Laser tracker longue portée dévoilé en 2025, le Leica Absolute Tracker ATS800 d’Hexagon combine les technologies de mesure et de reconnaissance de la position pour améliorer considérablement la productivité dans les opérations de fabrication et d’assemblage de pièces à grande échelle.
Ce dispositif est aujourd’hui au cœur d’un ambitieux projet dans le domaine de l’astronomie : l’ELT (Extremely Large Telescope) de l’Observatoire Européen Austral (ESO), le plus grand et le plus puissant télescope optique jamais construit. Actuellement effectué dans le désert d’Atacama au Chili, à près de 3 000 m d’altitude, l’assemblage des différents segments qui le composent implique un ajustement avec une précision millimétrique.
C’est là qu’intervient l’ATS800 – déployé par l’expert rhônalpin en métrologie SETIS (groupe Degaud) – qui fournit en un temps record des mesures d’une précision de l’ordre de 30 micromètres. Le tout, en garantissant la totale sécurité des équipes sur place, chargées de contrôler les interfaces mécaniques d’une structure de près de 40 mètres de hauteur.
Faciliter l’assemblage d’une structure de grande envergure avec une précision micrométrique
Première organisation intergouvernementale pour l’astronomie en Europe et observatoire astronomique le plus productif au monde, l’ESO réunit 16 États membres. Fondé en 1962 et comptant environ 700 employés, son objectif principal est de fournir aux astronomes et astrophysiciens des instruments à la pointe de la technologie pour l’observation céleste.
À ce titre, il construit actuellement au Chili l’ELT, le plus grand télescope optique au monde, doté d’un miroir primaire d’une taille record de 39 mètres. Confiée au consortium ACe dirigé par Cimolai, entreprise leader dans la conception et la construction de très grosses structures en acier, la construction puis l’assemblage de sa structure mobile – composée d’un azimut et d’une structure en élévation – exigent notamment un alignement parfait de ses axes de rotation. Pour ce faire, des capteurs mesureront la position de chaque segment par rapport à ses voisins, et des actionneurs situés au dos joueront sur sa position et sur sa forme.
« Toute déviation compromettrait la stabilité du pointage », précise Pascal Martinez, responsable de l’assemblage du dôme et de l’intégration de la structure principale (Dome and Main Structure – DMS) de l’ELT. « C’est pourquoi la validation des axes de rotation est une étape non négociable avant chaque nouvelle phase d’assemblage. Pour garantir le respect des spécifications tout au long du chantier, un suivi métrologique rigoureux est absolument indispensable ».
En effet, les tolérances à respecter sur ce projet – dont la livraison est prévue à l’horizon 2027 – sont extrêmement strictes. Concrètement, sur les « altitude tracks » (deux portions de cylindre de 29 mètres de diamètre), le défaut de forme ne doit pas excéder 30 micromètres sur 500 mm, soit l’équivalent d’un tiers de l’épaisseur de cheveu. Leur cylindricité globale doit en outre être respectée à quelques millimètres près.
L’expertise de SETIS associée à une solution métrologique de pointe
Pour répondre à ce défi, SETIS, expert en métrologie industrielle depuis plus de 30 ans et partenaire de longue date d’Hexagon, a été mandaté par l’ESO pour effectuer – en premier lieu à distance en s’appuyant sur les mesures effectuées sur place par les équipes de Cimolai – des contre-mesures indépendantes en vue de s’assurer de la conformité de l’assemblage.
Filiale du groupe Degaud, SETIS est un acteur reconnu en matière de métrologie dimensionnelle et de mesure industrielle en France. Travaillant régulièrement avec des organisations telles que le CERN et sur des projets internationaux tels qu’ITER ou ALMA (porté par l’ESO également), SETIS compte 85 collaborateurs, dont 19 experts en métrologie, avec comme mission principale d’accompagner ses clients sur des chantiers d’envergure. Il agit ainsi en tiers de confiance pour superviser les sous-traitants et contrôler les mesures du télescope.
En décembre 2025, une intervention physique de la part de l’entreprise devait permettre de valider une phase critique de l’assemblage. SETIS a mis à profit sa connaissance approfondie des solutions de métrologie d’Hexagon et a choisi de déployer – pour la première fois en France – le Leica Absolute Tracker ATS800. Contrairement aux systèmes à contact, ce laser tracker longue portée utilise une technologie sans contact et la reconnaissance de position « TruePoint » qui permettent d’effectuer des mesures sans réflecteur.
« L’ATS800 est très vite apparu comme la solution idéale pour la vérification de l’assemblage de l’ELT », souligne Gaël Archambeau, Responsable Pôle Métrologie chez SETIS. « Il combine des fonctionnalités de numérisation rapides et précises avec des instruments avancés de reconnaissance de surface. Sa portée de 40 mètres constitue un atout majeur au sein d’un projet de cette envergure ».
Précision et sécurité accrues pour les équipes
L’instrument d’Hexagon constitue une véritable avancée : contrairement aux précédents lasers sans contact incapables de localiser précisément les bords, l’ATS800 identifie automatiquement les arêtes et les cercles grâce à une analyse avancée du signal. Une capacité qui permet de contrôler des géométries complexes sans intervention humaine directe, évitant ainsi le déploiement de cordistes sur les structures.
L’un des principaux avantages de l’ATS800 réside par ailleurs dans la possibilité d’utiliser des sphères, moins coûteuses que des réflecteurs traditionnels. L’instrument pouvant effectuer des mesures sous n’importe quel angle, le recalage dans le vaste volume du dôme se voit grandement simplifié : une fois les sphères installées, l’ATS800 est localisé en moins de 2 minutes contre plus de 20 pour un autre type de laser de poursuite.
SETIS a également tiré parti de la portée exceptionnelle du laser pour vérifier à 35 mètres de distance la géométrie des cylindres du télescope. L’entreprise valide ainsi – en continu sur deux périodes de 12 heures – les éventuelles variations de l’axe de rotation selon les spécifications de quelques millimètres.
Avec l’ATS800, SETIS a pu mesurer des milliers de points avec une vitesse et une précision hors pair. Et pour cause, la solution d’Hexagon a permis de réaliser l’opération en 60 minutes environ, soit 5 fois plus rapidement qu’avec un laser de poursuite traditionnel. Le tout sans recourir à une nacelle. Cette mesure à distance élimine ainsi les risques pour les opérateurs, qui n’ont plus à évoluer à 40 mètres de hauteur.
« Les premiers résultats confirment le respect des tolérances de 30 micromètres et mettent déjà en lumière tous les bénéfices que l’ATS800 peut apporter à l’ESO. Nul doute que l’Observatoire aura recours aux technologies d’Hexagon lors des prochaines phases d’assemblage », conclut Gaël Archambeau.
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