Ontwerp van het METIS-instrument voor de Extremely Large Telescope-finale

Het ontwerp van het METIS-instrument voor ELT (ELT Mid-Infrared Spectrograph and Imager) is definitief. De European Southern Observatory (ESO) heeft groen licht gegeven voor de productie van alle onderdelen van het instrument. METIS is een geavanceerd multifunctioneel instrument dat zal werken op ESO’s toekomstige Extremely Large Telescope (ELT). Het is het eerste ELT-instrument, ontworpen en gebouwd onder Nederlands leiderschap, dat formeel de eindontwerpevaluatie heeft doorstaan. De ELT is in aanbouw in het noorden van Chili.

METIS is een instrument van de eerste generatie van ‘s werelds grootste hemeloog, de ELT, wat betekent dat het in actie komt zodra, of kort daarna, de telescoop zijn eerste waarnemingen begint te doen. Het instrument heeft een breed scala aan wetenschappelijke doeleinden, van het onderzoeken van de oorsprong van ons zonnestelsel tot het bestuderen van de centra van sterrenstelsels en de raadselachtige superzware zwarte gaten die zich daar bevinden. Maar de wetenschappelijke prioriteit van METIS is het onderzoek naar planeetvormende schijven en nabijgelegen en recentelijk gevormde exoplaneten.

Het ontwerpproces is een van de stappen op weg van concept naar eindproduct, een proces dat jaren duurt voor zulke grote, complexe en geavanceerde instrumenten. METIS bereikte zijn eerste mijlpaal in de voorlopige ontwerpbeoordeling in 2020, waarna het ontwerp van de belangrijkste componenten van het instrument eind 2022 werd voltooid. Nu de laatste ontwerpfase is voltooid, kan het consortium de productie van alle onderdelen van het instrument voortzetten. het instrument. De voltooiing van de evaluatie markeert de spannende overgang van de beschrijving van METIS in technische documenten naar de constructie, montage en testen van het instrument.

Het METIS-consortium wordt geleid door de Nederlandse Onderzoekschool voor Sterrenkunde (NOVA), met prof. Bernhard Brandl van de Sterrewacht Leiden als wetenschappelijk projectleider. In Nederland wordt het centrale optische systeem gebouwd bij de NOVA Optische/Infrarood Groep in Dwingeloo. Bovendien speelt NOVA een cruciale rol in alle optische en mechanische aspecten van het gehele instrument. De productie van de onderdelen is al begonnen. Over enkele jaren wordt METIS in Leiden geïntegreerd met deelsystemen van andere consortiumpartners. Het instrument moet in 2028 gereed zijn voor verzending naar Chili, waar ook de bouw van de telescoop zal worden voltooid.

METIS is ontworpen om waarnemingen uit te voeren in het midden-infrarood. Dit maakt het instrument ideaal voor het bestuderen van koude of met stof bedekte objecten. Terwijl objecten die duizenden graden heet zijn, zoals onze zon, voornamelijk zichtbaar licht uitstralen, stralen koelere objecten, zoals planeten of stofwolken, voornamelijk uit in het midden-infrarood. Door licht in dit golflengtebereik te analyseren, zal METIS onderzoeken hoe sterren en planeten ontstaan ​​in wolken van gas en stof en door het stof in de centra van sterrenstelsels heen kunnen kijken om hun superzware zwarte gaten te bestuderen. Daarnaast wordt verwacht dat METIS zal bijdragen aan de zoektocht naar bewoonbare exoplaneten door kleine rotsachtige exoplaneten te observeren en de temperatuur, het klimaat en de chemische samenstelling van hun atmosfeer te analyseren.

METIS is een geavanceerd drie-in-één instrument. Het heeft een camera om beelden van de hemel vast te leggen, een spectrograaf om licht in verschillende kleuren of golflengten te splitsen, en een eigen adaptieve optische module die, samen met de adaptieve telescopische spiegels van de ELT, storende turbulentie in de atmosfeer van de aarde kan detecteren. . Het gehele instrument is verpakt in een cryostaat, die de temperatuur op -230 graden Celsius of zelfs lager houdt, zodat zijn eigen warmte de infraroodmetingen niet kan veranderen.

Bekijk de video ‘Meet METIS, a multi-tool instrument for the ELT’ voor meer informatie over METIS en de mensen, technologie en wetenschap erachter.

Het METIS-consortium bestaat uit NOVA (Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie, vertegenwoordigd door de Universiteit Leiden), het Max-Planck Instituut voor Astronomie (MPIA, gevestigd in Heidelberg, Duitsland), de Universität zu Köln (Duitsland), het Astronomical Technology Centre van het Verenigd Koninkrijk (UKATC, in Edinburgh, Schotland, Verenigd Koninkrijk), KU Leuven (België), het Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) in Parijs Saclay (Frankrijk), het Centrum voor Astrofysica en Gravitatie (CENTRA, Universiteit van Lissabon, Portugal), ETH Zürich (Zwitserland), A* (een Oostenrijks samenwerkingsverband vertegenwoordigd door de Universiteit van Wenen, de Universiteit van Innsbruck, de Universiteit van Graz, de Universiteit van Linz en RICAM Linz, de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen), de Universiteit van Michigan in Ann Arbor (VS), het Academia Sinica Instituut voor Astronomie en Astrofysica in Taipei (Taiwan) en de Universiteit van Luik (België), met bijdragen van ESO.

Meer afbeeldingen op de Nederlandse ESO-website: https://www.eso.org/public/netherlands/announcements/ann24007/?lang

Links
METIS in ESO
METIS in Leiden/NOVA
ESO’s extreem grote telescoop