h a t t h e t e l e s c o p e i t s e l f s h o u l d p r o v i d e t h e f o l l o w i n g f u n c t i o n s : p h a s i n g , f i e l d s t a b i l i z a t i o n , a n da c t i v e o p t i c s , i n c l u d i n g a c t i v e a l i g n m e n t . T h e c a s e f o r f i e l d s t a b i l i z a t i o n i s v e r y s t r o n g , a s a " c l o s e d " c o - r o t a t i n g e n c l o s u r ew o u l d b e v e r y c o s t l y a n d a n y w a y i n e f f i c i e n t i n p r o t e c t i n g t h e t e l e s c o p e f r o m w i n d .A s p o i n t e d o u t i n t h e i n t r o d u c t i o n , w e c o n s i d e r m o d e m t e l e s c o p e s t o b e c o n t r o l l e d o p t o - m e c h a n i c a l a s s e m b l i e s . T h e s h e e rs i z e o f O W L o n l y e m p h a s i z e s t h e n e e d f o r a c o h e r e n t s y s t e m a p p r o a c h , w i t h r a t i o n a l t r a d e - o f f a n d c o m p r o m i s e s b e t w e e nd i f f e r e n t a r e a s , e . g . o p t i c a l a n d s t r u c t u r a l d e s i g n s .I t i s a l s o e s s e n t i a l t h a t f r o m t h e e a r l i e s t s t a g e s t h e d e s i g n i n c o r p o r a t e s i n t e g r a t i o n , m a i n t e n a n c e a n d o p e r a t i o nc o n s i d e r a t i o n s . B e s i d e s c o s t , t h e t w o e s s e n t i a l r e a s o n s a r e c o n s t r u c t i o n s c h e d u l e a n d o p e r a t i o n a l r e l i a b i l i t y , t h e l a t t e rp l a y i n g a c r i t i c a l r o l e w h e n i t c o m e s t o t e l e s c o p e e f f i c i e n c y .

4 . T E L E S C O P E O P T O - M E C H A N I C S4 . 1 O P T I C SA s t r o n g l y d i m e n s i o n i n g r e q u i r e m e n t i s t h e t o t a l f i e l d o f v i e w , w h i c h m u s t e x c e e d t h e s c i e n c e f i e l d t o p r o v i d e o b j e c t s f o rw a v e f r o n t s e n s i n g . W h i l e a c t i v e o p t i c s a n d g u i d i n g d o n o t y i e l d a n y p a r t i c u l a r p r o b l e m , a d a p t i v e o p t i c s w i t h n a t u r a l g u i d es t a r s ( N G S ) r e q u i r e s f a i r l y b r i g h t o b j e c t s a n d s k y c o v e r a g e i s d i r e c t l y r e l a t e d t o t h e f i e l d a v a i l a b l e f o r f a s t w a v e f r o n ts e n s i n g . L a s e r g u i d e s t a r ( L G S ) s o l u t i o n s r e q u i r e s m a l l e r f i e l d . T h e r e i s , h o w e v e r , o n g o i n g d e b a t e 7 " a s t o a c t u a l f i e l dr e q u i r e m e n t s f o r N G S s o l u t i o n s , a n d a t t h i s p o i n t i t w o u l d b e p r e m a t u r e t o m a k e a n y i r r e v e r s i b l e d e s i g n d e c i s i o n . H e n c e ,d e s i g n i s p r o c e e d i n g o n t h e b a s i s o f t h e m o s t c o n s e r v a t i v e a s s u m p t i o n s , w h i c h i n v o l v e m o d e s t e x t r a p o l a t i o n o f t h ep e r f o r m a n c e o f e x i s t i n g w a v e f r o n t s e n s i n g t e c h n o l o g y 7 ' 8 a n d i m p l i e s t h e l a r g e s t p o s s i b l e f i e l d o f v i e w .

T h e r e q u i r e m e n t s a p p l y i n g t o t h e o p t i c a l d e s i g n a t t e c h n i c a l f o c u s i . e . p r i o r t o a d a p t i v e m o d u l e s , a r e a s f o l l o w s :. D i f f r a c t i o n - l i m i t e d f i e l d o f v i e w l a r g e r t h a n 3 0 a r c s e c o n d s i n t h e v i s i b l e .. U n v i g n e t t e d f i e l d o f v i e w 2 a r c m m , g o a l 3 a r c m m ( d e r i v e d f r o m t h e m a x i m u m r e q u i r e d s c i e n c e f i e l d i n t h e i n f r a r e d ) .. T e c h n i c a l f i e l d o f v i e w l a r g e r t h a n 1 0 a r c m i n u t e s , g o a l 2 0 a r c m i n u t e s .. O p t i c a l q u a l i t y i n t h e t e c h n i c a l f i e l d o f v i e w 0 . 2 0 a r c s e c o n d R M S o r b e t t e r ( s e e i n g - l i m i t e d ) .. L i n e a r f i e l d s i z e o f 2 - m t o a l l o w c o n v e n i e n t d e s i g n s p a c e f o r g u i d i n g a n d w a v e f r o n t s e n s i n g .I n a d d i t i o n , t h e d e s i g n s h o u l d i d e a l l y p r o v i d e f o r c o n v e n i e n t l y l o c a t e d s u r f a c e s f o r a c t i v e o p t i c s a n d f i e l d s t a b i l i z a t i o n -c o n v e n i e n t l y l o c a t e d b e i n g e s s e n t i a l l y m e a n t f o r i n t e r m e d i a t e p u p i l i m a g e s .S e v e r a l d e s i g n s o l u t i o n s h a v e b e e n - a n d a r e s t i l l - e x p l o r e d . A t r a d e - o f f b e t w e e n c l a s s i c a l o p t i c a l d e s i g n s a n d s o l u t i o n si m p l y i n g s p h e r i c a l p r i m a r y a n d s e c o n d a r y m i r r o r s i s d i s c u s s e d e l s e w h e r e ' 2 ; a s p h e r i c p r i m a r y m i r r o r s o l u t i o n s h a v e , s o f a r ,b e e n r e j e c t e d i n f a v o r o f s p h e r i c a l s o l u t i o n s a s t h e f o r m e r i m p l y h i g h e r c o s t , h i g h e r c o n s t r a i n t s o n s t r u c t u r a l d e s i g n , a n dr e q u i r e a c o m p a r a b l e n u m b e r o f s u r f a c e s ( 4 - 5 i n s t e a d o f 6 ) f o r c o m p a r a b l e f u n c t i o n a l i t y . A s p h e r i c a l p r i m a r y a n d a s p h e r i cs e c o n d a r y s o l u t i o n d o e s n o t p r o v i d e c l e a r a d v a n t a g e e i t h e r , a s i t r e q u i r e s t h e c o r r e c t i o n o f a p r o h i b i t i v e l y l a r g e c o m a t e r m .T h e m o s t a d v a n c e d d e s i g n i s s h o w n i n f i g u r e 1 ; i t i s a n e v o l u t i o n o f a 6 - m i n o r s o l u t i o n p r e s e n t e d e l s e w h e r e ' 2 " 3 a n dr e s e m b l e s t h a t o f t h e H o b b y - E b b e r l y a n d S A L T t e l e s c o p e s . I t c o u l d b e d e s c r i b e d a s a b e n t p r i m a r y f o c u s c o n f i g u r a t i o n .M i r r o r s e p a r a t i o n h a s b e e n r e d u c e d f r o m 1 2 0 t o 9 5 - m , a n d t h e d e s i g n p r o v i d e s a w e l l c o r r e c t e d 1 1 . 4 a r c m i n u t e s f i e l d o fv i e w , w i t h a g e o m e t r i c a l i m a g e r a d i u s o f 0 . 2 a r c s e c o n d s R M S a t t h e e d g e o f t h e f i e l d . T h e d i f f r a c t i o n - l i m i t e d f i e l d o f v i e w

