Guss des letzten Segments des weltgrößten Teleskopspiegels erfolgreich

Das Extre­me­ly Lar­ge Telescope (ELT) der Euro­päi­schen Süd­stern­war­te (ESO), das in der chi­le­ni­schen Ata­ca­ma-Wüs­te gebaut wird, ist sei­ner Fer­tig­stel­lung einen Schritt näher gekom­men. Das deut­sche Unter­neh­men SCHOTT hat erfolg­reich den Roh­ling für das letz­te der 949 Seg­men­te gegos­sen, die für den Haupt­spie­gel (M1) des Tele­skops in Auf­trag gege­ben wur­den. Mit einem Durch­mes­ser von mehr als 39 Metern wird der M1 der mit Abstand größ­te Spie­gel sein, der je für ein Tele­skop her­ge­stellt wurde.

Auf­grund sei­ner Grö­ße kann der M1 nicht aus einem ein­zi­gen Stück Glas gefer­tigt wer­den. Er besteht aus 798 sechs­ecki­gen Seg­men­ten, die jeweils etwa fünf Zen­ti­me­ter dick und 1,5 Meter breit sind und zusam­men zehn Mil­lio­nen Mal mehr Licht sam­meln als das mensch­li­che Auge. Wei­te­re 133 Seg­men­te wur­den her­ge­stellt, um die War­tung und Neu­be­schich­tung der Seg­men­te zu erleich­tern, sobald das Tele­skop in Betrieb ist. ESO hat außer­dem 18 Ersatz­seg­men­te beschafft, sodass die Gesamt­zahl nun 949 beträgt.

Die M1-Roh­lin­ge, geform­te Werk­stü­cke, die spä­ter zu Spie­gel­seg­men­ten poliert wer­den, bestehen aus ZERODUR©, einem von SCHOTT ent­wi­ckel­ten Glas­ke­ra­mik­ma­te­ri­al mit gerin­ger Aus­deh­nung, das für die extre­men Tem­pe­ra­tur­be­rei­che am Stand­ort des ELT in der Ata­ca­ma-Wüs­te opti­miert wur­de. Die­ses Unter­neh­men hat auch die Roh­lin­ge von drei wei­te­ren ELT-Spie­geln – M2, M3 und M4 – in sei­nen Wer­ken in Mainz hergestellt.

„Die ESO hat bei SCHOTT mehr als nur ZERODUR© bestellt“, erklärt Marc Cayrel, Lei­ter der ELT-Opto­me­cha­nik bei ESO. „In enger Zusam­men­ar­beit mit ESO hat SCHOTT jeden ein­zel­nen Pro­duk­ti­ons­schritt opti­miert und das Pro­dukt so ange­passt, dass es die sehr hohen Anfor­de­run­gen des ELT erfüllt und oft sogar über­trifft. Die her­vor­ra­gen­de Qua­li­tät der Roh­lin­ge wur­de wäh­rend der Mas­sen­pro­duk­ti­on von mehr als 230 Ton­nen die­ses Hoch­leis­tungs­ma­te­ri­als bei­be­hal­ten. Die ESO ist daher sehr dank­bar für die Pro­fes­sio­na­li­tät der kom­pe­ten­ten Teams bei SCHOTT, unse­rem ver­trau­ens­wür­di­gen Part­ner.“

Tho­mas Wer­ner, Pro­jekt­lei­ter bei SCHOTT, ergänzt: „Unser gesam­tes Team ist begeis­tert, dass wir den größ­ten Ein­zel­auf­trag für ZERODUR® in der Geschich­te unse­res Unter­neh­mens abschlie­ßen konn­ten. Für die­ses Pro­jekt haben wir die Seri­en­pro­duk­ti­on von Hun­der­ten von ZERODUR®-Spiegelsubstraten erfolg­reich abge­schlos­sen, wäh­rend wir nor­ma­ler­wei­se nur Ein­zel­stü­cke her­stel­len. Es war uns eine Ehre, die Zukunft der Astro­no­mie mit­ge­stal­ten zu dür­fen.“

Nach dem Guss durch­lau­fen alle Seg­men­te ein mehr­stu­fi­ges, inter­na­tio­na­les Ver­fah­ren. Nach einer lang­sa­men Abküh­lungs- und Wär­me­be­hand­lungs­pha­se wird die Ober­flä­che jedes Roh­lings bei SCHOTT durch ultra­prä­zi­ses Schlei­fen geformt. Anschlie­ßend wer­den die Roh­lin­ge an das fran­zö­si­sche Unter­neh­men Safran Reosc gelie­fert, wo jeder Roh­ling in eine sechs­ecki­ge Form geschnit­ten und auf einer opti­schen Flä­che mit einer Genau­ig­keit von 10 Nano­me­tern poliert wird. Das bedeu­tet, dass die Ober­flä­chen­un­re­gel­mä­ßig­kei­ten des Spie­gels weni­ger als ein Tau­sends­tel der Brei­te eines mensch­li­chen Haa­res betra­gen. An der Arbeit an den M1-Seg­ment­bau­grup­pen sind außer­dem betei­ligt: das nie­der­län­di­sche Unter­neh­men VDL ETG Pro­jects BV, das die Seg­ment­stüt­zen her­stellt; das deutsch-fran­zö­si­sche FAMES-Kon­sor­ti­um, das die 4500 nano­me­ter­ge­nau­en Sen­so­ren zur Über­wa­chung der rela­ti­ven Posi­ti­on jedes Seg­ments ent­wi­ckelt hat und deren Her­stel­lung abschließt; das deut­sche Unter­neh­men Phy­sik Instru­men­te, das die 2500 Stell­mo­to­ren ent­wi­ckelt hat, die das Seg­ment nano­me­ter­ge­nau posi­tio­nie­ren kön­nen, und das däni­sche Unter­neh­men DSV, das für den Trans­port der Seg­men­te nach Chi­le zustän­dig ist.

