V Menschen und Ereignisse - Max-Planck-Institut für Astronomie

Software für Phase I im April und Mai 2004 installiert. Es
stellte sich sehr rasch heraus, dass das Konzept verlässlich
ist. Die Verluste an Beobachtungszeit aufgrund von
Problemen mit dem Teleskopsteuerungssystem betrugen
zu Beginn größenordnungsmäßig weniger als eine Stunde
pro Nacht. Die Protokollierung der Teleskopaktionen
und die Auswertung von Fehlern und Störungen führten
rasch zu enormen Verbesserungen. Seit Dezember 2004
ist Phase I in einem stabilen Zustand, alle für astronomische
Bebachtungen benötigten Funktionen sind verfügbar.
Um Phase I zu beenden, muss noch das Auslesen
einiger Teleskopparameter eingefügt und das vorläufige
GUI durch das endgültige ersetzt werden. Diese Arbeiten
sollten Anfang 2005 abgeschlossen sein. Phase II beinhaltet
den Austausch der Motorsteuerelektronik für die
Antriebe des Cassegrain-Flansches, des Fokus und der
Stunden- und Deklinationsachse. Die Verwendung moderner
digitaler Ausgabestufen sollte zu relativ einfach
zu verwirklichenden Lösungen führen. Wir hoffen, das
Projekt Anfang 2006 abschließen zu können.
(Karl Zimmermann, Rainer Wolf, Josef Fried)
IV.8 PACS – Ferninfrarot-Kamera und Spektrometer
für das Weltraumteleskop HERSCHEL
Im Jahr 2007 wird die Europäische Weltraumagentur
ESA das Ferninfrarot- und Submm- Weltraum-Observatorium
HERSCHEL und den Kosmologie-Satelliten PLANCK
mit einer ARIANE-5-Rakete in den Lagrangepunkt L2 befördern.
In 1.5 Mio. km antisolarer Entfernung von der
Erde kühlt sich der 3.5-m-Hauptspiegel von HERSCHEL
durch Abstrahlung auf –200 °C ab. Mit dieser Verrin-
gerung der thermischen Eigenstrahlung des Teleskops
IV.8 PACS – Ferninfrarot-Kamera und Spektrometer für das Weltraumteleskop HERSCHEL 97
werden sehr empfindliche Messungen im Fernen Infrarot-
und Submm-Bereich bei Wellenlängen von 60 bis 600
Mikrometern möglich. Drei Fokalebenen-Instrumente
(PACS, SPIRE und HIFI) bilden die aus dem Weltall ein-
fallende Strahlung mit räumlich hochauflösenden Kameras
ab und analysieren sie mit Spektrometern mittlerer
und hoher spektraler Auflösung.
Das PACS-Instrument wird unter der Leitung des
MPE Garching von elf europäischen Instituten gemeinsam
entwickelt. Das MPIA ist das größte deutsche Co-
Investigator-Institut und für wichtige Komponenten und
Aufgaben verantwortlich: die Entwicklung des Fokal-
ebenen-Choppers, die Charakterisierung der Ferninfrarot-
Kameras für den Spektrometerteil und die Kalibration
des Instrumentes in Bodentests – und später im Flug.
Der Fokalebenen-Chopper ist ein 30 mm großer
»Wackelspiegel«, der äußerst genau mit einer Rechteck-
Modulation mit Frequenzen bis zu 10 Hz zwei benachbarte
Himmelsfelder vergleicht. Durch Subtraktion der
in beiden Feldern gleichen Untergrundstrahlung kann
das kleine Signal der interessierenden kosmischen
Quelle extrahiert werden. Basierend auf der Prototyp-
Entwicklung am MPIA baut die Firma Zeiss das Flugmodell
des Choppers (Abb. IV.8.1). Diese Arbeiten wa-
ren Ende 2004 fast abgeschlossen, als sich zwei unerwartete
Probleme ergaben: (1) bei kalten (–200 °C)
Abb. IV.8.1: Das Flugmodell des PACS-Fokalebenen-Choppers.
Der vergoldete Spiegel hat einen maximalen Durchmesser von
32 mm. Links ist eine der Aufhängungen in einem CuBe-Kreuzfedergelenk
zu erkennen, rechts die drei Spulenkörper für 10
µm dicke hochreine Al-Drähte. Im Instrument ist der Chopper
in einem infrarot-schwarzen Gehäuse mit Streulichtblenden
untergebracht, das für diese Abbildung entfernt wurde. (MPIA
und Zeiss)