15. MAI 2023
MICADO und METIS sind zwei der vier Instrumente der ersten Generation für das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO, die noch in diesem Jahrzehnt am Teleskop in Betrieb genommen werden sollen. Das MPIA ist ein Konsortialpartner in beiden Projekten und hat gerade mit dem Bau verschiedener Teilsysteme der Instrumente begonnen. Eine Mini-Dokumentation über beide Instrumente wurde während einer Live-Veranstaltung auf dem YouTube-Kanal der ESO am Freitag, dem 12. Mai gezeigt.
„Ich freue mich sehr, dass die ersten Teilstücke in den Labors und Werkstätten unserer Partner in ganz Europa ankommen“, sagt Eckhard Sturm, der MICADO-Projektleiter und Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE). Um diesen wichtigen Meilenstein des Projekts zu würdigen, hat die ESO (Europäische Südsternwarte) zusammen mit den MICADO- und METIS-Konsortien die ersten beiden einer Reihe von Erklärvideos produziert. Sie wurden während einer Live-Veranstaltung am Freitag, dem 12. Mai gezeigt, in der unsere Wissenschaftlerinnen Nadine Neumayer und Silvia Scheithauer Fragen zu den beiden Projekten beantworteten.
MICADO ist die Multi-AO Imaging Camera for Deep Observations. Sie wird das Extremely Large Telescope (ELT), dessen Hauptspiegel einen Durchmesser von 39 Metern haben wird, mit einem der ersten Instrumente mit einer beugungsbegrenzten Bildgebung und Langspaltspektroskopie im nahen Infrarotbereich ausstatten. MICADO wird unter der Leitung des MPE von einem Konsortium von Partnern aus Deutschland, Frankreich, den Niederlanden, Österreich, Italien und Finnland zusammen mit der ESO entwickelt und gebaut.
METIS, der Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph, ist ein weiteres ELT-Instrument der ersten Generation. Es wird die Beobachtungsmöglichkeiten im Infraroten ergänzen, indem es den mittleren Infrarotbereich abdeckt. METIS bietet beugungsbegrenzte Bildgebung, niedrig- und mittelauflösende Spaltspektroskopie und Koronografie für eine kontrastreiche Bildgebung bei Wellenlängen zwischen 3 und 13 Mikrometern und hochauflösende integrale Feldspektroskopie zwischen 3 und 5 Mikrometern. Es wird von einem europäischen Konsortium unter der Leitung des PI-Instituts NOVA (Niederländische Forschungseinrichtung für Astronomie) in den Niederlanden mit zwölf Partnern aus Deutschland, Großbritannien, Frankreich, der Schweiz, Belgien, Portugal, Österreich, Taiwan und den USA gebaut.
Das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg, Deutschland, spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung und Herstellung beider Instrumente. Der koverantwortliche Forscher für MICADO und lokaler Instrumentenwissenschaftler Jörg-Uwe Pott leitet das MICADO-Team am MPIA. Ralph Hofferbert als lokaler Projektmanager und Friedrich Müller als Systemingenieur ergänzen es.
Das MPIA liefert die warme Voroptik von MICADO, die das Sternenlicht vom Teleskop mit minimalem Verlust an Empfindlichkeit und Bildschärfe in die kalte Kamera-Optik leitet. Darüber hinaus liefert das MPIA die Kalibrierungseinheit für alle wissenschaftlichen Standardbeobachtungsmodi.
Die High-Tech-Funktionen von MICADO und METIS versetzen sie in die Lage, weit über die Fähigkeiten der besten Observatorien von heute hinauszugehen, einschließlich des Hubble- und des James Webb-Weltraumteleskops. So wird die Empfindlichkeit von MICADO mit der des JWST vergleichbar sein, jedoch mit der sechsfachen Auflösung. Auf diese Weise wird MICADO Exoplaneten erforschen, die detaillierte Struktur entfernter Galaxien enthüllen und einzelne Sterne in nahen Galaxien untersuchen. MICADO wird auch ein einzigartiges und leistungsfähiges Instrument zur Erforschung von Umgebungen sein, in denen Gravitationskräfte und allgemeine relativistische Effekte extrem stark sind, wie in der Nähe des supermassereichen schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße.
METIS verfügt über eine viel höhere spektrale und räumliche Auflösung als JWST und ermöglicht den Astronominnen und Astronomen, die Details der Stern- und Planetenentstehung sowie die extrem dünnen Atmosphären von Gesteins-Exoplaneten zu untersuchen. Da METIS im mittleren Infrarot beobachten wird, wird es vorwiegend kühle Objekte wie Gas- und Staubwolken erforschen – und dringt dabei in Galaxien vor, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat. Als ein weiteres aufregendes Forschungsfeld wird METIS nachschauen, ob unsere nächsten stellaren Nachbarn Gesteinsplaneten wie die Erde beherbergen.
