Meilenstein für das ELT-Instrument METIS: "Final Design Review" erfolgreich bestanden

Vor wenigen Tagen wurde für das erste High-Tech- Messinstrument des derzeit im Bau befindlichen größten Teleskops aller Zeiten für optische und infrarote Wellenlängen, das ELT, ein wichtiger Meilenstein erreicht: Das METIS genannte Instrument, an dessen Entwicklung und Bau auch das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) wesentlich beteiligt ist, hat als erstes ELT-Instrument den „Final Design Review“ bestanden.

Damit das derzeit in Chile im Bau befindliche Extremely Large Telescope (ELT) der Europäischen Südsternwarte ESO gegen Ende dieses Jahrzehnts zum ersten Mal erfolgreich den Blick ins Universum richten kann, müssen auch die neuen Kameras und Messinstrumente  einsatzbereit sein um den gigantischen 39m-Spiegel des ELT zu nutzen.  Erst mit ihnen wird es möglich, das vom ELT gesammelte schwache Licht von fernen Planeten, Sternen und Galaxien zu empfangen und in Form von Bildern und Spektren für die Wissenschaft bereitzustellen.

Eines der drei ersten Instrumente, die am ELT zum Einsatz kommen werden, ist der Mid-infrared ELT Imager und Spectrograph – kurz METIS.   Das Instrument wird nicht nur in der Lage sein, beugungsbegrenzte und - durch einen Koronographen unterstützt - extrem kontrastreiche Bilder aufzunehmen, sondern es wird auch in verschiedenen spektroskopischen Modi eingesetzt werden können. Das alles geschieht je nach Betriebsmodus bei Wellenlängen im mittleren Infrarot zwischen 3 und 13 Mikrometern. Damit können dann u.a. die planetenbildenden Scheiben um junge Sterne und Exoplaneten in nie dagewesener Qualität erforscht werden.

Entwicklung und Bau solcher High-Tech-Instrumente wie METIS erstrecken sich erwartungsgemäß über viele Jahre.  Bei METIS ist nun ein entscheidender Meilenstein gelungen. Mit dem Bestehen des sogenannten „Final Design Review“ – kurz FDR - ist das finale Gesamtdesign des Instruments in allen Details endgültig bestätigt und ausnahmslos alle Bauteile können gefertigt werden, sofern nicht bereits geschehen.  METIS ist damit das erste Instrument für das ELT, bei dem dieser essentielle Schritt vollzogen wurde. Die eigentliche FDR-Begutachtung fand bereits im November 2022 statt, einige Details mussten seitdem aber noch bearbeitet werden. Nun erfolgte der offizielle Abschluss durch die ESO. Dabei haben die MPIA-Teilsysteme (die bildgebende Kamera IMG und das adaptive Optikmodul SCAO, siehe auch hier) die FDR-Prüfung erfolgreich und ohne Kritik bestanden. Und so werden in der Experimentierhalle des MPIA bereits gefertigte Teile zusammengebaut und getestet. Dieser Prozess wird sich in den nächsten Jahren bis Anfang 2027 fortsetzen, bis dann die MPIA-Teilsysteme IMG und SCAO nach Leiden zur Systemintegration in das Gesamtinstrument gebracht werden.  Nach erfolgreichem PAE (der „Preliminary Acceptance Europe“ – der vorläufigen Abnahme in Europa) im Juli 2028 wird der Transport nach Chile erfolgen. Nach der Installation am ELT auf dem chilenischen Berg Cerro Armazones wird das sogenannte Erste Licht („First Light“) für 2029 erwartet. Beim „First Light“ sieht das Instrument erstmals echtes Sternenlicht und kann in der Praxis getestet werden.

METIS wird von einem europäischen Konsortium unter der Leitung des niederländischen PI-Instituts NOVA gebaut. Das MPIA ist der zweitgrößte Partner des Konsortiums, zu dem auch noch ATC (Großbritannien), CEA (Frankreich), die ETH (Schweiz), KUL (Belgien), CENTRA (Portugal), die Universitäten Wien und Linz (Österreich), Köln (Deutschland), Lüttich (Belgien), Michigan (USA) und ASIAA (Taiwan) gehören.