Mitteilung

Vertrag für die zweite Vorfokalstation des ELT unterzeichnet und Entwurf der ersten kurz vor Abschluss

6. November 2020

Ein Hauptbestandteil des ESO Extremely Large Telescope (ELT), seine erste Vorfokalstation oder PFS-A, steht kurz vor dem Abschluss der letzten Entwurfsprüfung. Da dieser Meilenstein erreicht ist, hat die ESO einen Vertrag mit dem spanischen Unternehmen IDOM für eine zweite Präfokalstation, PFS-B, unterzeichnet.

Die beiden von IDOM entworfenen und hergestellten ELT-Vorfokalstationen sind große Strukturen mit einer Höhe von über 9 Metern, die jeweils auf tragenden Plattformen stehen, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Teleskop-Hauptstruktur befinden. Sie arbeiten an der Schnittstelle zwischen dem Fünf-Spiegel-System des Teleskops und seinen Instrumenten und haben eine dreifache Funktion: Steuern der Ausrichtung des Teleskopspiegels (einschließlich der genauen Ausrichtung der Teleskopstruktur auf den Himmel), sicherstellen, dass der segmentierte Hauptspiegel weiterhin als ein einziger fungiert, und serteilen des Lichts auf die Teleskopinstrumente.

Detektion des Sternlichts zur Überprüfung der Ausrichtung

Das ELT reagiert äußerst empfindlich auf sehr kleine Änderungen der Umgebungsbedingungen, wodurch die Spiegel aus der Ausrichtung geraten und die Beobachtungen beeinträchtigt werden. Die Schwerkraft kann die Spiegel aus der Form bringen, wenn sich das Teleskop bewegt. Darüber hinaus führen kleine Temperaturänderungen dazu, dass sich die Metallstruktur des Teleskops geringfügig um Hunderte von Mikrometern ausdehnt, was wiederum die Positionen der verschiedenen ELT-Spiegel verschiebt.

Das PFS-A und das PFS-B analysieren das Licht von „Leitsternen“ - natürlichen, hellen Sternen in der Nähe des Untersuchungsobjekts am Himmel. Die Stationen, die nicht gleichzeitig arbeiten, überwachen während der Beobachtungen bis zu drei Leitsterne, unterstützt von ihren drei Sensorarmen, die mit einer Genauigkeit von einigen hundert Mikrometern positioniert sind. Die Informationen von den Leitsternen werden verwendet, um die Spiegel und die Hauptstruktur des Teleskops aktiv zu positionieren und die Ausrichtung des Teleskops während der Beobachtungen zu steuern - ein Prozess, der als aktive Optik bekannt ist. Dies stellt sicher, dass das Licht richtig fokussiert bleibt und das Teleskop während der Beobachtungen genau auf das Ziel gerichtet bleibt.

798 Segmente als ein einziger Spiegel

Eine zusätzliche Funktion des PFS besteht darin, sicherzustellen, dass die Hunderte von Segmenten des Hauptspiegels (M1) weiterhin als ein einziger riesiger Spiegel fungieren. Um dies zu erreichen, müssen die relativen Positionen der 798 Spiegelsegmente auf einige zehn Nanometer genau sein. Die Positionen der Segmente verschieben sich jedoch im Laufe der Zeit aufgrund von Änderungen der Temperatur- und Schwerkraftbelastung, sodass sie regelmäßig korrigiert werden müssen. Das PFS wird die Form von M1 regelmäßig mithilfe der Leitsternmessungen kontrollieren, um die optimale Form beizubehalten.

Licht verteilen

Schließlich wird das PFS auch verwendet, um das vom Teleskop gesammelte Licht auf die verschiedenen wissenschaftlichen Instrumente und Hilfsgeräte zu verteilen, je nachdem, welches System zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet wird. Auf den Plattformen, auf denen PFS A und B stehen, werden mehrere wissenschaftliche Instrumente untergebracht, die auf die Analyse des vom Teleskop zur Beantwortung unserer Fragen zum Universum gesammelten Lichts spezialisiert sind. Das PFS wird das Licht mithilfe eines großen flachen Spiegels auf das ausgewählte wissenschaftliche Instrument lenken. Es ist auch die letzte Komponente, bevor das Licht den Teleskop-Fokus erreicht, was der Station ihren Namen gibt.

Eine erfolgreiche Zusammenarbeit

Nach zweijähriger Arbeit der Ingenieure bei IDOM und der ESO am komplexen PFS-A stehen die Teams nun kurz vor dem erfolgreichen Abschluss des Entwurfs und werden in Kürze mit der Herstellung dieser wichtigen Teleskopkomponente beginnen. Darüber hinaus haben die ESO durch ihren Generaldirektor Xavier Barcons und IDOM durch den Präsidenten Luis Rodríguez jetzt einen Vertrag für das spanische Unternehmen zur Entwicklung und Lieferung der zweiten Vorfokalstation für das ELT unterzeichnet.

Das ELT der ESO, das durch High-Tech-Engineering-Lösungen und viele talentierte Menschen ermöglicht wird, wird die größten astronomischen Fragen unserer Zeit beantworten - von der Erforschung der Geschichte des Universums bis zur Suche und Untersuchung erdähnlicher Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Das Teleskop wird auf Cerro Armazones in der chilenischen Atacama-Wüste stehen und im Lauf dieses Jahrzehnts den Betrieb aufnehmen.