Quelle: Europäische Südsternwarte (ESO).

M1, der Hauptspiegel des Extrem Large Telescope (ELT) der ESO, rückt mit der Genehmigung des endgültigen Designs für seine Kantensensoren näher an die Fertigstellung, und auch seine Positionsaktoren nähern sich diesem wichtigen Meilenstein. Die Sensoren und Aktoren sind entscheidend für die optische Qualität und Funktionalität des riesigen 39-Meter-Spiegels. Das ELT soll in diesem Jahrzehnt in der chilenischen Atacama-Wüste in Betrieb gehen.

Der Hauptspiegel des ELT, M1, besteht aus 798 sechseckigen Segmenten aus einem dünnen Glaskeramikmaterial. Um die optische Qualität des Spiegels sicherzustellen, müssen seine Segmente zusammenarbeiten, um die Form des Spiegels beizubehalten – trotz Änderungen der Position des Teleskops und der äußeren Bedingungen wie Temperatur, Druck und Wind. Bewegliche Stützen und Sensoren für den Spiegel, nämlich die M1-Positionsaktoren und Kantensensoren, ermöglichen es jedem Spiegelsegment, sich unabhängig und mit nanometrischer Präzision (1 Millionstel Millimeter) zu bewegen, und sind entscheidend für das Teleskop, um sein Potenzial auszuschöpfen.

M1 Positionsaktoren
Die M1-Segmentstützen liegen unter jedem der 798 Spiegelsegmente und verbinden jeden Spiegel mit der primären Spiegelstützzelle. Der erste Satz von M1 Segmentträgern, die von VDL ETG Projects BV hergestellt und auf hohe Präzision getestet wurden, wurde vor Kurzem an Safran REOSC in Poitiers, Frankreich, geliefert, wo die Spiegelsegmente poliert und zusammengebaut werden.

In Chile wird dann jedes einzelne Spiegelsegment mit einem Durchmesser von etwa 1,40 Metern und einem Gewicht von rund 250 kg mit seiner Tragstruktur auf drei Positionsaktoren installiert. Diese Aktoren passen die Position der Spiegelsegmente ständig durch winzige, präzise Bewegungen an.

Die Positionsaktoren werden gebaut und geliefert von der deutschen Firma Physik Instrumente (PI). Das Unternehmen ist auf Präzisionsmotorisierung und -positionierung spezialisiert und wird die erforderlichen 2394 Positionsaktoren herstellen, um die Segmente des ELT-Hauptspiegels punktgenau einzustellen. Das endgültige Design für diese hochpräzisen Aktoren steht kurz vor der Genehmigung. Die Serienfertigung beginnt, sobald die endgültige Designprüfung abgeschlossen ist.

M1 Kantensensoren
Eine weitere wichtige Komponente des Hauptspiegelsystems, die Kantensensoren, hat bereits ihre endgültige Designprüfung bestanden. Die M1-Kantensensoren, die vom FAMES-Konsortium (bestehend aus Fogale Nanotech in Frankreich und Micro-Epsilon in Deutschland) entwickelt und hergestellt werden, sind die präzisesten Kantensensoren, die jemals für ein Teleskop entwickelt wurden. Zwei Sensoren auf jeder Seite eines Segments können erkennen, wenn sich die Segmente aus ihrer Position bewegen, selbst wenn es nur ein Millionstel Millimeter ist. Insgesamt 4608 Kantensensoren messen die relativen Positionen aller M1-Segmente, sodass die Gesamtform des Spiegels korrigiert werden kann, wenn sich die Segmente verschieben.

Angesichts der hohen Anzahl von Kantensensoren und Positionsaktoren, die sich aus der Größe des ELT ergeben, mussten die Unternehmen in der letzten Konstruktionsphase Dutzende Einheiten produzieren, um nicht nur die Produkte selbst, sondern auch ihre Herstellungs- und Produktionsprozesse sorgfältig zu testen und zu validieren. Mit Abschluss der endgültigen Designprüfung für die Kantensensoren wird FAMES mit der Serienproduktion dieser wichtigen Teleskopkomponenten beginnen.

