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Das Very Large Telescope (VLT) der ESODas VLT ist derzeit eines der ehrgeizigsten Pro-jekte der ESO (Europäische Südsternwarten) undgehört auch zu den weltweit größten optischenBeobachtungs-Instrumenten. Wir von der Redak-tion WELT RAUMFACTS haben auch den Bauständig mitverfolgt und Ihnen darüber berichtet.Ein derartiges Projekt ist natürlich nicht in einoder zwei Jahren abgeschlossen, sondert dauertvon der ersten Idee bis zur endgültigen Inbetrieb-

nahme viele Jahre. Es gibt auch noch eine Reiheähnlicher Großprojekte in der Astronomie, dieentweder geplant, in Bau oder sogar schon inBetrieb sind. In diesem Bericht möchten wir Sienun über dieses europäische Projekt detaill iertinformieren, mit Schwerpunkt auf die Ereignisseund Erfolge des vergangenen Jahres seit dem„ First L ight“ der ersten Teleskopeinheit im Mai1998 sowie auf die weitere Planung.

„First Light“, Baugeschichte

Am 25.Mai 1998 war es endlichsoweit. Mehr als 10 Jahre waren seitdem Entschluß der ESO zu demProjekt „Very Large Telescope“ ver-gangen, als erstmals Sternenlichtdurch den Strahlengang des ersten dervier 8,2m-Telekope auf dem BergParanal in der chilenischen Atacama-Wüste geführt wurde. Die Ergebnissezeigen, daß die Quali tät und dieLeistungsfähigkeit des Teleskopes diehochgesteckten Erwartungen nochübertreffen.

Die Hauptspiegelträger für dasgrößte und leistungsfähigste optischeTeleskopsystem der Welt kommenvon Schott Glas in Mainz, wo zurFertigung ein komplett neues Werkentstand, dessen Anlagen zurProduktion und Quali tätskontrolle fürWerkstücke mit einem Durchmesservon 8,6m ausgelegt wurden. Dortentstanden alle vier Spiegelträger imRohzustand aus der GlaskeramikZerodur. Der Prozeß vom flüssigen

Glas mit einer Temperatur von1.400°C und einem Gewicht von 45Tonnen bis zu dem für den Polier-vorgang vorbereiteten Spiegelträgermit einem auf 23,5 Tonnen redu-zierten Gewicht dauerte fast zweiJahre. Vorwiegend auf dem Wasser-weg gelangten die riesigen Werk-stücke zur Optikfirma REOSC nahebei Paris, wo sie auf Toleranzen von0,05 Tausendstel Milli meter poliertwurden. Dann ging der erste Spiegel-träger auf die Reise nach Chile.

Verglichen mit den gewaltigenAusmaßen des Hauptspiegels nimmtsich der elli ptische Tertiärspiegel mitseiner großen Hauptachse von 1,25meher bescheiden aus. Und doch kom-men ohne ihn die exzellenten, überausscharfen Bilder aus dem Universumnicht zustande. Der ebenfalls aus demäußerst temperaturstabilen Zerodurgefertigte Spiegel wurde bei CarlZeiss nach einer neuen Hinterfräs-ungstechnologie hergestell t. Um dasGewicht des Spiegels zu reduzieren,

wurden kreis-förmige Löcherin die Unterseiteeingefräst, an-schließend dieOberfläche nachden strengenNormen der ESObearbeitet.

Bis zum Jahr2001 sollen diedrei weiterenVLT-Teleskopein Betrieb sein.Dann können dieTeleskopein-heiten entweder

jede für sich allein beobachten odergemeinsam auf ein Objekt gerichtetwerden. Je nachdem, wieviele deroptischen Instrumente und Zusatz-ausrüstungen zusammengeschaltetwerden, kann die Leistung einesFernrohres mit einem scheinbarenDurchmesser von 200m erreichtwerden. Die Quali tät der Optik, dieStabili tät der Mechanik, diekomplizierte Elektronik und nichtzuletzt die Wahl des Standortes mit

Die ESO:(Europäische Südsternwarte):

Die ESO, eine zwischenstaatli cheeuropäische Organisation wurde 1962mit dem Ziel gegründet, ein astro-nomisches Observatorium in der süd-li chen Hemisphäre zu errichten undzu betreiben. Die Mitgliedsstaatensind Belgien, Deutschland, Däne-mark, Frankreich, Italien, die Nieder-lande, Schweden und die Schweiz.

