Mitteilung
Erster Test des Zusammenspiels mehrerer Spiegelsegmente für das E-ELT
24. Februar 2012
Die nächsten Puzzleteile für das European Extremely Large Telescope (E-ELT) – das größte Teleskop der Welt – finden sich zusammen. Am ESO-Hauptsitz in Garching bietet jetzt ein 1-zu-1-Nachbau eines kleinen Teils des E-ELTHauptspiegels und der zugehörigen Trägerstruktur die Möglichkeit, erstmals das Zusammenspiel mehrerer Spiegelsegmente zu erproben. Vier der jeweils 1,45 Meter großen Segmente – von denen der Hauptspiegel insgesamt 798 haben wird – werden hier auf Herz und Nieren getestet, um herauszufinden, wie sich die sechseckigen Segmente und ihre Spiegelzellen unter wirklichkeitsgetreuen Bedingungen verhalten, und ob sie die harten Kriterien für den Einsatz im Teleskop erfüllen.
Die einzelnen Spiegelsegmente bestehen aus unterschiedlichen Werkstoffen, und werden auch von unterschiedlichen Herstellern gefertigt. Bei den hier gezeigten Segmenten fehlt noch die hochreflektive Beschichtung, da die derzeit durchgeführten Tests vor allem den mechanischen Trägersystemen gelten. Die hochmodernen Sensoren und Aktuatoren dieser Systeme haben die Aufgabe, die einzelnen Segmente in der richtigen Position und Form zu halten, so dass alle Segmente zusammen einen perfekten Riesenspiegel ergeben.
Zwei der vier Segmente können durch Aktuatoren gekippt werden um die Form des Spiegels anzupassen. Diese Aktuatoren stützen und bewegen die Segmente, die jeweils 245 kg wiegen, mit Nanometer-Genauigkeit. Andere Aktuatoren ermöglichen winzige Änderungen der Form jedes Segments. Diese Verformungen werden genutzt, um minimale Fehler in der Form der Spiegeloberfläche, die bei der Herstellung und beim Einbau der Segmente oder auch durch mechanische Belastungen und Temperaturschwankungen unweigerlich auftreten, zu korrigieren. Kantensensoren messen die relativen Positionen jedes Segments und seiner Nachbarn, um sicherzustellen dass die Gesamtform des Spiegels auch dann unverändert bleibt, wenn die Struktur gekippt wird oder wenn externe Einflüsse wie Wind, Temperaturschwankungen und Erschütterungen auftreten.
Für die Tests kann der gesamte Aufbau um bis zu 45° gekippt werden. Die vier Spiegelsegmente wurden in einer Höhe von etwa zwei Metern auf ihre Trägerstrukturen montiert, um zu erproben, wie sie sich im Zusammenspiel und beim Kippen verhalten.
Der Aufbau wird auch verwendet, um zu prüfen, wie gut die Struktur für Ingenieure und Techniker zugänglich sein wird, etwa um Wartungsarbeiten und Überprüfungen durchzuführen. Da die Beschichtung des Gesamtspiegels alle 18 Monate neu erneuert werden muss, um die hohe Reflektivität aufrechtzuerhalten, werden im späteren Betrieb jeden Tag zwei der 798 Segmente aus der Struktur entfernt und neu beschichtet werden.
Das E-ELT ist das bisher anspruchsvollste Projekt der ESO. Wenn es in den ersten Jahren des nächsten Jahrzehnts seinen Betrieb aufnimmt, wird sich das E-ELT einigen der größten wissenschaftlichen Fragen unserer Zeit widmen. Beispielsweise soll es mit dem E-ELT erstmals gelingen, erdähnliche Planeten, auf denen Leben existieren könnte, in den habitablen Zonen um andere Sterne unter die Lupe zu nehmen. Dem Namen E-ELT, der für European Extremely Large Telescope steht, wird dieses revolutionäre bodengebundene Teleskop mit seinem Hauptspiegel der 40-Meter-Klasse gerecht. Das E-ELT wird das weltweit größte “Auge” für den optischen und nahinfraroten Spektralbereich sein.
Fakten
Jedes E-ELT Hauptspiegelsegment ist sechseckig und hat einen Durchmesser von 1,45 Metern, eine Dicke von 50 Millimetern und ein Gewicht von 245 Kilogramm. Inklusive seiner Trägerstruktur wiegt ein Segment 325 Kilogramm.
Der Hauptspiegel des E-ELT wird aus 798 derartigen Segmenten bestehen, einen Durchmesser von mehr als 39 Metern und ein Gesamtgewicht von etwa 259 Tonnen haben.
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Über die Mitteilung
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