Als zweitgrößter Partner des METIS-Konsortiums liefert das MPIA Teilsysteme wie die bildgebende Kamera und die adaptive Optik (AO). Die AO korrigiert atmosphärische Verzerrungen und ist daher für beugungsbegrenzte Beobachtungen mit METIS unerlässlich.
Der verantwortliche Wissenschaftler am MPIA für METIS ist Markus Feldt. Er ist zudem mitverantwortlich für wissenschaftliche Ausrichtung des METIS-Projekts. Weitere Teammitglieder am MPIA sind die lokale Projektmanagerin Silvia Scheithauer, der Instrumentenwissenschaftler Roy van Boekel, der Leiter der Kalibrierung Wolfgang Brandner und der Leiter der adaptiven Optik (AO) Thomas Bertram. „METIS ist ein enorm komplexes Instrument mit höchsten Anforderungen an Genauigkeit und Leistung. An der Realisierung eines solchen Instruments in Zusammenarbeit mit 12 europäischen und weltweiten Partnern beteiligt zu sein, ist einzigartig!“ sagt Markus Feldt.
Das ELT mit MICADO und METIS soll noch in diesem Jahrzehnt in Betrieb gehen.
Quelle: https://www.mpia.de/aktuelles/institut/2023-micado-metis?c=5201256
Riesenteleskop ELT: Fertigung der ersten beiden Instrumente hat begonnen
Noch in diesem Jahrzehnt soll das Extremely Large Telescope in Chile die Arbeit aufnehmen. Jetzt werden die ersten beiden Instrumente gefertigt.
In Laboren und Werkstätten in ganz Europa ist mit der Fertigung der ersten Instrumente begonnen worden, die in wenigen Jahren im Riesenteleskop ELT das Universum erforschen sollen. Wie das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) mitteilt, handelt es sich um MICADO und METIS, die beide im Infrarotbereich arbeiten werden. Aus Anlass dieses Meilensteins hat die Europäische Südsternwarte ESO zwei Videos angefertigt, in denen die Funktionsweise der beiden Instrumente erklärt werden. Mit insgesamt vier Instrumenten soll das Extremely Large Telescope noch vor Ende des Jahrzehnts die besten bestehenden Observatorien weit übertreffen.
Das größte Teleskop der Welt
MICADO steht für Multi-AO Imaging Camera for Deep Observations, das Instrument soll bezüglich der Empfindlichkeit dem Weltraumteleskop James Webb gleichkommen, aber gleichzeitig die sechsfache Auflösung bieten. Damit sollen Exoplaneten, Detailstrukturen ferner Galaxien und einzelne Sterne erforscht werden. Supermassereiche Schwarze Löcher, wie jenes im Zentrum der Milchstraße, soll es ebenfalls ins Visier nehmen. Es wird sechs Meter groß und 20 Tonnen wiegen. Das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) leitet die Fertigung nun, daran gebaut wird in Deutschland, Frankreich, den Niederlanden, Österreich, Italien und Finnland.
METIS, das zweite von insgesamt vier vorgesehenen Instrumenten, heißt ausgeschrieben Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph. Es wird die Beobachtungsmöglichkeiten im infraroten Spektrum ergänzen und den mittleren Infrarotbereich abdecken. Damit sollen unter anderem protoplanetare Scheiben erforscht und kleine Exoplaneten gesucht werden. Auch dem Sonnensystem soll es sich widmen und etwa in der Marsatmosphäre nach unbekannten Molekülen suchen oder Asteroiden im Hauptgürtel erforschen.
Das ELT wird gegenwärtig in Chile errichtet und 80 m hoch. Der gigantische Hauptspiegel des Teleskops mit einem Durchmesser von fast 40 Metern setzt sich – wie der des Weltraumteleskops James Webb (JWST) – aus sechseckigen Segmenten zusammen. Während es beim JWST aber 18 sind, kommt der Hauptspiegel des ELT auf 798, jedes einzelne anderthalb Meter groß und 250 Kilogramm schwer.
Einmal fertig wird das Observatorium das mit Abstand größte optische Teleskop der Welt sein. Von vergleichbarer Größe soll lediglich das Thirty Meter Telescope sein, das auf Hawaii errichtet werden soll. Der Beginn der Bauarbeiten verzögert sich dort aber schon seit Jahren wegen eines Streits über die Nutzung des Standorts.
Christian Dauck 