Das Observatorium befindet sich inChile auf dem 2.400m hohen BergLa Sill a, etwa 600km nördli ch vonSantiago. Vierzehn optische Teles-kope mit Spiegeldurchmesser bis zu3,60m sowie ein 15m-Submillimeter-Radioteleskop sind hier zur Zeit inBetrieb.

Natürli ch forschen mancheWissenschaftler auch vor Ort, imNormalfall werden die Teleskope abervon einer Technikercrew betrieben,während die Wissenschaftler dieBeobachtungsergebnisse per Daten-leitung überspielt bekommen.

Der Hauptsitz der ESO mit seinenwissenschaftli chen und technischenAbteilungen befindet sich in Garchingbei München.

Der erste Spiegelträger bei seiner Beschichtung. Foto: ESO.

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350 klaren Nächten im Jahr, nahezuniederschlagsfrei und daher ohneTurbulenzen machen das VLT zumFlaggschiff der europäischen Astro-nomie bis weit in das 21.Jahrhunderthinein. Im Wellenlängenbereich vonUltraviolett bis zum mittleren Infrarotkönnen sehr lichtschwache bzw. soweit entfernte Himmelsobjekteerforscht werden wie nie zuvor.

Nach dem „First Light“:Im Juli gab die ESO bekannt, daß diebelgische Firma AMOS (Liege,Belgien) mit der Lieferung der Hil fs-teleskope (AT = Auxili ary Teles-copes) des VLTI (Very LargeTelescope Interferometer) beauftragtwurde. Zusammen mit den viergroßen 8,2m-Hauptteleskopen sollendie (vorerst zwei) Hil fsteleskope von1,8m Durchmesser die volle Nutzungder geplanten Grundlinie von 202mim Interferometer-Modus erlauben.Dabei soll durch die Zusammen-schaltung einiger oder aller Fernrohream Cerro Paranal eine höhereAuflösung als mit einem Einzelgeräterzielt werden. Im Extremfall wird ein200m-Teleskop simuliert und damiteine wesentlich verbesserte Winkel-auflösung erreicht. AMOS liefertebereits andere Präzissionsteile für dasVLT, wie etwa das „Seeing MonitorTelescope (DIMM)“ , das kontinuier-lich die Sichtverhältnisse überwacht.

ESO Imaging Survey (EIS): AlsVorbereitung auf den wissenschaft-lichen Einsatz des VLT sind abernicht nur technische Maßnahmennotwendig: Damit derartige Riesen-teleskope eff izient genutzt werdenkönnen (Beobachtungszeit ist teuer

und die Warte-zeiten für Wissen-schaftler sehr lan-ge), muß jedeBeobachtung sehrgenau geplant wer-den. Dazu dienenumfangreiche Lis-ten von passendenZielobjekten, diemittels speziellerBeobachtungspro-jekte auf Weitwin-kel-Teleskopen ge-wonnen werden.Derartige Beob-achtungen im Rah-men des obengena-nnten Programmeswurden mit dem

3,5m-NTT (New Technology Teles-cope) der ESO in der Zeit von Juli1997 bis März 1998 in 36 Beob-achtungsnächten durchgeführt. Aufden gewonnen Aufnahmen wurdenetwa 1 Milli on Galaxien und ungefähr250 weit entfernte Galaxienhaufenidentifiziert, mit geschätzten Rot-verschiebungen von z=0,2 bis 1,3(Entfernung 3-7 Mrd. Lichtjahre).Damit ist dies die bisher größteverfügbare Sammlung von weitentfernten Galaxienhaufen.

Während der Kommissionier-ungsphase („Commissioning Phase“ )der ersten Teleskopeinheit (UT1)wurde die VLT Test Kamera amGerät montiert. Damit war es mög-lich, neben den zahlreichen Testläufenund Untersuchungen auch von Zeit zuZeit wissenschaftliche Beobachtungendurchzuführen. Das ESO-Teamwählte dazu Aufnahmen aus demBereich des „Hubble Deep FieldSouth“ (HDF-S) aus. Dies ist einGebiet am Südhimmel im SternbildTucana, in dem nur schwache Objekte

Seitenansicht einer Hauptteleskop-Einheit. Grafik: ESO.

Die Einhausung der 2.Teleskopeinheit (UT2) in Bau. Foto: ESO.

