Das Extremely Large Telescope (ELT) der Europäischen Südsternwarte (ESO), das derzeit in der chilenischen Atacama-Wüste gebaut wird, wird das größte optische Teleskop der Welt sein, wenn es 2028 in Betrieb geht. Das ELT, das seit mehr als 25 Jahren geplant und seit zehn Jahren gebaut wird, ist ein 1,45 Milliarden Euro teures Megaprojekt, das durch eine starke internationale Zusammenarbeit ermöglicht wird.
Hauptspiegel hat 39 Meter Durchmesser
Sein Hauptspiegel mit einem Durchmesser von 39 Metern ist zu groß, um ihn aus einem einzigen Stück herzustellen. Deshalb besteht er aus 798 sechseckigen Segmenten aus ZERODUR® Glaskeramik von SCHOTT, die jeweils etwa 5 cm dick sind und einen Durchmesser von 1,5 m haben. Nach der Produktion in Mainz haben die M1-Spiegelträger eine lange Reise zum ELT-Standort in Chile vor sich. Nach dem Polieren durch die französische Firma Safran Reosc werden die Segmente über 10.000 km zur ESO-Anlage am Paranal-Observatorium in der Atacama-Wüste transportiert, wo sie mit einer reflektierenden Silberschicht beschichtet werden.
Langfristige Partnerschaft
Nach der erfolgreichen Produktion für das Very Large Telescope der ESO in den 1990er Jahren wandte sich die ESO an SCHOTT, um das Megaprojekt ELT zu realisieren. In enger Zusammenarbeit mit der ESO begann SCHOTT vor neun Jahren mit der Produktion von ZERODUR® für das ELT und lieferte ZERODUR® Spiegelträger für den M4 Spiegel (mit 2,4 Metern Durchmesser der größte adaptive Spiegel, der jemals gebaut wurde), den konvexen M2-Spiegel mit einem Durchmesser von 4,2 Metern (der größte optische Sekundärspiegel, der jemals verwendet wurde) und den konkaven 4-Meter-M3 Spiegel. Im Jahr 2017 beauftragte die ESO schließlich SCHOTT mit der Herstellung von 949 Spiegelträger-Segmenten für den M1 Primärspiegel – der größte Einzelauftrag für ZERODUR® in der Geschichte von SCHOTT. Dabei liefert das Unternehmen 798 Spiegelsegmente für den Einsatz im M1, plus 133 Ersatzsegmentrohlinge und 18 Validierungsrohlinge.
Erste Rohlinge bereits 2019 geliefert
SCHOTT lieferte die ersten 18 Validierungsrohlinge im Juli 2019 und begann Ende des Jahres mit der Serienproduktion. Ein engagiertes Team von rund 100 Mitarbeitern aus Bereichen wie Verarbeitung, Logistik, Schmelze, Keramisierung, Qualitätsmanagement, Supply Chain Management, Engineering oder Produktmanagement war an dem Projekt beteiligt.
ESO
Thomas Werner, ELT-Projektleiter bei SCHOTT, sagt: „Dieses Projekt war eine große Herausforderung für SCHOTT. Deshalb sind wir sehr stolz, die Produktion der ELT M1 Serie erfolgreich abgeschlossen zu haben. Es war uns eine Ehre, einen Beitrag zur Zukunft der Astronomie zu leisten und wir sind gespannt, welche bahnbrechenden Entdeckungen das ELT ermöglichen wird.“
Extreme Präzision für Astronomie und Industrie
Damit große Teleskope Bilder von weit entfernten Objekten in unglaublich hoher Auflösung liefern können, müssen ihre Optiken thermisch stabil sein. Der thermische Ausdehnungskoeffizient von ZERODUR® liegt nahe Null, d.h. es dehnt sich bei Temperaturschwankungen weder aus noch zieht es sich zusammen: Als Spiegelträgermaterial bietet es dem optischen System des ELT trotz Temperaturschwankungen eine unglaubliche Präzision. Die M1-Glaskeramik-Spiegelträger zeichnen sich zudem durch eine WAK-Homogenität im einstelligen ppb/K-Bereich über das gesamte Volumen eines jeden Trägers aus.
SCHOTT hat die für das ELT-Projekt erforderlichen Produktionskapazitäten durch seine Erfahrung in der Herstellung großer Mengen von ZERODUR® für industrielle Anwendungen wie IC-Lithographie, Luft- und Raumfahrt sowie Messtechnik aufgebaut. Diese industriellen Anwendungen steigerten die Nachfrage nach ZERODUR® in den letzten Jahren erheblich und machen den Großteil der Produktion aus. SCHOTT erhöhte daher die Produktionskapazitäten für ZERODUR® deutlich, um den aktuellen und zukünftigen Bedarf decken zu können.