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i n t h e v i s i b l e i s c l o s e t o 3 a r c m i n u t e s i . e . f a r l a r g e r t h a n r e q u i r e d . F o c a l r a t i o i s 5 . 1 b u t w i l l p r o b a b l y h e i n c r e a s e d t o 6 . 5 a tt h e n e x t i t e r a t i o n t o r e l a x c o n s t r a i n t s o n t h e d e s i g n a n d f a b r i c a t i o n o f t h e r e l a y o p t i c s i n t h e a d a p t i v e m o d u l e s .T h e d e s i g n i n c l u d e s a 1 0 0 - r n s p h e r i c a l a n d a f l a t 3 4 - r n .s e g m e n t e d p r i m a r y a n d s e c o n d a r y m i r r o r s ,r e s p e c t i v e l y . C o r r e c t i o n o f s p h e r i c a l a n d f i e l da b e r r a t i o n s i s p r o v i d e d b y a 4 - e l e m e n t s c o r r e c t o r .w h i c h i n c l u d e s t w o 8 - r n c l a s s a c t i v e m o n o l i t h i cm i r r o r s , a 4 - r n c l a s s p a s s i v e a n d a 2 . 5 - r n f l a t t i p - t i l tm i r r o r , l o c a t e d i n a p u p i l a n d w h i c h c a n h e r o t a t e da b o u t t h e t e l e s c o p e a x i s t o a l l o w d i f f e r e n t f o c a ls t a t i o n s . T h e d i m e n s i o n s o f t h e s e t w o l a s t m i r r o r s c a nh e s u b s t a n t i a l l y r e d u c e d i f t h e t o t a l f i e l d o f v i e w i sr e d u c e d .

T h e o p t i o n o f a l a r g e f l a t s e c o n d a r y m i r r o r i ss o m e w h a t c o u n t e r - i n t u i t i v e . B e i n g f l a t , i t d o e s n o tp r o v i d e a n y p o w e r n o r a b e r r a t i o n c o r r e c t i o n a n d b e i n gl a r g e , i t a d d s m a s s a t a l o c a t i o n w h e r e m a s s i st r a d i t i o n a l l y c r i t i c a l . I n t h e p r e s e n t c a s e , i t s h o u l d h eo b s e r v e d t h a t a c h i e v i n g h i g h s t a t i c a n d d y n a m i cs t a b i l i t y a t t h e l e v e l o f t h e s e c o n d a r y m i r r o r w i l l b ee x t r e m e l y d i f f i c u l t . T h e a d v a n t a g e o f a p o w e r e ds e c o n d a r y m i r r o r w o u l d h e t o r e d u c e s p h e r i c a la b e r r a t i o n , a t t h e c o s t o f s e n s i t i v i t y ( p o i n t i n g , c o m a ) t o l a t e r a l d e c e n t e r s . T h e a d v a n t a g e o f a f l a t s e c o n d a r y m i r r o r i s t oe l i m i n a t e t h e e f f e c t o f l a t e r a l d e c e n t e r s . T h e i n f l u e n c e o f t i l t i s r e d u c e d a s w e l l , a s a f l a t m i r r o r d o e s n o t y i e l d a n g u l a rm a g n i f i c a t i o n . A d d i t i o n a l l y , i t i s e a s i e r t o p r o d u c e a m e c h a n i c a l d e s i g n m i n i m i z i n g s e c o n d a r y m i r r o r t i l t u n d e r v a r y i n gg r a v i t y l o a d t h a n a d e s i g n m i n i m i z i n g l a t e r a l d e c e n t e r .S e n s i t i v i t y t o c o r r e c t o r d e c e n t e r s i s h i g h e r h u t r e m a i n s w i t h i n r e a s o n a b l el i m i t s a n d t h e l o c a t i o n o f t h e c o r r e c t o r i s e v i d e n t l y m o r e f a v o r a b l e i n r e s p e c to f p o s i t i o n a l s t a b i l i t y . T o l e r a n c e a n a l y s i s s h o w s ' 2 t h a t i n t e r n a l m e t r o l o g y a n da r e l a t i v e l y u n c r i t i c a l a c t u a t i o n s c h e m e w o u l d c o m p l y w i t h t h e e r r o r b u d g e t .D e c e n t e r s w i t h i n t h e c o r r e c t o r a r e t h e m o s t c r i t i c a l h u t a g a i n , t h e f i g u r e s a r es u c h t h a t i n t e r n a l m e t r o l o g y a n d s i m p l e a c t u a t i o n m e c h a n i s m s s h o u l d c o m p l yw i t h t h e e r r o r b u d g e t .T h e p r e s e n c e o f t w o a c t i v e m i r r o r s l e a d s t o a d d i t i o n a l c o m p l e x i t y b u t a l s oa d d e d f u n c t i o n a l i t y . A m i n i m u m o f 3 o b j e c t s a r e r e q u i r e d t o d i f f e r e n t i a t e t h ea c t u a l w a v e f r o n t c o n t r i b u t i o n s o f t h e t w o m i r r o r s a s i l l u s t r a t e d i n f i g u r e 2 . t h ed i f f e r e n t i a l b e t w e e n t w o w a v e f r o n t m e a s u r e m e n t s p r o v i d e s t h e d i f f e r e n t i a l o ft h e o u t - o f - p u p i l m i r r o r a l o n g t h e s e p a r a t i o n o f t h e g u i d e s t a r s . W i t h s u h p u p i ld i a m e t e r s o n t h e o r d e r o f 2 - m i n t h e e n t r a n c e p u p i l a n d i n t e g r a t i o n t i m e s o nt h e o r d e r o f 2 0 - 3 0 s e c o n d s a s i n t h e V L T , a v a i l a b i l i t y o f s o u r c e s i s n o t a ni s s u e .T h e a v a i l a b i l i t y o f t w o a c t i v e m i r r o r s a l l o w s f o r a m o r e c o m p l e t e c o n t r o l o ft h e a c t u a l p r e s c r i p t i o n o f t h e t e l e s c o p e . W i t h a s i n g l e a c t i v e m i r r o r , w a v e f r o n tc o n t r o l i s , i n p r i n c i p l e , a c h i e v a b l e o n l y a t o n e s i n g l e f i e l d p o s i t i o n . A d i r e c tc o n s e q u e n c e o f S c h w a r z s c h i l d ' s t h e o r e m ' 4 i s t h a t 2 a c t i v e m i r r o r s a l l o w a tl e a s t o n e t h i r d o r d e r f i e l d - d e p e n d e n t a b e r r a t i o n t e r m t o b e c o m e c o n t r o l l a b l e .O p t i c a l f a b r i c a t i o n a s p e c t s h a v e b e e n a d d r e s s e d ' 1 3 , a n d t h e r e i s s t r o n ge v i d e n c e t h a t p r o d u c t i o n o f t h e m a i n o p t i c s , i n c l u d i n g s u b s t r a t e s , i s f u l l yw i t h i n t h e r e a c h o f c u r r e n t t e c h n o l o g y a n d w o u l d n o t r e q u i r e m a j o r f a c i l i t yi n v e s t m e n t s ' 5 ' 6 " 7 . P r i m a r y m i r r o r s e g m e n t s s i z e h a s b e e n t e n t a t i v e l y s e t t o

O u t - p u p a c t v em r r o r ( M 3 )

W a f r o r s e n s o s

F i g u r e 2 . A c t i v e o p t i c s w i t h2 a c t i v e m i r r o r s

2 9

M 4 - a 2 . m

9 5 - r n

. 1 .