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zu sehen sind. Diese Wahl bot sichnahezu von selber an, da diesesGebiet auch von vielen anderenbodengebundenen Geräten intensivuntersucht wird und damit ein leichterVergleich der tatsächlichen Leistungs-fähigkeit möglich wird. Zusätzlich istdie Untersuchung dieses Gebietes mitseinen zahlreichen schwachen undweit entfernten Objekten von hohemwissenschaftlichen Wert für kosmo-logische Studien. Später sollen der-artige Objekte zu den Hauptzielen desVLT werden. Im Juli 1998 wurdenauch die Kometen Wild 2 undWirtanen aufgenommen, die als Zielevon Raumsonden geplant sind.

Die wissenschaftliche Veri-fikation (Science Verfication = SV)der ersten VLT-Teleskopeinheit UT1begann am 17.August 1998 alszweiter Teil der Kommissionierungs-phase. Nun soll te die wissen-schaftliche Leistungsfähigkeit anhandvon realen Forschungsaufgabengetestet werden. Dazu wurde die VLTTestkamera (TC) benutzt. In derNacht arbeitete das SV-Team inParanal, während die Daten am Tagin Garching analysiert wurden, um

das Programm für dienächste Nacht zu opti-mieren. Das Pro-gramm beinhaltetenahezu 100 Beob-achtungsstunden, indenen alle möglichenastronomischen Ob-jekte untersucht wur-den, von weit ent-fernten Galaxien undQuasaren zu Pulsaren,Sternhaufen und Ob-jekten unseres eigenenSonnensystems. DasSV-Programm endete am1.September 1998. Zahlreiche abOktober 1998 veröffentlichte Auf-nahmen beweisen die überragendenLeistungen von UT1 auf ein-drucksvolle Weise, obwohl dieWetterverhältnisse während diesesProgrammes unterdurchschnittlichwaren.

Kurz vor Beginn der wissen-schaftlichen Verifikation wurde derHauptspiegel kurzzeitig entfernt, umden M3-Turm mit dem Tertiär-spiegel einzubauen. Dieser flache undelli ptische Spiegel ist am M3-Turm

befestigt, der sich wie-derrum im Zentrum derM1-Hauptspiegelzellebefindet. Der M3-Turmkann um seine Achserotieren und das Licht,das vom M2-Spiegel(Sekundärspiegel) kom-mt, in eine der Nasmyth-Plattformen reflektieren.Der M3-Spiegel kannaber auch aus demStrahlengang ge-schwenkt werden, wennmit einem Instrumentam Cassegrain-Fokusgearbeitet wird. Dieswar während der Verifi-kationsphase der Fall ,als die VLT- Test-kamera dort montiertwar.

Das erste Instrument FORS1(Focal Reducer/Low DispersionSpectrograph) wurde am 4.Juli 1998nach Santiago de Chile gesandt undkam nach dem Seetransport undeinem Zwei-Tages-Trip am 10.Juliam Cerro Paranal an. Anschließendwurde es zusammengebaut undumfangreichen Tests unterzogen,bevor es am 10.Sept. 1998 am UT1montiert wurde und am 15.Septembersein „First Light“ sah. Mit diesemEreignis begann auch die dreiwöchigeKommissionierungsphase. Praktischvon Beginn an lieferte es exzellenteastronomische Aufnahmen und nahmschon in dieser ersten Phase, die vorallem der technischen Optimierungdiente, das Spektrum einer 25mag-Galaxie auf.

Nachdem die VLT-Testkamera(TC) vom Cassegrain-Fokus des UT1entfernt worden war, um Platz fürFORS1 zu machen, wurde sie in derzweiten Oktoberhälfte 1998 imNasmyth-Fokus A montiert. Damitkonnte dieser Fokus getestet werden,um die Installation von ISAACvorzubereiten. Dabei wurde unteranderem eine der besten Jupiter-aufnahmen mit einem erdgebundenenTeleskop gewonnen.

Das zweite HauptinstrumentISAAC (VLT Infrared Spectro-meter And Arr ay Camera) kam am5.Juni 1998 in Chile an. Nach 12Tagen der Integration und Tests wardas Instrument fertig zum Evakuierendes Vakuumbehälters und Kühlen desgeschlossenen Kühlkreislaufes mit

Der Tertiärspiegel M3. Foto: ESO.

Straßentransport der Spiegelzelle von UT2. Foto: ESO.