Nach dem Polie­ren und Zusam­men­bau wird jedes M1-Seg­ment über den Oze­an zur tech­ni­schen Ein­rich­tung des ELT am Par­anal-Obser­va­to­ri­um der ESO in der Ata­ca­ma-Wüs­te trans­por­tiert – eine 10.000 Kilo­me­ter lan­ge Rei­se, die bereits über 70 M1-Seg­men­te hin­ter sich haben. Am Par­anal, nur weni­ge Kilo­me­ter von der Bau­stel­le des ELT ent­fernt, wird jedes Seg­ment mit einer reflek­tie­ren­den Sil­ber­schicht über­zo­gen und anschlie­ßend sorg­fäl­tig gela­gert, bis die Haupt­struk­tur des Tele­skops bereit ist, sie aufzunehmen.

Wenn es spä­ter in die­sem Jahr­zehnt in Betrieb genom­men wird, wird das ELT der ESO das größ­te Auge am Him­mel sein. Es wird die größ­ten astro­no­mi­schen Her­aus­for­de­run­gen unse­rer Zeit bewäl­ti­gen und bis­her unvor­stell­ba­re Ent­de­ckun­gen machen.

Hintergrundinformationen

Die Euro­päi­sche Süd­stern­war­te (ESO) befä­higt Wissenschaftler*innen welt­weit, die Geheim­nis­se des Uni­ver­sums zum Nut­zen aller zu ent­de­cken. Wir ent­wer­fen, bau­en und betrei­ben Obser­va­to­ri­en von Welt­rang, die Astro­nom­in­nen und Astro­no­men nut­zen, um span­nen­de Fra­gen zu beant­wor­ten und die Fas­zi­na­ti­on der Astro­no­mie zu wecken, und wir för­dern die inter­na­tio­na­le Zusam­men­ar­beit in der Astro­no­mie. Die ESO wur­de 1962 als zwi­schen­staat­li­che Orga­ni­sa­ti­on gegrün­det und wird heu­te von 16 Mit­glied­staa­ten (Bel­gi­en, Däne­mark, Deutsch­land, Frank­reich, Finn­land, Irland, Ita­li­en, den Nie­der­lan­den, Öster­reich, Polen, Por­tu­gal, Schwe­den, der Schweiz, Spa­ni­en, der Tsche­chi­schen Repu­blik und dem Ver­ei­nig­ten König­reich) sowie dem Gast­land Chi­le und Aus­tra­li­en als stra­te­gi­schem Part­ner unter­stützt. Der Haupt­sitz der ESO und ihr Besu­cher­zen­trum und Pla­ne­ta­ri­um, die ESO Super­no­va, befin­den sich in der Nähe von Mün­chen in Deutsch­land, wäh­rend die chi­le­ni­sche Ata­ca­ma-Wüs­te, ein wun­der­ba­rer Ort mit ein­zig­ar­ti­gen Bedin­gun­gen für die Him­mels­be­ob­ach­tung, unse­re Tele­sko­pe beher­bergt. Die ESO betreibt drei Beob­ach­tungs­stand­or­te: La Sil­la, Par­anal und Cha­jnan­tor. Am Stand­ort Par­anal betreibt die ESO das Very Lar­ge Telescope und das dazu­ge­hö­ri­ge Very Lar­ge Telescope Inter­fe­ro­me­ter sowie Durch­mus­te­rungs­te­le­sko­pe wie z. B. VISTA. Eben­falls am Par­anal wird die ESO das Che­ren­kov Telescope Array South betrei­ben, das größ­te und emp­find­lichs­te Gam­ma­strah­len-Obser­va­to­ri­um der Welt. Zusam­men mit inter­na­tio­na­len Part­nern betreibt die ESO auf Cha­jnan­tor APEX und ALMA, zwei Ein­rich­tun­gen zur Beob­ach­tung des Him­mels im Mil­li­me­ter- und Sub­mil­li­me­ter­be­reich. Auf dem Cer­ro Arma­zo­nes in der Nähe von Par­anal bau­en wir „das größ­te Auge der Welt am Him­mel“ – das Extre­me­ly Lar­ge Telescope der ESO. Von unse­ren Büros in Sant­ia­go, Chi­le, aus unter­stüt­zen wir unse­re Akti­vi­tä­ten im Land und arbei­ten mit chi­le­ni­schen Part­nern und der Gesell­schaft zusammen.

MN/MP

Links

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• Detail­lier­te­re Infor­ma­tio­nen zum M1 
• Wei­te­re Infor­ma­tio­nen zu SCHOTTs Bei­trag zum ELT

Dies ist eine Über­set­zung der ESO-Pres­se­mit­tei­lung eso2410

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