M S .- . p s iM 3 - 8 . 2 - r np c t iM S . . 2 . 5 . r nt i p t i I t

M 1 .h e r i c a 1 , 1 0 0 . ( n , T e c u c a J f i e l d ,s e n e n t e d 1 1 . 4 a r c m d l a .F i g u r e I . L a y o u t o f t h e o p t i c a l d e s i g n , 6 - m i r r o r s o l u t i o n

n - p u p a c v er n ' r o ( M 4



5/10

2 9 4

2 . 3 - r n t o a l l o w c o s t - e f f e c t i v e t r a n s p o r t i n s t a n d a r d c o n t a i n e r s . T h e r e a r e e v i d e n t c o s t , f a b r i c a t i o n a n d h a n d l i n g r e a s o n s t or e d u c e s e g r n e n t s i z e ; o n t h e o t h e r h a n d , a l a r g e r n u m b e r o f s e g r n e n t s i m p l i e s a p r o p o r t i o n a l l y l a r g e r n u m b e r o f d e g r e e s o ff r e e d o m , h e n c e a h i g h e r c o s t f o r t h e t o t a l n u m b e r o f a c t u a t o r s , a l o w e r r e l i a b i l i t y , a n d p o s s i b l y a l o w e r p h a s i n g a c c u r a c y . At h o r o u g h t r a d e - o f f i s s t i l l t o b e m a d e .T h e c u r r e n t b a s e l i n e r e l i e s o n c o n v e n t i o n a l m i r r o r m a t e r i a l s ( e . g . Z e r o d u r o r f u s e d S i l i c a ) , w h i c h l e a d s t o a p r i m a r y m i r r o rm a s s o n t h e o r d e r o f 1 , 5 0 0 - 1 , 7 0 0 t o n s . A n a l t e r n a t i v e t h a t i s g i v e n v e r y s e r i o u s c o n s i d e r a t i o n i s S i l i c o n C a r b i d e w h i c h , i nv i e w o f i t s e x c e p t i o n a l s p e c i f i c s t i f f n e s s , w o u l d a l l o w m a j o r m a s s r e d u c t i o n . P r i o r i t y b e i n g g i v e n t o c o s t , t h e g e o m e t r y o fa n y l i g h t w e i g h t s t r u c t u r e m u s t r e m a i n s i m p l e a n d a d a p t e d t o m a s s p r o d u c t i o n ; t h e t a r g e t f o r a e r i a l d e n s i t y w o u l d b e o n t h eo r d e r o f 5 0 t o 8 0 K g / r n 2 ( i . e . a t o t a l p r i m a r y m i r r o r m a s s o f 3 0 0 - 5 0 0 t o n s ) .I n t e r m s o f f a b r i c a t i o n , t h e o n l y a r e a o f c o n c e r n i s t h e q u a t e r n a r y m i r r o r , w h i c h h a s a n a s p h e n c d e v i a t i o n o f 9 . 5 m m w i t hr e s p e c t t o b e s t f i t t i n g s p h e r e . T h e a s p h e r i z a t i o n p e r s e d o e s n o t s e e m t o b e a n i s s u e w i t h m o d e r n , c o m p u t e r - c o n t r o l l e do p t i c a l f i g u r i n g t e c h n i q u e s . T h e o p t i c a l t e s t s e t - u p e n v i s i o n e d s o f a r r e q u i r e s t h i s m i r r o r t o b e t e s t e d a g a i n s t t h e t e r t i a r ym i r r o r a n d t h r o u g h a f a i r l y l a r g e n u l l s y s t e m ' 3 .P h a s i n g i s o b v i o u s l y a c r i t i c a l i s s u e ; t h e c u r r e n t b u d g e t a l l o c a t i o n i s 3 5 n m w a v e f r o n t R M S f o r t h e c o m b i n e d c o n t r i b u t i o n so f t h e p r i m a r y a n d s e c o n d a r y m i r r o r s . A s s u m i n g e q u a l a l l o c a t i o n f o r t i l t a n d p i s t o n , t h i s b u d g e t t r a n s l a t e s i n t o a p i s t o n e r r o ro f n o m o r e t h a n n m ( m e c h a n i c a l s u r f a c e ) f o r e a c h s e g m e n t o f e a c h m i r r o r . T h e c u r r e n t b a s e l i n e a p p r o a c h i s t o r e l y o nt h e s a m e s c h e m e a s t h a t s u c c e s s f u l l y u s e d w i t h t h e K e c k t e l e s c o p e s i . e . p o s i t i o n s e n s o r s , c o m b i n e d w i t h o n - s k y c a l i b r a t i o nt e c h n i q u e s ' 8 a n d , p o s s i b l y , c o m p l e m e n t e d b y d a y - t i m e i n t e r f e r o m e t r i c c a l i b r a t i o n o f t h e f l a t s e c o n d a r y m i r r o r p h a s i n g . W ea l s o i d e n t i f y a n u m b e r o f p o s i t i v e f a c t o r s :S T r a d e - o f f b e t w e e n t i l t a n d p i s t o n c o n t r i b u t i o n s , t h e f o r m e r b e i n g e a s i e r t o c o n t r o l . A t i g h t e n i n g o f t h e t i l t r e q u i r e m e n ta n d r e l a x a t i o n o f t h e p i s t o n o n e w i l l p l a u s i b l y o c c u r w i t h i n t h e f r a m e w o r k o f f u r t h e r d e s i g n i t e r a t i o n s .. P r o g r e s s i n p o s i t i o n - s e n s i n g t e c h n o l o g i e s ( a c c u r a c y , r e l i a b i l i t y , c o s t , m i n i a t u r i z a t i o n ) s i n c e t h e d e s i g n o f t h e K e c kt e l e s c o p e s s e n s o r s .. P r o g r e s s o f o n - s k y p i s t o n - s e n s i n g c o n c e p t s ' 8 " 9 ' 2 0 .4 . 2 A D A P T i V E O P T I C SA t t a i n i n g d i f f r a c t i o n - l i m i t e d r e s o l u t i o n o v e r a f i e l d o f v i e w l a r g e l y e x c e e d i n g t h a t a l l o w e d b y c o n v e n t i o n a l a d a p t i v e o p t i c si s a t o p p r i o r i t y r e q u i r e m e n t f o r O W L . C o n s e r v a t i v e e s t i m a t e s 8 i n d i c a t e t h a t m u l t i - c o n j u g a t e a d a p t i v e o p t i c s 9 ( M C A O )s h o u l d a l l o w f o r a c o r r e c t e d f i e l d o f v i e w o f a t l e a s t 2 0 a r c s e c o n d s i n t h e v i s i b l e , a s s u m i n g a s e t o f t h r e e a d a p t i v e m i r r o r sc o n j u g a t e d t o o p t i m i z e d a l t i t u d e s .I n t h e v i s i b l e , t h e i m p l i e d c h a r a c t e r i s t i c s o f a d a p t i v e m o d u l e s ( a b o u t 5 0 0 , 0 0 0 a c t i v e e l e m e n t s , a c o r r e s p o n d i n g w a v e f r o n ts a m p l i n g a n d c o m m e n s u r a t e c o m p u t i n g p o w e r ) l e a v e s n o d o u b t a s t o t h e t e c h n o l o g i c a l c h a l l e n g e . N o v e l i d e a s a b o u tw a v e f r o n t s e n s i n g ( e . g . p y r a m i d i c w a v e f r o n t s e n s o r s ) a n d s p e c t a c u l a r l y f a s t p r o g r e s s i n c o s t - e f f e c t i v e t e c h n o l o g i e s w h i c hc o u l d p o t e n t i a l l y b e a p p l i e d t o a d a p t i v e m i r r o r s ( M E M s ) , t o g e t h e r w i t h t h e s t r o n g p r e s s u r e t o a c h i e v e M C A O c o r r e c t i o n o ne x i s t i n g 8 - r n c l a s s t e l e s c o p e s i n a v e r y n e a r f u t u r e , l e a v e s r o o m f o r c a u t i o u s o p t i m i s m .F u r t h e r d i s c u s s i o n s o f a d a p t i v e o p t i c s a s p e c t s f o r O W L a n d e x t r e m e l y l a r g e t e l e s c o p e s a r e p r e s e n t e d e l s e w h e r e 7 ' 8 9 ' 1 0 " .P r o p o s a l s f o r M C A O d e m o n s t r a t o r s o r e v e n f u n c t i o n a l i n s t r u m e n t s t o b e i n s t a l l e d w i t h i n a f a i r l y s h o r t t i m e f r a m e o n t h eV L T a n d G e m i n i , r e s p e c t i v e l y , h a v e b e e n m a d e . H o w e v e r p r o m i s i n g s u c h d e v e l o p m e n t s c o u l d b e , i t i s i m p o s s i b l e , a t t h i ss t a g e , t o m a k e a n y s u b s t a n t i a t e d s t a t e m e n t a s t o t h e i r o u t c o m e s . T h e r e f o r e , t h e t e l e s c o p e d e s i g n i n c o r p o r a t e s t h e m o s tc o n s e r v a t i v e a s s u m p t i o n s r e g a r d i n g t h e e v e n t u a l t e c h n o l o g y s o l u t i o n s , w h i c h i m p l i e s , i n p a r t i c u l a r , l a r g e f i e l d o f v i e w f o rr e a s o n a b l e s k y c o v e r a g e w i t h n a t u r a l g u i d e s t a r . A l l a t t e m p t s s h o u l d a l s o b e m a d e t o a v o i d c o n s t r a i n t s o n t h e d e s i g n a n dc o r r e c t i o n r a n g e o f t h e a d a p t i v e m o d u l e s , w h i c h i m p l i e s t h a t t h e t e l e s c o p e b e a b l e t o d e l i v e r s e e i n g - l i m i t e d p e r f o r m a n c ec o m p a r a b l e t o t h a t o f e x i s t i n g l a r g e t e l e s c o p e s w i t h o u t t h e r e l y i n g o n a d a p t i v e c o r r e c t i o n .4 3 M E C H A N I C ST h e c u r r e n t m e c h a n i c a l d e s i g n i s p r e s e n t e d a n d a n a l y z e d e l s e w h e r e 2 1 ' 2 2 ; i n t h e f o l l o w i n g w e s u m m a r i z e k e y d e s i g nc h a r a c t e r i s t i c s .