Mitte 2021 wird voraussichtlich die erste Charge von Kantensensoren und Positionsaktoren an die ELT Technical Facility in der chilenischen Atacama-Wüste geliefert, um sie in der Zukunft in die M1-Segmente einbauen zu können.

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• ESO Teleskop ELT

Der Beitrag ESO: Aktoren und Sensoren für ELT-Hauptspiegel erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Oliver Karger. Quelle: ESO.

Der Grund für die Designänderung des Teleskops, welches sich momentan in der sogenannten detaillierten Designphase befindet, liegt in der Abwägung zwischen wissenschaftlicher Leistungsfähigkeit und einer größtmöglichen Kosteneffizienz. Dies gab die europäische Südsternwarte ESO vergangene Woche bekannt.
Konkret soll der Hauptspiegel von ursprünglich 42 Metern Durchmesser auf 39,3 Meter verkleinert werden. Hierdurch kann die komplexe Konstruktion der Spiegelhalterung strukturell vereinfacht werden. Weiterhin ist es dadurch möglich, den Sekundärspiegel, welcher das gesammelte Licht zu den Diagnostiken führen soll, ebenfalls zu verkleinern.

Diese Maßnahmen senken zwar die maximal erreichbare Auflösung des Teleskops um etwa neun Prozent, im Gegenzug wird das Öffnungsverhältnis jedoch erhöht.

Des Weiteren können die Kosten von bisher knapp 1,3 Milliarden Euro auf momentan 1,05 Milliarden Euro gesenkt werden. Innerhalb dieses Finanzrahmens sind bereits die Entwicklungskosten der Instrumente sowie eine Finzanzreserve für unerwartete technische Probleme enthalten.

Der Baubeginn auf dem Cerro Armazones in Sichtweite zum Cerro Paranal, auf welchem sich das VLT befindet, ist momentan für Januar 2012 vorgesehen. Der Wissenschaftsbetrieb soll Anfang der 2020er augenommen werden.

Raumcon:

• E-ELT

Der Beitrag E-ELT schrumpft etwas … erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: ESO.

Wenn alles wie gedacht klappt, dann könnte 2017 ein gigantisches Teleskop einsatzbereit sein, das Extremely Large Telescope. Sein Hauptspiegel soll einen Durchmesser von 42 Metern haben und aus 960 Segmenten bestehen. Über vier weitere Spiegel, die eine noch bessere adaptive Optik realisieren und damit die Bewegungen der Luft ausgleichen sollen, gelangt das gesammelte Licht zu hochauflösenden Sensoren.

Gegenwärtig ist man in der erweiterten Planungsphase und sucht nach einem Hersteller für die Einzelsegmente des Hauptspiegels, die Abmessungen im Bereich von anderthalb Metern haben. Wird ein geeigneter Produzent bis 2010 gefunden und bleibt man im gesteckten Kostenrahmen von etwa 950 Millionen Euro, dann könnte das Konzept bereits in zwei Jahren grünes Licht für die Realisierung bekommen.

Bisherige Großteleskope auf der Erde haben Spiegeldurchmesser um 10 Meter. Ihre „Schwäche“ ist die vergleichsweise geringe Lichtsammelfläche. Auch wenn mehrere Teleskope, wie in der jüngeren Vergangenheit bereits mehrfach geschehen, real oder virtuell zusammengeschaltet werden, bleibt dieses Manko weitgehend erhalten. Der rund vierfache Durchmesser des ELT gegenüber heutigen Teleskopen sorgt aber für eine mehr als 20-mal größere Fläche.

Der Beitrag Extremely Large Telescope in Phase B erschien zuerst auf Raumfahrer.net.