Mitteilung

Endgültiges Design des METIS-Instruments des ELT abgeschlossen

14. Mai 2024

Der Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph, kurz METIS, hat die abschließende Entwurfsprüfung bestanden, so dass die ESO nun grünes Licht für die Herstellung aller Instrumentenkomponenten gegeben hat. METIS ist ein hochentwickeltes Multi-Tool-Instrument, das am künftigen Extremely Large Telescope (ELT) der ESO eingesetzt werden soll. Es ist das erste der ELT-Instrumente, das die abschließende Entwurfsprüfung formell bestanden hat, was einen wichtigen Schritt für das METIS-Konsortium, das ELT-Projekt und die Instrumentenbaugemeinschaft darstellt.

METIS ist ein Instrument der ersten Generation am weltgrößten Auge auf den Himmel, dem ELT. Das bedeutet, dass es in Betrieb gehen wird, wenn oder kurz nachdem das Teleskop selbst die Himmelsbeobachtung aufnimmt. Es verfolgt ein breites Spektrum wissenschaftlicher Ziele, von der Erforschung der Entstehungsgeschichte unseres Sonnensystems über den Blick in das Zentrum von Galaxien bis hin zur Untersuchung ihrer rätselhaften supermassereichen schwarzen Löcher. Der wissenschaftliche Schwerpunkt von METIS liegt auf der Untersuchung von planetenbildenden Scheiben und neu entstandenen – sowie nahen – Exoplaneten.

Der Entwurfsprozess ist ein Schritt auf dem Weg von einem Konzept zu einem realisierten Instrument, der bei solch großen, komplexen und technologisch fortschrittlichen Instrumenten Jahre in Anspruch nimmt. METIS hat seinen ersten Meilenstein bei der vorläufigen Entwurfsprüfung im Jahr 2020 erreicht, während Ende 2022 der Entwurf der wichtigsten Instrumentenkomponenten abgeschlossen wurde. Mit dem offiziellen Abschluss der endgültigen Entwurfsprüfung von METIS kann das Konsortium nun die Herstellungsphase für alle Komponenten des Instruments einleiten. Der Abschluss dieser Überprüfung markiert den spannenden Übergang von der Beschreibung von METIS in Dokumenten zur Konstruktion, Montage und Prüfung.

METIS ist für die Beobachtung im mittleren Infrarotbereich ausgelegt und eignet sich daher ideal für die Untersuchung kalter oder von Staub umhüllter Objekte. Während sehr heiße Objekte mit Tausenden von Grad wie unsere Sonne hauptsächlich sichtbares Licht aussenden, strahlen kältere Objekte wie Planeten oder Staubwolken vorwiegend im mittleren Infrarotbereich. Durch die Analyse des Lichts in diesem Frequenzbereich wird METIS untersuchen, wie sich Sterne und Planeten in Staub- und Gaswolken bilden und kann außerdem durch den Staub im Zentrum von Galaxien blicken, um deren supermassereiche schwarze Löcher zu untersuchen. Darüber hinaus soll METIS spannende Beiträge zur Erforschung von Exoplaneten leisten, indem es kleine Gesteins-Exoplaneten beobachtet und die Temperatur, das Wetter und die chemische Zusammensetzung ihrer Atmosphären bei der Suche nach bewohnbaren Welten untersucht.

METIS ist ein leistungsstarkes Drei-in-Eins-Instrument. Es verfügt über eine Kamera, die Bilder des Himmels aufnimmt, einen Spektrografen, der das Licht in seine einzelnen Farben oder Wellenlängen aufspaltet und ein eigenes Modul für adaptive Optik, das die störenden Turbulenzen in der Atmosphäre korrigiert und mit den adaptiven Teleskopspiegeln des ELT zusammenarbeitet. Das gesamte Instrument wird in einem Kryostaten untergebracht, der das Instrument bei minus 230 Grad Celsius oder weniger hält, damit seine eigene Wärme die Infrarotmessungen nicht beeinträchtigt.

Weitere Informationen

Das METIS-Konsortium besteht aus NOVA (Niederländische Forschungsakademie für Astronomie, vertreten durch die Universität Leiden, Niederlande), dem Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA, mit Sitz in Heidelberg), der Universität zu Köln, dem UK Astronomy Technology Centre (UKATC, Edinburgh, Großbritannien), der KU Leuven (Belgien), dem Kernforschungszentrum Saclay (CEA Saclay, Frankreich), dem Center for Astrophysics and Gravitation (CENTRA, Universität Lissabon, Portugal), der ETH Zürich (Schweiz), A* (einer österreichischen Partnerschaft, die durch die Universitäten Wien, Innsbruck, Graz und Linz sowie durch RICAM Linz, Österreichische Akademie der Wissenschaften, vertreten ist), der Universität Michigan in Ann Arbor (USA), dem Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics in Taipei (Taiwan) und der Universität Liège (Belgien) mit Beiträgen der ESO.