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S e v e r a l m o u n t s o l u t i o n s h a v e b e e n e x p l o r e d , i n c l u d i n g d e - c o u p l e d g e o m e t r i e s 2 3 b a s e d o n f u l l y s e p a r a t e s t r u c t u r e s f o r t h ep r i m a r y a n d s e c o n d a r y m i r r o r s . A s w a s - t o s o m e e x t e n t - e x p e c t e d . t h e b e s t c o m p r o m i s e i n t e r m s o f c o s t , p e r f o r m a n c e . a n df e a s i b i l i t y i n a b r o a d s e n s e ( i . e . i n c l u d i n g a s s e m b l y , i n t e g r a t i o n a n d m a i n t e n a n c e a s p e c t s ) s e e m s t o h e a n a l t - a z c o n c e p t .F i g u r e 3 s h o w s t h e e v o l u t i o n o f t h e d e s i g n o f t h e t e l e s c o p e s t r u c t u r e w i t h t h e r e d u c t i o n o f t h e p r i m a r y - s e c o n d a r y m i r r o r ss e p a r a t i o n .

A s i n t h e c a s e o f t h e m a i n o p t i c s . t h e m e c h a n i c a l d e s i g n r e l i e s h e a v i l y o n s t a n d a r d i z e d m o d u l e s a n d p a r t s . a l l o w i n g c o s tr e d u c t i o n f a c t o r s w h i c h a r e n o r m a l l y n o t a t t a i n a b l e w i t h c l a s s i c a l t e l e s c o p e d e s i g n s . M a n u f a c t u r e d o r p r e - a s s e m b l e d p a r t sa r e c o n s t r a i n e d t o h a v i n g d i m e n s i o n s c o m p a t i b l e w i t h c o s t - e f f e c t i v e t r a n s p o r t i n s t a n d a r d 4 0 f t c o n t a i n e r s . I t s h o u l d h ep o i n t e d o u t t h a t , i n v i e w o f t h e s t r u c t u r e d i m e n s i o n s , t h e s t a n d a r d i z a t i o n d o e s n o t n e c e s s a r i l y i m p a i r p e r f o r m a n c e . P a r t i c u l a ra t t e n t i o n i s g i v e n t o a s s e m b l y a n d i n t e g r a t i o n c o n s t r a i n t s a s w e l l a s t o s u i t a b i l i t y f o r m a i n t e n a n c e .T h e a l l - s t e e l s t r u c t u r e s h o w n i n f i g u r e 3 h a s a m o v i n g m a s s o n t h e o r d e r o f 1 3 . 5 0 0 t o n s ( i n c l u d i n g m i r r o r s ) a n d d o e s n o tr e l y o n a d v a n c e d m a t e r i a l s , e x c e p t f o r a l i m i t e d n u m b e r o f c a r b o n - f i b e r c a b l e s a t t h e l e v e l o f t h e s e c o n d a r y m i r r o r u n i t s .T h i s m a s s f i g u r e c o r r e s p o n d s t o a 2 0 % g a i n w i t h r e s p e c t t o t h e f o r m e r d e s i g n i t e r a t i o n 2 3 . I s o - s t a t i c a n d h y p e r - s t a t i cc o n f i g u r a t i o n s a r e b e i n g e v a l u a t e d , t h e f o r m e r y i e l d i n g l o w e r d y n a m i c p e r f o r m a n c e a n d t h e l a t t e r , s l i g h t l y h i g h e r m a s s .c o m p l e x i t y , a n d c o s t . F i r s t l o c k e d r o t o r f r e q u e n c y i s 1 . 5 H z f o r t h e i s o - s t a t i c a n d 2 . 4 H z f o r t h e h y p e r - s t a t i c c o n f i g u r a t i o n s .r e s p e c t i v e l y . S t a t i c d e f o r m a t i o n s r e q u i r e t h e d e c e n t e r s o f t h e s e c o n d a r y m i r r o r a n d o f t h e c o r r e c t o r t o b e c o m p e n s a t e d . b u tt h e r e l e v a n t t o l e r a n c e s , w h i c h a r e s e t t o g u a r a n t e e t h a t t h e o n - s k y c o r r e c t i o n l o o p b y a c t i v e o p t i c s c a n h e c l o s e d , a r e n o tp a r t i c u l a r l y s t r i n g e n t ' 2 .P r e l i m i n a r y s t r e s s a n a l y s i s s h o w s t h a t t h e d e s i g n w o u l d e x c e e d t h e a c c e p t a b l e s a f e t y l i m i t s o f s e i s m i c a l l y a c t i v e s i t e s s u c ha s P a r a n a l - w h i c h c o u l d a r g u a b l y b e c o n s i d e r e d a s a w o r s t c a s e . T h e r e i s r e a s o n a b l e c o n f i d e n c e t h a t f u r t h e r d e s i g ni m p r o v e m e n t s c o u l d r e m o v e s u c h c o n c e r n , b u t t h e a c t u a l c o s t i m p l i c a t i o n s a r e y e t t o b e a s s e s s e d .

