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.

„ESO hat bei SCHOTT mehr als nur ZERODUR© bestellt“, sagt 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. ESO ist daher sehr dankbar für die Professionalität der kompetenten Teams bei SCHOTT, unserem vertrauenswürdigen Partner.“

Thomas Werner, Projektleiter bei SCHOTT, sagt: „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.

Weitere Informationen

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.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

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Weitere Informationen:

https://www.eso.org/public/news/eso2410/ – Originalpressemitteilung der ESO mit weiteren Informationen und Bildern