Mitteilung

Verbesserter Spiegel für adaptive Optik geliefert

Neuer, dünner Spiegel für das VLT mit bemerkenswerter optischer Qualität

4. Februar 2014

Im Dezember 2011 hat die französische Firma Safran-Reosc ihren ersten hauchdünnen Zerodur-Spiegel an die ESO geliefert (ann12015). Das Unternehmen hat dies nun mit der Lieferung eines zweiten Spiegels [1] noch besserer Qualität gekrönt. Beide Spiegel sind lediglich 2 Millimeter dünn, weisen aber einen Durchmesser von 1,12 Metern auf und sind essenziell für das Aufrüsten des Hauptteleskops 4 vom Very Large Telescope (VLT) der ESO zu einem voll adaptiven System [2]. Ein solcher, dünner Spiegel wird mehrere tausend Male pro Sekunde deformiert, um die Turbulenzen der Erdatmosphäre auszugleichen. Das Ergebnis sind deutlich schärfere Bilder, die Astronomen eine wesentlich detailliertere Erkundung des Universums ermöglichen.

Der neue Spiegel bringt zahlreiche Verbesserungen mit sich: Er hat eine Oberflächengenauigkeit, die im Vergleich zum alten um einen Faktor von fünf besser ist und nur noch sehr kleine Kräfte – etwa die Hälfte wie beim alten Spiegel - benötigt, um die Form der Spiegeloberfläche zu korrigieren. Dies ist von besonderem Interesse, da somit ein großer Anteil der Kraft für die Korrektur der Bildverschlechterung, die durch atmosphärische Turbulenzen hervorgerufen wird, zur Verfügung steht. Die Einheitlichkeit der Spiegeldicke ist um einen Faktor drei genauer, auch die Politur auf beiden Seiten wurde nochmal verbessert.

Ein zweiter Spiegel wird benötigt, da solche Systeme unvermeidbar sehr empfindlich sind. Wenn der erste Spiegel kaputtgeht, würde dieser Schaden dazu führen, dass eines der VLT-Einzelteleskope für einige Jahre nicht funktionsfähig wäre bis er ersetzt werden könnte. Der zweite Spiegel ist eine Versicherung für ein solches unwahrscheinliches, aber katastrophales Szenario.

Obwohl der zweite Spiegel ursprünglich als Ersatzteil gedacht war, ist er soviel besser als der Erste, dass die beiden ihre Rollen tauschen und somit der erste Spiegel zum Ersatzteil wird.

Die Lieferanten (Microgate und ADS International aus Italien) des komplett deformierbaren Sekundärspiegel-Systems, die den dünnen Spiegel unterstützen, haben Dutzende von neuen Prozeduren, Werkzeugen, Kisten und Transportboxen entwickelt, damit jeder Schritt auf der Reise dieses fragilen Spiegels risikofrei abgewickelt werden konnte. Paradoxerweise ist der sicherste Platz für den Spiegel erreicht, wenn er am Teleskop montiert ist und sicher von magnetischen Feldern gehalten wird, die von 1170 Schwingungsspulen zur Verfügung gestellt werden.

Der erfolgreiche Abschluss des Projektes zeigt die technische Höchstleistung von Safran-Reosc und ist ein hervorragendes Zeichen für das E-ELT-Projekt. Die erfolgreiche Durchführung dieser Prozesse zeigt, dass die Technologie auch auf die sehr großen, deformierbaren Spiegel mit gleicher Dicke bei einem Durchmesser von 2,5 Metern ausgeweitet werden kann, die für das E-ELT anvisiert werden.

Endnoten

[1] Dieser zweite dünne Spiegel wird mit speziellen Beschichtungen überzogen und 1170 Magneten werden auf der konkaven Rückseite befestigt. Bei der Installation als Teil des deformierbaren Sekundärspiegel-Systems werden die Magneten von Schwingspulen kontrolliert, die ein Magnetfeld erzeugen, das auf die fixierten Magneten wirkt und so die Form des Spiegels verändert.

[2] Mit der Installation des neuen Spiegels wird die adaptive Korrektur vom Sekundärspiegel des Teleskops übernommen und alle Instrumente des Teleskops profitieren von der erheblich verbesserten Bildqualität. In älteren Systemen wurde die Korrektur innerhalb der einzelnen Instrumente durchgeführt.

Kontaktinformationen

Elise Vernet
Adaptive Optics System Department
ESO Deutrschland
Tel: +49 89 3200 6322
E-Mail: evernet@eso.org

Pierre Yves Madec
Adaptive Optics Facility System engineer
Adaptive Optics System Department
ESO Deutrschland
Tel: +49 89 3200 6524
E-Mail: pmadec@eso.org

Robin Arsenault
Adaptive Optics Facility Project Manager
Project Management Department
ESO Deutrschland
Tel: +49 89 3200 6524
E-Mail: rarsenau@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-Mail: rhook@eso.org