F i g u r e 3 . P r o g r e s s o f o p t o - m e c h a n i c a l d e s i g n ( l e f t : m i r r o r s e p a r a t i o n 1 2 0 - r n ; r i g h t : m i r r o r s e p a r a t i o n 9 5 - m ) .T h e l e f t v i e w d o e s n o t i n c l u d e f u l l d e t a i l s .T h e r e i s n o p r o v i s i o n f o r a c o - r o t a t i n g e n c l o s u r e , t h e a d v a n t a g e o f w h i c h b e i n g a n y w a y d u b i o u s i n v i e w o f t h e e n o r m o u so p e n i n g s u c h e n c l o s u r e w o u l d h a v e . P r o t e c t i o n a g a i n s t a d v e r s e e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s a n d e x c e s s i v e d a y - t i m e h e a t i n gw o u l d h e e n s u r e d b y a s l i d i n g h a n g a r , w h o s e d i m e n s i o n s m a y h e u n u s u a l i n a s t r o n o m y b u t a c t u a l l y c o m p a r a b l e t o o r l o w e rt h a n t h o s e o f l a r g e m o v a b l e e n c l o s u r e s b u i l t f o r a v a r i e t y o f a p p l i c a t i o n s 2 2 . A i r c o n d i t i o n i n g w o u l d l e a d t o p r o h i b i t i v e c o s t s

2 9

' 4



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a n d i s n o t f o r e s e e n ; o p e n a i r o p e r a t i o n a n d u n o b s t r u c t e d a i r c i r c u l a t i o n w i t h i n b e a m s a n d n o d e s s e e m s u f f i c i e n t t o g u a r a n t e et h a t t h e s t r u c t u r e r e a c h e s t h e r m a l e q u i l i b r i u m w i t h i n a n a c c e p t a b l y s h o r t t i m e . I n t h i s r e s p e c t , i t s h o u l d h e n o t e d t h a t O W Ls t r u c t u r e i s . i n p r o p o r t i o n t o s i z e , m o r e t h a n a n o r d e r o f m a g n i t u d e l e s s m a s s i v e t h a n t h a t o f t h e V L T .O p e n - a i r o p e r a t i o n i s e v i d e n t l y a m a j o r i s s u e w i t h r e s p e c t t o t r a c k i n g a n d , a s m e n t i o n e d b e f o r e , f u l l p r o t e c t i o n f r o m t h ee f f e c t o f w i n d i s n o t a r e a l i s t i c o p t i o n . H e n c e t h e n e e d f o r f i e l d s t a b i l i z a t i o n . T h e l a t t e r i s p r o v i d e d b y a 2 . 5 - r n c l a s s f l a tm i r r o r l o c a t e d i n a p u p i l i m a g e . a n d t h e r e i s r e a s o n a b l e c o n f i d e n c e t h a t a h a n d w i t h o f 5 - 7 H z c o u l d h e a c h i e v e d w i t ha v a i l a b l e m i r r o r t e c h n o l o g y . T h e r e a r e , h o w e v e r , l i m i t a t i o n s t o f i e l d s t a b i l i z a t i o n a s i t i n t r o d u c e s t i l t o f t h e i m a g e p l a n e( u n l e s s a d d i t i o n a l s u r f a c e s a r e i n c o r p o r a t e d t o c o p e w i t h t h i s e f f e c t ) , a n d e v e r y a t t e m p t i s m a d e t o r e d u c e d y n a m i c p o i n t i n ge r r o r s . T h e e f f e c t o f i m a g e t i l t c o u l d , i n p r i n c i p l e . b e t a k e n c a r e o f i n t h e a d a p t i v e m o d u l e s , h u t w e p r e f e r t o a v o i d a d d i t i o n a lc o n s t r a i n t s o n t h e s e m o d u l e s . T h e c u r r e n t d e s i g n w o u l d c o m p l y w i t h t h e e r r o r b u d g e t u p t o a w i n d s p e e d o n t h e o r d e r o f 4r n / s . w i t h o u t c o n s t r a i n t s o n t h e a d a p t i v e m o d u l e s . A p r e l i m i n a r y a s s e s s m e n t o f t h e t e l e s c o p e d y n a m i c p r o p e r t i e s a n d d r i v e sc o n t r o l p a r a m e t e r s i n d i c a t e s t h a t t h e r e i s r o o m f o r s u b s t a n t i a l i m p r o v e m e n t w i t h r e s p e c t t o a m p l i t u d e s . I t s h o u l d a l s o h en o t e d t h a t a c t i v e a n d p a s s i v e d a m p i n g s y s t e m s h a v e n o t y e t b e e n i n c o r p o r a t e d i n t o t h e d e s i g n .

T h e b e n e f i t s o f a l i g h t e r p r i m a r y m i r r o r ( S i l i c o n C a r b i d e ) h a s b e e n b r i e f l y a s s e s s e d f o r t h e i s o - s t a t i c d e s i g n . D y n a m i cp e r f o r m a n c e r e m a i n s b a s i c a l l y u n c h a n g e d . b u t t h e l i g h t e r m i r r o r a l l o w s f o r v e r y s u b s t a n t i a l m a s s s a v i n g s i n t h e s t r u c t u r e( s e v e r a l t h o u s a n d s t o n s ) . T h i s i s m a i n l y c a u s e d b y t h e b e t t e r b a l a n c i n g o f t h e T u b e s t r u c t u r e w h i c h , i n c a s e o f t h e Z e r o d u ro p t i o n , i s m a d e d i f f i c u l t b y t h e h i g h m a s s o f t h e p r i m a r y m i r r o r .T h e k i n e m a t i c s o f t h e s t r u c t u r e i s c o m p a r a b l e t o t h a t o f t h e V L T t e l e s c o p e s : 3 m i n u t e s f o r 9 0 0 e l e v a t i o n r a n g e . 1 2 m i n u t e sf o r 3 6 0 0 a z i m u t h r a n g e , m a x i m u m c e n t r i f u g a l a c c e l e r a t i o n n o t e x c e e d i n g 0 . 1 g a t a n y l o c a t i o n o f t h e s t r u c t u r e , a n d I d e g r e ez e n i t h a l b l i n d a n g l e . T h e n u m b e r o f m o t o r s e g m e n t s w o u l d h e o n t h e o r d e r o f 2 0 0 f o r e l e v a t i o n a n d 4 0 0 f o r a z i m u t h . T h e s ef i g u r e s a r e b a s e d o n V L T t e c h n o l o g y a n d a p p e a r v e r y c o n s e r v a t i v e .T h e t e l e s c o p e c a n p o i n t t o w a r d s h o r i z o n , w h i c h a l l o w s t o r e d u c e t h e d i m e n s i o n s o f t h e s l i d i n g e n c l o s u r e a n d f a c i l i t a t e sm a i n t e n a n c e o f t h e s e c o n d a r y m i r r o r u n i t a n d e x t r a c t i o n o f t h e c o r r e c t o r u n i t a l o n g t h e a x i s o f t h e t e l e s c o p e . M i r r o r c o v e r sa r e f o r e s e e n ; t h e y w o u l d c o n s i s t o f f o u r q u a d r a n t s s l i d i n g i n t o t h e s t r u c t u r e w h e n t h e t e l e s c o p e i s p o i n t i n g t o w a r d s z e n i t hO n e o f t h e s e c o v e r s w o u l d h e e q u i p p e d w i t h s e g m e n t s h a n d l i n g s y s t e m s a n d i n - s i t u c l e a n i n g f a c i l i t i e s a l l o w i n g p e r i o d i c

