Mitteilung

ELT-Tertiärspiegel nimmt Gestalt an

31. Januar 2020

Das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO, the world’s biggest eye on the sky, wird über ein bahnbrechendes optisches System mit fünf Spiegeln verfügen, mit dem es das Universum in noch nie dagewesener Detailgenauigkeit untersuchen kann. Der Tertiärspiegel in diesem System, M3, hat eine wichtige Produktionsphase abgeschlossen und wurde nun an die französische Firma Safran Reosc zur Endpolitur geliefert.

Jeder der Spiegel des ELT stellt eine bedeutende technologische Herausforderung dar, wobei in jedem Produktionsschritt extreme Präzision erforderlich ist, um eine einwandfreie optische Qualität zu gewährleisten. Das deutsche Unternehmen SCHOTT fertigte den Spiegelrohling für M3 – einen gegossenen Block aus einem glaskeramischen Material namens ZerodurⓇ, der von Rand zu Rand mehr als vier Meter misst und über drei Tonnen wiegt. Nach dem Gießen und der Bearbeitung des M3-Rohlings auf seine ungefähre Form lieferte SCHOTT den Spiegel an Safran Reosc, der ihn nun auf der gesamten optischen Fläche auf 15 Nanometer genau schleifen und polieren wird.

M3 ist ein bemerkenswertes Element des ELT. Die meisten großen Teleskope, einschließlich des Very Large Telescope (VLT) der ESO und des Hubble-Weltraumteleskops der NASA/ESA, verwenden nur zwei gekrümmte Spiegel, um ein Bild zu erzeugen, wobei ein kleiner, flacher, tertiärer Spiegel manchmal eingeführt wird, um das Licht auf einen geeigneten Fokus umzulenken. Beim ELT hat der Tertiärspiegel jedoch auch eine gekrümmte Oberfläche, da die Verwendung von drei gekrümmten Spiegeln eine bessere Bildqualität über ein größeres Sichtfeld liefert, als dies bei einem Design mit zwei Spiegeln möglich wäre. Dieses Design ermöglicht es dem ELT, den Nachthimmel in einer noch nie dagewesenen Qualität abzubilden.

Die fünf Spiegel des ELT haben alle unterschiedliche Formen, Größen und Rollen. Der Hauptspiegel M1 ist der spektakulärste, ein riesiger 39 Meter großer Hohlspiegel, der aus 798 sechseckigen Segmenten besteht, die das Licht vom Nachthimmel sammeln und zum Sekundärspiegel M2 reflektieren. Mit einem Durchmesser von 4,2 Metern und über M1 hängend wird M2 der größte Sekundärspiegel sein, der je an einem Teleskop eingesetzt wurde, sowie der größte jemals produzierte Konvexspiegel. Er reflektiert das Licht bis zu M3 zurück, der es wiederum an einen adaptiven, flachen Spiegel (M4) über ihm weiterleitet. Dieser vierte Spiegel, der der größte jemals hergestellte adaptive Spiegel sein wird, wird seine Form tausendmal pro Sekunde anpassen, um Verzerrungen durch atmosphärische Turbulenzen zu korrigieren. M5, ein flacher, kippbarer Spiegel, wird dann das Bild stabilisieren und an die Instrumente senden.