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Montage des neuen VISTA-Instruments beginnt
Redaktion
/ Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam
astronews.com
3. November 2021
Mit dem Instrument 4MOST für spektroskopische
Himmelsdurchmusterungen soll das ESO-Teleskop VISTA auf dem Gipfel des Paranal
in Chile ganz neue Fähigkeiten erhalten. Nun ist eine zentrale, in Australien
gebaute Komponente von 4MOST in Potsdam eingetroffen: der Faserpositionierer
AESOP. Wegen Reisebeschränkungen läuft der Zusammenbau allerdings anders als
ursprünglich vorgesehen.
Alle Fasern des 4MOST AESOP-Faserpositionierers
mit rotem Licht hintergrundbeleuchtet.
Bild: Rolf Muller, AAO [Großansicht] |
Das 4-Meter-Multi-Object Spectroscopic Telescope 4MOST ist eine
Durchmusterungsanlage, die für das Visible and Infrared Survey Telescope for
Astronomy (VISTA), einem Teleskop der europäischen Südsternwarte (ESO), in
der Atacamawüste in Chile unter der Leitung des Leibniz-Instituts für
Astrophysik Potsdam (AIP) gebaut wird. Eine der Hauptkomponenten von 4MOST ist
ein Faserpositionierer, genannt AESOP, der vom Australian Astronomical
Optics (AAO) Department der Macquarie-Universität in Sydney im Rahmen einer
Partnerschaft der ESO mit Australien entwickelt und gebaut wurde.
Das AESOP-System, das auf einer innovativen Technologie von AAO basiert,
besteht aus dem Positionierer mit seinen 2436 Fasern, dem Gehäuse des
Positionierers, der Elektronik und den Elektronikgehäusen. Die Fasern sind in
einem sechseckigen Gitter angeordnet und können sehr präzise ausgerichtet
werden, um das Licht von Sternen und anderen Objekten am Himmel zu sammeln. Die
Fasern leiten das Licht an drei optische Multi-Objekt-Spektrographen weiter, die
die spektralen Eigenschaften der beobachteten Objekte gleichzeitig messen und so
unter anderem Aufschluss über die chemischen Strukturen und Bewegungen
verschiedener Regionen der Milchstraße geben werden.
Die wichtigste Anforderung an AESOP ist, dass alle Fasern innerhalb einer
Minute mit einer Genauigkeit von zehn Mikrometern – etwa ein Fünftel der Dicke
eines Haares – neu positioniert werden müssen. Wenn die Fasern ihre neue
Position erreicht haben, werden sie mit rotem Licht rückbeleuchtet, das von
hochauflösenden Kameras aufgezeichnet wird, um die Position der Faserenden zu
überprüfen, bevor eine Himmelsbelichtung gestartet wird. Je besser die
Genauigkeit und Geschwindigkeit, desto mehr Licht von einem Objekt wird in
möglichst kurzer Zeit eingefangen.
Am 5. August wurde der fertige Faserpositionierer von AAO in Sydney an das
AIP in Potsdam geliefert. Dies ist die erste gelieferte Großkomponente für
4MOST, die nach dem Auspacken und Wiedereinbau den Beginn der
4MOST-Systemintegration in der Integrationshalle des AIP markiert. "Nach mehr
als vier Jahren Design- und Analysearbeit, gefolgt von drei Jahren Fertigung und
Integration, war es sehr aufregend, das fertige AESOP für die Systemintegration
in Empfang zu nehmen2, resümiert Joar Brynnel, Projektleiter von 4MOST am AIP.
"Die Testergebnisse aus Sydney zeigen eine exzellente Leistung und wir freuen
uns sehr, AESOP in Potsdam einsetzen zu können und die gute Zusammenarbeit mit
unseren Partnern und Kolleginnen und Kollegen in Australien fortzusetzen."
Ursprünglich war geplant, dass das AAO-Team nach Potsdam reist und die
Reintegration und den Test des AESOP-Faserpositionierers leitet. Aufgrund der
COVID-Reisebeschränkungen in und aus Australien ist dies derzeit nicht möglich.
Dies stellt die Potsdamer Ingenieurinnen und Ingenieure vor schwierige Probleme,
da sie normalerweise auf die Zusammenarbeit mit ihren australischen Kolleginnen
und Kollegen beim Auspacken und der komplizierten Montage von AESOP angewiesen
sind. Die Teams haben nun einen alternativen Plan ausgearbeitet, bei dem die
Arbeiten von Mitarbeitenden der europäischen 4MOST-Partner unter der
Fernaufsicht von technischen Mitarbeitenden von AAO durchgeführt werden sollen.
Dies startete mit der Ankunft eines Unterstützungsteams des Max-Planck-Instituts
für Astronomie und der Landessternwarte Heidelberg am 25. Oktober.
Dr. Roelof de Jong, der wissenschaftliche Leiter von 4MOST, betont die
Bedeutung dieser Arbeitsphase: "Es ist erstaunlich, den Meilenstein des
Auspackens und der Montage von AESOP in Potsdam zu erreichen. Der
Faserpositionierer ist das Herzstück der Anlage und wir können nun damit
beginnen, das gesamte Instrument um ihn herum zu montieren und zu testen, bevor
wir alles nach Chile verschiffen." Die Fertigstellung des Instruments und die
Lieferung nach Chile ist derzeit für Mai 2023 geplant. "AAO-Macquarie University
ist stolz darauf, eng mit großen Observatorien auf der ganzen Welt
zusammenzuarbeiten, um innovative neue Instrumente zu entwickeln, die auf neuen
und aufstrebenden Technologien wie AESOP basieren", hebt Scott Smedley,
AESOP-Projektleiter von AAO-Macquarie University, hervor.
Das 4MOST-Konsortium besteht aus 15 Instituten in Deutschland, Australien,
Frankreich, den Niederlanden, Schweden, der Schweiz und dem Vereinigten
Königreich und wird vom AIP geleitet. 4MOST wird auf dem VISTA-Teleskop der ESO
in Paranal in Chile installiert. Das Design von 4MOST ermöglicht es, in
fünfjährigen Durchmusterungen Dutzende von Millionen von Spektren zu sammeln,
selbst für Ziele, die über einen großen Teil des Himmels verteilt sind.
Das Instrument wird auch über eine ausreichende Wellenlängenabdeckung
verfügen, um die Geschwindigkeiten von extragalaktischen Objekten über einen
großen Rotverschiebungsbereich hinweg zu erfassen und so Messungen der
Entwicklung von Galaxien und der Struktur des Kosmos zu ermöglichen. Mit diesem
außergewöhnlichen Instrument lassen sich viele wissenschaftliche Ziele
verwirklichen, aber das Design ist vor allem darauf ausgerichtet, drei wichtige
weltraumgestützte All-Sky-Observatorien von vorrangigem europäischen Interesse
zu ergänzen: Gaia, EUCLID und eROSITA.
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