F i g u r e 4 . T e l e s c o p e p o i n t i n g a t 6 0 f r o m z e n i t h , l a y o u t o f t h e f a c i l i t i e s ( s l i d i n g e n c l o s u r e n o t s h o w n )



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c l e a n i n g o f t h e p r i m a r y m i r r o r . F i g u r e 4 s h o w t h e t e l e s c o p e p o i n t i n g t o w a r d s 6 0 0 z e n i t h a l d i s t a n c e , m i r r o r c o v e r s r e t r a c t e d .T h e s l i d i n g e n c l o s u r e i s n o t f i g u r e d .5 . C O S T A N D S C H E D U L E

T h e c u r r e n t s c h e d u l e c a l l s f o r a c o m p l e t i o n o f p h a s e A , i n c l u d i n g d e m o n s t r a t i o n o f t h e p r i n c i p l e o f m u l t i - c o n j u g a t e a d a p t i v eo p t i c s o n t h e V L T , b y 2 0 0 3 . A s a m b i t i o u s a s s u c h o b j e c t i v e m a y s e e m , i t s h o u l d b e r e c a l l e d t h a t t h e d e s i g n o f t h e O W Lo b s e r v a t o r y r e l i e s e x t e n s i v e l y o n p r o v e n t e c h n o l o g i e s , b a r a d a p t i v e o p t i c s - a n a p p r o a c h w h i c h h a s a l s o b e e n a d o p t e d f o r t h eC E L T p r o g r a m . I n t h i s r e s p e c t , i t s h o u l d b e p o i n t e d o u t t h a t t e c h n o l o g y d e v e l o p m e n t f o r l o n g - l e a d i t e m s ( p r i m a r y m i r r o r s )p l a y e d a d e t e r m i n a n t r o l e w i t h t h e c u r r e n t g e n e r a t i o n o f 8 - 1 0 - r n c l a s s t e l e s c o p e s . T h e s e s p e c i f i c , h i g h l y t i m e - c o n s u m i n gt e c h n o l o g y d e v e l o p m e n t s b e i n g l a r g e l y u n n e c e s s a r y f o r e x t r e m e l y l a r g e t e l e s c o p e s s u c h a s C E L T a n d O W L , t i g h t e rs c h e d u l i n g m a y b e c o m e p o s s i b l e .O n c e p r o j e c t g o - a h e a d w o u l d b e g r a n t e d , s c h e d u l e t o t e c h n i c a l f i r s t l i g h t i s e s s e n t i a l l y d r i v e n b y t h e c o n s t r u c t i o n a n di n t e g r a t i o n o f t h e s t r u c t u r e . T h e s c h e d u l e s h o w n i n f i g u r e 5 a s s u m e s t h a t f i n a l d e s i g n o f t h e t e l e s c o p e s t r u c t u r e c o u l d b ec o m p l e t e d w i t h i n 2 y e a r s a f t e r p r o j e c t g o - a h e a d , a n d t h a t i t s f a b r i c a t i o n , a s s e m b l y a n d i n t e g r a t i o n c o u l d b e c o m p l e t e dw i t h i n 5 - 6 y e a r s a f t e r f i n a l d e s i g n . I t i s e v i d e n t l y c o n c e i v a b l e t h a t t h e f i n a l d e s i g n o f t h e s t r u c t u r e o c c u r s a h e a d o f t h e f i n a ld e s i g n o f l e s s t i m e - c r i t i c a l s u b s y s t e m s . F u l l c o m p l e t i o n o f t h e e n c l o s u r e , w h i c h i s c l o s e t o t h e c r i t i c a l p a t h , m a y o c c u r a f t e rc o m p l e t i o n o f t h e s t r u c t u r e , p r o v i d e d t h a t a s u i t a b l e s o l u t i o n i s f o u n d t o c o m p l e t e t h e s t r u c t u r e i n t e g r a t i o n w i t h t h e t e l e s c o p ep o i n t i n g h o r i z o n t a l . A n i t e r a t i o n o f t h e e n c l o s u r e a n d s t r u c t u r e p o s s i b l e s c h e d u l e s i s n e e d e d t o c o m e t o a c l e a r e r p l a n .

I N I I - - - - . ; ; 1 i ' 4 . ; [ - j j i . . : f l $ T . J 2 1W / / i ' / / / / / V O W L P H A S E A7 / / / / W / i ' 1 7 w o P A d a p t f t e O p t i c s p r e l i m i n a r y R & D p h a s e7 / , / , d S I t ( e I e c t i o7 / / / d ' d / / / i 7 Z i 7 / 2 7 7 i ' ' Z ' C M L P H A S E B Cw 1 , j W 1 ' / / / W / / i W / / / / P o j e c t M i e s t o n e s K i C k - o f f Q r o u n d b r e a k i n g+ F i r s * M 2 s e g m e n t o n s i t e+ F i r s t b a t c h o f M l s e g m e n t s o n s i t e+ T e I e s o p e s t r t i c t u r e a s e m b I e d+ E n I o s u r e r e a d yF i i s t I i g I * , i n c o h e r e n t , 2 1 s ! g m e n t s. F i r s t I i h t , p h a l e d , 2 1 s e j m e n t s F i r s t l i g h t , I t h a s e d , U - v p l a n e t u e r e d. F i r s t I i Q h t , I R A O C o r r e c t i n+ l : i I . s t l i g h t , V i a . A O c o r r e c t i o n j+ F i r s t l i j h t , f i l l e d R l e a s e f o t s c i e n c e u e r m c a t o n

F i g u r e 5 . O W L t e n t a t i v e s c h e d u l e ( t e c h n i c a l c o n s i d e r a t i o n s o n l y ) .O n c e t h e s t r u c t u r e i s r e a d y t o a c c e p t p r i m a r y a n d s e c o n d a r y m i r r o r s e g m e n t s , i n t e g r a t i o n " r a t e " c a n b e t u n e d b y d u p l i c a t i n go p t i c a l i n t e g r a t i o n l i n e s . F i r s t l i g h t c o u l d p l a u s i b l y o c c u r w i t h i n 8 - 9 y e a r s a f t e r p r o j e c t f u n d i n g ; a l l o w i n g f o r 2 . 5 y e a r si n t e g r a t i o n a n d v e r i f i c a t i o n o f t h e I R a d a p t i v e m o d u l e ( s ) a n d 3 . 5 y e a r s f o r i n t e g r a t i o n a n d v e r i f i c a t i o n o f t h e v i s i b l ea d a p t i v e m o d u l e ( s ) , t h e t e l e s c o p e c o u l d a l r e a d y d e l i v e r s c i e n c e d a t a i n t h e I R a n d i n t h e v i s i b l e w i t h i n 1 0 . 5 - 1 1 . 5 a n d 1 1 . 5 -I 2 . 5 y e a r s a f t e r p r o j e c t g o - a h e a d , w i t h u n m a t c h e d r e s o l u t i o n a n d c o l l e c t i n g p o w e r . T h e r e a r e , i n d e e d , s t r o n g i n c e n t i v e s t od e s i g n a n d b u i l d a f i r s t g e n e r a t i o n o f i n s t r u m e n t s t h a t w o u l d t a k e b e n e f i t o f t h e t e l e s c o p e u n e q u a l l e d p o t e n t i a l b e f o r e f u l lc o m p l e t i o n . F u l l s c i e n c e o p e r a t i o n w o u l d s t a r t a p p r o x i m a t e l y w i t h i n 1 4 y e a r s a f t e r p r o j e c t f u n d i n g .

