Metis: aktualisierter Entwurf nach dem „Preliminary Design Review“ © ESOMETIS-Consortium/F.-Bettonvil

Extremely Large Telescope

Meilenstein in der Instrumentenentwicklung

Der „Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph“ (METIS) für das Extremely Large Telescope (ELT) hat eine vorläufige Prüfung seines technischen Entwurfs erfolgreich bestanden. Das sogenannte „Preliminary Design Review“ fand am Hauptsitz der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Garching statt. Damit hat das astronomische Instrument einen wichtigen Meilenstein in seiner Konstruktion erreicht. Die von der ESO durchgeführte Prüfung begutachtete unter Beteiligung internationaler Expertinnen und Experten von verschiedenen externen Institutionen kritisch den Fortschritt des Projekts und seinen Übergang in die nächste Entwicklungsphase.

Sobald das Extremely Large Telescope in Betrieb ist, kann mithilfe von METIS ein breites Spektrum wissenschaftlicher Themen untersucht werden – an Objekten in unserem Sonnensystem und in weit entfernten Galaxien. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können mithilfe des Instruments den gesamten Lebenszyklus von Sternen untersuchen: von jungen Sternen und Scheiben, aus denen Planeten entstehen, bis hin zu älteren Sternen am Ende ihrer Lebenszeit.

Die Universität zu Köln ist als Partner am METIS-Projekt beteiligt. Nach seiner Inbetriebnahme wird das Instrument für das Kölner Team um Professor Dr. Lucas Labadie am I. Physikalischen Institut unter anderem astrophysikalische Beobachtungen im Infrarotbereich ermöglichen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat für den Beitrag des Kölner Teams zudem kürzlich im Rahmen der Förderlinie „Universum“ eine Verlängerung der Fördermittel um 1,2 Millionen Euro für die nächsten drei Jahre bewilligt. Das Team entwickelt das „Warm Calibration Unit“. Dieses wichtige Subsystem dient dazu, METIS während der Integration in das Teleskop und über seine gesamte Betriebszeit zu kalibrieren.

Das Extremely Large Telescope wird derzeit auf dem Cerro Armazones in der chilenischen Küstenregion in einer Höhe von 3.046 Metern gebaut. Nach seiner Fertigstellung wird es das größte Teleskop der Welt sein, das Bilder vom sichtbaren bis zum mittleren Infrarotbereich liefert. Seine Inbetriebnahme ist für Mitte dieses Jahrzehnts geplant. Mit seinem 39-Meter-Primärspiegel und adaptiven Optiksystemen wird das „weltgrößte Auge am Himmel“ eine sechsmal höhere Auflösung haben als das James Webb-Weltraumteleskop, das derzeit von der NASA als Ersatz für das Hubble-Weltraumteleskop gebaut wird.

METIS wird extrem präzise Untersuchungen der Struktur und Zusammensetzung von Objekten ermöglichen. Das Lichtspektrum von Sternen und Objekten im Weltall gibt Aufschluss über deren chemische Zusammensetzung und liefert Informationen über physikalische Bedingungen wie Temperatur und Dichte. Darüber hinaus wird METIS auch Informationen über die Bewegung von Sternen und Objekten liefern.

Nicht zuletzt erhoffen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit von dem Instrument Aufschluss über eines der spannendsten Gebiete der Astronomie: Exoplaneten. Das Instrument wird in der Lage sein, die Temperatur, das Wetter und jahreszeitliche Veränderungen der Atmosphären vieler riesiger Exoplaneten zu untersuchen. Darüber hinaus könnte METIS erdähnliche Exoplaneten in unserer stellaren Umgebung direkt nachweisen und – in günstigen Fällen – sogar die Zusammensetzung ihrer Atmosphären bestimmen. {…}

Bei Wellenlängen im mittleren Infrarotbereich, den wir nicht mit bloßem Auge erfassen können, wird das Instrument ein reiches Spektrum an chemischen Komponenten und Staub offenbaren. „METIS öffnet den mittleren Infrarotbereich für die höchste räumliche Auflösung, die wir je in der Geschichte der Astronomie mit Einzelspiegeln erreicht haben“, fügt Professor Dr. Andreas Eckart hinzu, der ebenfalls an der Entwicklung des Instruments mitwirkt. „Wir werden die Eigenschaften von Gas und Staub in weit entfernten aktiven Galaxien und in der Nähe des Zentrums der Milchstraße bis ins kleinste Detail untersuchen.“

Das METIS-Konsortium besteht aus fast 100 Expertinnen und Experten aus den Bereichen Forschung, Ingenieurswesen und Technik in Belgien, Deutschland, Frankreich, den Niederlanden, Österreich, Portugal, der Schweiz, Taiwan, Großbritannien und den Vereinigten Staaten. Die Inbetriebnahme von METIS ist für das Jahr 2028 geplant.

Vollständige Quelle: Uni Köln