Tiedote

ELT:n MICADO-instrumentti on läpäissyt lopullisen suunnitelmakatsauksen

3. syyskuuta 2024

MICADO (Multi-AO Imaging Camera for Deep Observations) on ESO:n ELT-teleskooppiin (Extremely Large Telescope) tuleva tehokas korkean resoluution kamera. Se on läpäissyt lopullisen suunnitelmakatsauksen, mikä on merkittävä vaihe matkalla kohti tämän vuosikymmenen lopussa alkavia havaintoja. MICADOn aloittaessa toiminnan tähtitieteilijät pystyvät ottamaan kuvia maailmankaikkeudesta uskomattomalla tarkkuudella.

Tämän monivaiheisen lopullisen suunnitelmakatselmuksen (final design review, FDR) viimeisen osan tarkoituksena oli päättää useita vuosia jatkunut suunnitteluprosessi. Vaikka valmistus alkaa yleensä vasta katselmuksen läpäisyn jälkeen, useiden eri komponenttien ja alijärjestelmien valmistukselle näytettiin vihreää valoa jo aikaisemmin, jotta MICADO-hanke voisi jatkaa matkaansa kohti ELT:n toimintojen alkamista. Suunnitelmakatsauksen loppuunsaattamiseksi konsortion jäsenet työskentelivät ESO:n henkilökunnan kanssa yhdessä selventääkseen instrumentin suunnitteluun liittyviä avoimia kysymyksiä. Tämän merkittävän vaiheen läpäisemisen ansiosta MICADO-konsortio (150 hengen tiimi, joka toimii kuudessa maassa) voi nyt keskittyä täysin instrumentin valmistukseen ja testaamiseen.

MICADOn suunnittelun taustalla on ollut pyrkimys erittäin suureen tarkkuuteen ja vakauteen, jotta vaadittu suuri herkkyys, resoluutio, astrometrinen tarkkuus ja laaja aallonpituusalue voidaan saavuttaa. Jotta tämä olisi mahdollista ELT:n toimintaympäristössä, MICADO tuetaan instrumenttitasanteen yläpuolelle, jotta teleskoopin valo voidaan ohjata sekä adaptiivisen optiikan järjestelmään, joka korjaa ilmakehän aiheuttaman epätarkkuuden, että kryostaattiin. Siinä optiikka ja ilmaisimet pidetään kylminä, jotta ne pystyvät toimimaan tehokkaasti lähi-infrapuna alueen aallonpituuksilla ilman muiden lämmönlähteiden aiheuttamia häiriöitä. Laitteen yksityiskohtaista toimintaa ohjataan elektroniikalla, josta suuri osa on asennettu aivan sen alapuolelle. Käyttäjät voivat ohjelmiston avulla tehdä havaintojaan etänä.

MICADOn edistyneen rakenteen ansiosta sen avulla voidaan ottaa korkean resoluution kuvia maailmankaikkeudesta, jotka paljastavat kaukaisista galakseista yksityiskohtaisia rakenteita ja niiden muodostumismekanismeja. MICADOn avulla tähtitieteilijät voivat tutkia läheisten galaksien yksittäisiä tähtiä ja tähtijärjestelmiä, sekä sen avulla voidaan tutkia aurinkokunnan ulkopuolisia planeettoja ja niiden muodostumista. Lisäksi MICADO toimii ainutlaatuisen tehokkaana instrumenttina tutkittaessa ympäristöjä, joissa gravitaatiovoimat ovat erittäin voimakkaita, kuten Linnunradan keskellä olevan supermassiivisen mustan aukon lähellä.

Kun MICADO on muutaman vuoden ajan tehnyt alkuvaiheen tieteellistä työtä, sen valmiuksia vahvistetaan yhdistämällä se MORFEO-järjestelmään (Multiconjugate adaptive Optics Relay For ELT Observations). Tämän instrumentin avulla MICADO voi ottaa tarkempia kuvia laajemmalla kuvakentällä.

"MICADO tulee olemaan ELT:n ensimmäinen instrumentti, juuri se kamera, jolle ensimmäisenä avautuu näkymä maailmankaikkeuteen tarkkuudella ja tavalla jota ei ole koskaan ihmiskunnan historiassa nähty", kertoo Suomen ESO-keskuksen (FINCA) johtaja, professori Petri Väisänen. "On valtavan upeata, ja tärkeää, että suomalaiset pääsevät osallistumaan tähän uraa-uurtavaan hetkeen, ja tutkimukseen. Osallistumisen mahdollistaa se, että Suomessa on sekä korkealuokkaista tähtitieteen perustutkimusta, että teknologia osaamista. Molempia tarvitaan maailmankaikkeuden tutkimisessa, mistä ESO:n ELT-projekti on näyttävä esimerkki. MICADO:on osallistumme Suomen Akatemian rahoittamalla projektilla, jota koordinoidaan täältä Turusta, Suomen ESO-keskuksesta."

Turun yliopistossa tehtävä työ liittyy MICADO:lla suoritettavien havaintojen simulointiin ja havaittavien tähtitieteellisten kuvien laadun analysointiin. MICADO:n avulla ELT tulee saavuttamaan täyden kyvykkyytensä poistamalla ilmakehän väreilyn vaikutusta. Simulaatioissa hyödynnetään myös tieteen tietotekniikan keskuksen (CSC) supertietokonetta laskemaan valonsäteiden kulkua MICADO:n optisten elementtien toiminnan mallintamiseksi. "Näiden simulaatioiden avulla pystytään rekonstruoimaan tarkasti MICADO:n pistelähteestä tuottama kuva, joka määrittää ELT:llä havaittujen kuvien tarkkuuden", kertoo Turun yliopiston akatemiatutkija Hanindyo Kuncarayakti.

Jos haluat aiheesta lisätietoja, kuten, kuka rakensi MICADOn, miten se toimii ja miten se tutkii maailmankaikkeutta ennennäkemättömällä tavalla, katso video: Meet MICADO, a super-camera for the ELT!.

Lisätietoja

MICADO-konsortioon kuuluvat MPE (Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Saksa), MPIA (Max-Planck-Institut für Astronomie, Saksa), USM (Universitäts-Sternwarte München, Saksa), IAG (Göttingenin Georg-August-yliopiston astrofysiikan instituutti, Saksa), NOVA (Alankomaiden tähtitieteen tutkijakoulu, jota edustavat Groningenin yliopisto, Leidenin yliopisto ja NOVA:n optisen/infrapuna-alueen instrumentteja valmistava ryhmä, joka toimii ASTRONissa Dwingeloossa, Alankomaa), INAF Istituto Nazionale di Astrofisica, CNRS/INSU (Centre National de la Recherche Scientifique/Institut National des Sciences de l'Univers, jota edustavat LESIA, GEPI, Division Technique de l'INSU, UTINAM/OSU THETA, LCF ja IP2I/LMA, Ranska), A* (itävallan yhteistyöverkosto, jota edustavat Wienin yliopisto, Innsbruckin yliopisto, Linzin yliopisto ja RICAM Linz, Itävallan tiedeakatemia, Itävalta) ja Suomen ESO-keskus (FINCA), Turun yliopisto, Suomi.

Jokaisen konsortioon kuuluvan kumppanin pääasiallinen tehtävä projektissa on kuvattu sivulla: https://www.mpe.mpg.de/ir/micado.