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' [q s Ai'If l U JU If lIS J (u iI q 1 Mo n o s a ip jo i i i d ou i o s!1 doi n so t in o q s s o s q do i o i u iu n b s q n siti t q r x j jA i 1 o f q oI f l O Mp q t - o1 o Jj. i i- 8L q 1 M 1 q !Is i I J3 ! U q 3 1i A i q oc q 1 q2 u w d o 1 A po o u q!w n s u o o - o w !1i i n b io upD u d or n t uq iz n s s I u 1 !i 3 j - U O Jp u !s pE MS d O D SS 1 j1 - 18O f l t U USiU !113 j !A Jz n qO !U f l h i Sq i0 1S 1 J U O O!p U IS O !U q D Uqsii dpq i s s o d!A U h 1 o d u 1 o oi qo u 1 o i p u !o i i sii o q js o u d o

o A u d t p Iqo i d u u1 !ME q iU U I a I !f l b a Ij n bup i ji r u n jiU 0 U d U I f l S S EU A JO S U OJE p O W W O 3 D 1 U 1 DU !S pM O, u o zd o D s p jr iiod ss o i . ui1 1 U P ! A Ois o u d ou d p y u o i p a u oi 1 d E pio u d ' p l o l ig !o s1 1 1A OO JJA Mo q i n i s i pI A !t o pJ!n b o 1U O U O U f l Js o i t u o d . i o z u ti s o pa u n oq j

i n d q n o i q it n ouo r i n j o s a ii j n u iio i w p i. i d o . i diO N f l I A OuA ii i s ss s s sqs n wi j n o u . m d U !' s u o i i d oi s cu !s p, i u q 3 u i - o 1 d op m oo o i d d EO A O Uo Jj j1 j A f l O d S Ju 2 i s pu q o o wq t n s p u l ?u o i u z i i q i sp ' js o u d o1 2 O 1' U O U I f l U U 1 SD i 1 d oC qn i w . i da z n i c n . n suo p d oi p o j j a iI SJ q Sq j. u o I 1 u ud .( 1 u o i . u s o A u 1i t d ) J P 1 JXs o i o u iL S-i s o po z s o iu o u u u o .o i no t u uIO U W f l SO ZM Oq j .

oi j d djss o qo o o xq u A o u tu o w n i w qq i p U 1' o q i p o i d. i o w1 U O p 1 A OJS 1S O U JO J U O OU E., ..i ox i s o i u q o o u ic p t i r n us g a muj o i u uiq sA I q' s o i i d oOO N O N I 1 N O 3 q i1 i j i q i s Jio n ss n s s!U P U0 6O N O N I N 3f l O H I I Mv i O lu q i1 Jqio o s j is i j oi - o o L1 f l q JO L L V I N 3 I " J l E L L S N I o q iu i A p p u d d o 1 s - M o q sn o l A q ou i1 A O JUO O 3U O 3 s o o pd o o s t o 3I M O1 1OI S pn i t h o u o o

ios i o i j:: y o uJ f l S O f 3 U 3S N O I S 1 1 ' 1 D N OzN E I O MA l O o .e 4 s I c sO J o o3 Q d OA ! P V j 7 ( i p A i 1 o d s a i

% t ' l1I O U 3 U I 1 U O O1 J U !1e s A sJ U O 3i ' u i p p i i )o r n u i i si M o I1g 1j q q o i dj n oi s - o . u s v8e s A si w oi '. 1 0! l l SNO 1 f l8)i o i J u. m p u o su t ? i u d9e s A si u od o o s e e j J p o j zu I n s sq niM o q sw u sji n i joS 3 1 S A 0 N O Oi '

J M O jg 1j q n 2 mn o q sp p i sii su o u z i w n d o9J d B p y u ! s pqs i u io qqi oo jo u o Ep e q s!V I q _Lo u o n p a is u io1 f l S 11 c 1 u n ?s o i u q woe A v ap us i . i o d d n si p n p U !)D u d oiIw w p s o0 C6 U P O 9 1 U I J JO f l D f l JI S1S S . I O 1 dCd e i Mq e .O S) j 3 4W % W ! Z V7

A !A J U O Oj q q o i dC!e 1 1 36 u !i 3 o ia ma u nqio u d a i doo u u j dmu uf l f l W R V. q o i q MS i p f l i S1 L . r J n p u !qo i t p q o s u oo j a i t pj n o q sO I N V H 3 1 ' 4 ( 1q )i qi u o s . i dw p sojw n s a i p u nsn p o wi

qc ?J l D n i l sLS J S U SU l ?1 O P f l 1O Cn p o wvq s Js o i i d ou i u doo p z n p o i d - s s uo u o i j d u i iZU !d A O O Jl I n Jji u s o pd o o s p 21V W U O ' U !JJJ1 U o p !p f lL i '3 L L d OA I I d V V a i i( i n i o n . n ss z , i i d om w u d )o i p n p o i ds wi A 1 o A U !:4 s w s i s q n su o d s . u o ou o w s o ds o ou i u i w i ps o wpC ZU n JJ SR I 1J A M O qou i o dn o q s2 u u u o otu nv i i : - i : u I p n 1 D u !S O J lO t j U U0 0 ' Jf l W i X U i1 O J 11 1n p i MLU f lJJ!WJ U O 3 O S S U f l U I O . IU L U 1 S A U Ii t do i' u .o 1 p 1 I o s u o o9 9U f lJJ WA J W U d w o sip u no q w o s sqi qp o ws o oi r u i w i p i dS O L L d O



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A C K N O W L E D G E M E N T ST h e c o n c e p t p r e s e n t e d i n t h i s a r t i c l e i s t h e r e s u l t o f t h e w o r k o f s e v e r a l p e o p l e . T h e a u t h o r s w i s h t o t h a n k , i n p a r t i c u l a r ,B e r n a r d D e l a b r e , E n z o B r u n e t t o , M a r c o Q u a t t r i , F r a n z K o c h , N o r b e r t H u b i n , M i s k a l e L o u a r n a n d E l i s e V i a r d f o r t h e i rv a l u a b l e i n p u t . W e a l s o t h a n k J r r y N e l s o n f o r h i s p o s i t i v e - a n d s t i m u l a t i n g - c r i t i c i s m .

