Mit einer Kick-Off-Konferenz in Wien begannen am 6. Oktober 2015 die Planungen für die MICADO-Kamera, ein Instrument, mit dem das European Extremely Large Telescope (E-ELT) seine ersten Bilder machen wird. Das europäische Konsortium für das Projekt mit Partnern in Deutschland, Frankreich, den Niederlanden, Italien und Österreich – unter anderem auch von der Karl-Franzens-Universität Graz – unterzeichnete den Vertrag mit der Europäischen Südsternwarte (ESO), die das Riesenteleskop E-ELT bauen wird.
Auch für das Infrarot-Instrument METIS finden in diesen Tagen das offizielle Kick-Off-Meeting und die Vertragsunterzeichnung statt. Neben der Uni Graz sind von österreichischer Seite die Universitäten Wien, Innsbruck und Linz sowie das Johann Radon Institute for Computational and Applied Mathematics (RICAM) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Linz an beiden Instrumenten beteiligt. Diese werden eine neue Ära der Präzisionsastronomie einleiten. "Das E-ELT und seine Instrumente könnte unsere Weltsicht in ähnlicher Weise revolutionieren wie vor 400 Jahren das Fernrohr Galileo Galileis", so Astrophysiker Dr. Thorsten Ratzka, Projektkoordinator an der Uni Graz.
MICADO, die "Multi-AO Imaging Camera for Deep Observations", wurde konzipiert, um mit dem E-ELT, einem Teleskop der 40-Meter-Klasse, zu arbeiten. Das E-ELT wird das größte optische Teleskop der Welt sein und etwa 15 Mal mehr Licht sammeln als die heute existierenden Geräte dieser Art. Die spezielle Kamera macht beugungsbegrenzte Abbildungen bei Nah-Infrarot-Wellenlängen möglich. Das Leistungsvermögen von MICADO wird genau auf die einzigartigen Eigenschaften des neuen Teleskops abgestimmt, wodurch neue, unbekannte astrophysikalische Phänomene entdeckt werden könnten. Die hohe Empfindlichkeit wird es ermöglichen, sehr leuchtschwache Sterne und die am weitesten entfernten Galaxien nachzuweisen. Die beispiellose räumliche Auflösung wird Strukturen und Details in Nebeln und Galaxien aufzeigen, die weit über das hinausgehen, was derzeit beobachtbar ist.
So können zum Beispiel die Sternentstehungsgeschichte und -entwicklung in entfernten Galaxien untersucht werden. Und die Messungen der winzigen Bewegungen von Sternen werden verraten, wo sich sonst verborgene schwarze Löcher in Sternhaufen befinden. "Auf diese Weise erhält man neue Erkenntnisse darüber, wie sich unsere Milchstraße gebildet hat", erklärt Ratzka. Darüber hinaus wird MICADO auch einen speziellen Modus haben, mit dem extrasolare Planeten direkt beobachtet und charakterisiert werden können, sowie einen weiteren Modus, um Spektren von kompakten Objekten aufzuzeichnen.
Das zweite Instrument, der "Mid-Infrared ELT Imager and Spectrograph" METIS, wird das Zugpferd für den mittleren Infrarotbereich am E-ELT werden und offiziell am 14. Oktober 2015 an den Start gehen. METIS wird hochaufgelöste Bilder und Spektren auf längeren Frequenzen als MICADO liefern. Die beiden Instrumente sollen sich dadurch ideal ergänzen. Kombiniert mit dem riesigen E-ELT kann METIS einzigartige Beobachtungen von kühlen Objekten im Universum liefern, so zum Beispiel Bilder von protoplanetaren Scheiben und den sich darin bildenden Planeten, Spektren von Exoplaneten und völlig neue Informationen über die Sternentstehung in sehr jungen Galaxien.
Ein drittes Instrument mit österreichischer Beteiligung, ein Multi-Objekt Spektrograph, befindet sich in der Designphase.
ESO, die führende internationale Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt, wird das E-ELT Mitte des nächsten Jahrzehnts in Betrieb nehmen. An der Entwicklung von Instrumenten für das Großteleskop ist ein Team von AstrophysikerInnen und MathematikerInnen beteiligt.
Im Bereich der Astrophysik arbeiten die österreichischen WissenschafterInnen an Komponenten für die Datenreduktionspipeline der Instrumente, Software zur Modellierung des Nachthimmels im infraroten Wellenlängenbereich sowie an einem Programm zur Simulation astronomischer Beobachtungen mit dem E-ELT. MathematikerInnen der Universität Linz und des RICAM entwickeln Algorithmen zur Simulation von Bildverzerrungen, die durch Luftturbulenzen in der Erdatmosphäre hervorgerufen werden und durch adaptive Spiegel korrigiert werden sollen.
Die österreichischen Beiträge zum E-ELT werden gegenwärtig vom Österreichischen Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft über ein Hochschulraumstrukturmittelprojekt sowie durch interne Mittel der beteiligten Hochschulen und Forschungsinstitute finanziell unterstützt.
Konsortien aus europäischen Instituten entwickeln und bauen die Instrumente in Zusammenarbeit mit der ESO. Alle Partner können auf eine lange Tradition zurückblicken, in der sie gemeinsam optische und Infrarot-Instrumentierung der Weltklasse entworfen und hergestellt haben. Die Projekte laufen voraussichtlich an die zehn Jahre, vom Beginn der aktuellen Planungsphase bis zur endgültigen Inbetriebnahme. Die erste Beobachtung, das "First Light" für E-ELT und MICADO, ist für 2024 geplant. METIS soll 2025 seine Beobachtungen starten.