R E F E R E N C E SI . R . G i l m o z z i , B . D e l a b r e , P . D i e r i c k x , N . H u b i n , F . K o c h , G . M o n n e t , M . Q u a t t r i , F . R i g a u t , R . N . W i l s o n , T h e F u t u r eo f F i l l e d A p e r t u r e T e l e s c o p e s : i s a l O O m F e a s i b l e ? 1 9 9 8 , A d v a n c e d T e c h n o l o g y O p t i c a l f I R T e l e s c o p e s V I , S P I E3 3 5 2 , 7 7 82 . P . D i e r i c k x , R . G i l m o z z i , O W L C o n c e p t O v e r v i e w ; 2 0 0 0 , P r o c e e d i n g s B a c k a s k o g W o r k s h o p o n E x t r e m e l y L a r g eT e l e s c o p e s , p 4 33 . M . M o u n t a i n , W h a t i s b e y o n d t h e c u r r e n t g e n e r a t i o n o f g r o u n d - b a s e d 8 - r n t o 1 0 - r n c l a s s t e l e s c o p e s a n d t h e V L T - J?S P I E 2 8 7 1 , p p . 5 9 7 - 6 0 6 , 1 9 9 6 .4 . R . G i l m o z z i , S c i e n c e w i t h 1 0 0 - r n T e l e s c o p e s , 2 0 0 0 , S P I E 4 0 0 5 .5 . P . D i e r i c k x , 1 9 9 2 , J M o d . O p t i c s , v o l . 3 9 , N o . 3 , 5 6 9 - 5 8 8 .6 . H . U . K a u f i , G . M o n n e t , F r o r n I S A A C t o G O L I A T H , o r b e t t e r n o t !? i n f r a r e d i n s t r u r n e n t a t i o n c o n c e p t s f o r l O O m c l a s st e l e s c o p e s ; 2 0 0 0 , P r o c e e d i n g s B a c k a s k o g W o r k s h o p o n E x t r e m e l y L a r g e T e l e s c o p e s , p 2 8 27 . N . H u b i n , M . L e L o u a r n , N e w C h a l l e n g e s f o r A d a p t i v e O p t i c s : T h e O W L P r o j e c t ; 2 0 0 0 , P r o c e e d i n g s B a c k a s k o gW o r k s h o p o n E x t r e m e l y L a r g e T e l e s c o p e s , p 2 0 2

8 . N . H u b i n , M . l e L o u a r n , M . S a r a z i n , A . T o k o v i n i n , N e w c h a l l e n g e s f o r a d a p t i v e o p t i c s : t h e O W L 1 0 0 r n t e l e s c o p e ,2 0 0 0 , S P I E 4 0 0 7 .9 . F . R i g a u t , R . R a g g a z z o n i , M . C h u n , M . M o u n t a i n , A d a p t i v e O p t i c s C h a l l e n g e s f o r t h e E L T ; 2 0 0 0 , P r o c e e d i n g sB c k a s k o g W o r k s h o p o n E x t r e m e l y L a r g e T e l e s c o p e s , p 1 6 8 .1 0 . R . R a g g a z z o n i , J F a r m n a t o , E . M a r c h e t t i , A d a p t i v e o p t i c s f o r 1 0 0 r n c l a s s t e l e s c o p e s : n e w c h a l l e n g e s r e q u i r e n e ws o l u t i o n s , 2 0 0 0 , S P I E 4 0 0 7 .

1 1 . R . R a g g a z o n i , A d a p t i v e o p t i c s f o r g i a n t t e l e s c o p e s : N G S v s . L G S , ; 2 0 0 0 , P r o c e e d i n g s B c k a s k o g W o r k s h o p o nE x t r e m e l y L a r g e T e l e s c o p e s , p 1 7 5 .1 2 . P . D i e r i c k x , B . D e l a b r e , L . N o e t h e , O W L O p t i c a l D e s i g n , A c t i v e O p t i c s a n d E r r o r B u d g e t , 2 0 0 0 , S P I E 4 0 0 3 .I 3 . P . D i e r i c k x , J B e l e t i c , B . D e l a b r e , M . F e r r a r i , R . G i l m o z z i , N . H u b i n , T h e O p t i c s o f t h e O W L 1 0 0 - M A d a p t i v eT e l e s c o p e ; 2 0 0 0 , P r o c e e d i n g s B a c k a s k o g W o r k s h o p o n E x t r e m e l y L a r g e T e l e s c o p e s , p 9 7 .1 4 . R . N . W i l s o n , R e f l e c t i n g T e l e s c o p e O p t i c s I , S p r i n g e r V e r l a g , 1 9 9 61 5 . R . G e y l , M . C a y r e l , E x t r e r n e l y l a r g e t e l e s c o p e s - a r n a n u f a c t u r e r p o i n t o f v i e w ; 2 0 0 0 , P r o c e e d i n g s B a c k a s k o gW o r k s h o p o n E x t r e m e l y L a r g e T e l e s c o p e s , 2 3 7 .

1 6 . R . G e y l , M . C a y r e l , R E O S C a p p r o a c h t o E L T s a n d s e g r n e n t e d o p t i c s ; 2 0 0 0 , S P I E 4 0 0 3 .1 7 . H . F . M o r i a n , S e g m e n t e d r n i r r o r s f r o r n S C H O 7 7 ' G L A S J r t h e E L T s ; 2 0 0 0 , P r o c e e d i n g s B a c k a s k o g W o r k s h o p o nE x t r e m e l y L a r g e T e l e s c o p e s , 2 4 9 .I 8 . G . A . C h a n a n , M . T r o y , C . O h a r a , P h a s i n g t h e p r i r n a r y m i r r o r s e g m e n t s o f t h e K e c k t e l e s c o p e s : a c o m p a r i s o n o fd i f f e r e n t t e c h n i q u e s ; 2 0 0 0 , S H E 4 0 0 3 .I 9 . J M . R o d r i g u e z - R a m o s , J J F u e n s a l i d a , P h a s i n g o f s e g m e n t e d m i r r o r s : n e w a l g o r i t h m a n d n u m e r i c a l r e s u l t s f o rp i s t o n d e t e c t i o n ; 2 0 0 0 , S P I E 4 0 0 3 .2 0 . S . C u e v a s , V . G . O r l o v , F . G a r f i a s , V . V . V o i t s e k o v i c h , 1 . J S a n c h e z , C u r v a t u r e e q u a t i o n f o r s e g m e n t e d t e l e s c o p e s ;2 0 0 0 , S P I E 4 0 0 3 .2 1 . E . B r u n e t t o , F . K o c h , M . Q u a t t r i , 0 W L : f u r t h e r s t e p s i n d e s i g n i n g t h e t e l e s c o p e a n d i n a s s e s s i n g i t s p e r f o r m a n c e s ;2 0 0 0 , S P I E 4 0 0 4 .2 2 . M . Q u a t t r i , F . K o c h , A n a l y z i n g t h e r e q u i r e m e n t s o f t h e e n c l o s u r e a n d i n f r a s t r u c t u r e s f o r O W L a n d e l a b o r a t i n g o np o s s i b l e s o l u t i o n s ; 2 0 0 0 , S P I E 4 0 0 4 .2 3 . E . B r u n e t t o , F . K o c h , M . Q u a t t r i , 0 W L : f i r s t s t e p s t o w a r d s d e s i g n i n g t h e m e c h a n i c a l s t r u c t u r e ; 2 0 0 0 , P r o c e e d i n g sB a c k a s k o g W o r k s h o p o n E x t r e m e l y L a r g e T e l e s c o p e s , 1 0 9 .

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