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flüssigem Stickstoff auf Tief-temperaturen. Abschlußtests undKalibrierung wurde im Oktober1998 durchgeführt, danach wurdees am 14.November am Nasmyth-Fokus der ersten VLT-Teles-kopeinheit UT1 montiert. In derNacht von 16. auf 17.November1998 sah es sein technisches „FirstLight“ . Die Kommissionierungs-phase samt wissenschaftlicherVerifikation fand während einesdreiwöchigen Zeitraumes imFebruar 1999 statt.

Der Zusammenbau des dritten In-strumentes UVES (UV-VisualEchelle Spectrograph) begann imJuni 1998 in der ESO Integrations-und Testanlage in Garching beiMünchen. Dieses Instrument ist fürdie zweite Teleskopeinheit UT2geplant, die sich zu dieser Zeit inFertigstellung befand. Installi ertwerden soll UVES im September1999 am Teleskop, nach einigenMonaten der Verifikation soll dasInstrument im Jänner 2000 an dieAstronomen übergeben werden.

Der zweite 8,2m-VLT-Spiegelsamt Zelle traf inzwischen im August1998 am Cerro Paranal ein. Die Ein-hausung für diese zweite Teleskop-einheit UT2 samt mechanischenTeilen hatte mittlerweile Gestalt ange-nommen, um die optischen Kompo-nenten aufzunehmen. Der Spiegelwurde dann verspiegelt und bisDezember 1998 in die riesige M1-Zelle eingebaut. Das technische „FirstLight“ sah UT2, seinem Zeitplanvoraus, am 1.März 1999, als eineAufnahme eines hellen Sternes

gewonnen wurde. Dabei konnte dergute optische Zustand dieses Teles-kopes bewiesen werden, der nachweiteren optischen und mechanischenAnpassungsarbeiten zu den erstenastronomischen Aufnahmen führte.Diese wurden im Zeitraum EndeMärz/Anfang April 1999 mit derVLT Testkamera (TC) gewonnen,wie schon ein Jahr vorher bei UT1.Vorteilhaft dabei waren die Er-fahrungen, die mit dieser ersten Teles-kopeinheit gewonnen werden konnten.

Einweihungs-Zeremonie:

In Zusammenhang mit den Feier-lichkeiten zur Inbetriebnahme desVLT fand von 1. bis 4.März 1999 einwissenschaftliches Symposium inAntofagasta in Chile, ca. 120km

nördlich des VLT-Standortes, statt.ESO präsentiertedabei die erstenwissenschaftlichenErgebnisse, diewährend der ver-schiedenen Test-phasen des VLTgewonnen wurden.Etwa 250 Wissen-schaftler disku-tierten die neuen

Forschungsmöglichkeitenmit dem VLT. Anschließ-end fand am 5.März 1999die off izielle Einweih-ungszeremonie am CerroParanal statt. Bei diesemFestakt waren derPräsident der RepublikChile, Don Eduardo FreiRuiz-Tagle, mit Ministernseines Kabinetts, dieBotschafter der ESO-Mitgliedsstaaten und vieleandere honorige Gästeanwesend. An der Spitzeder ESO-Delegation standder Präsident des ESO-Rates, Hernir Grage, undder ESO-Generaldirektor,Prof. Riccardo Giacconi,neben vielen anderenRepräsentanten und Mit-arbeitern von ESO. Auch

zahlreiche Journalisten berichtetenaus Chile, teilweise sogar live.

Im Rahmen der Feierlichkeitenwurden auch die vier Teleskop-einheiten mit Namen aus derMapuche-Sprache getauft. DieserEingeborenenstamm lebt haupt-sächlich in der Region südlich vonSantiago de Chile. Die Teleskopeheißen ab nun ANTU (UT1, dieSonne), KUEYEN (UT2, der Mond),MELIPAL (UT3, das Kreuz desSüdens) und YEPUN (UT4, Sirus). Indiesem Zusammenhang wurde auchein Story-Wettbewerb in Chile ver-anstaltet. Die 17-jährige GewinnerinJorssy Albanez Castill a aus Chuqui-camata (nahe der Stadt Calama)erhielt dafür bei der Zeremonie einAmateurteleskop überreicht.

Mit Stichtag 1.April wurde dann dieerste Teleskopeinheit ANTU derwissenschaftlichen Gemeinde über-geben, die erste Beobachtungssaisondauert dann bis September 1999. Vonden 270 im Vorjahr eingereichtenVorschlägen für Forschungsprogram-me werden voraussichtlich etwasmehr als 100 durchgeführt werdenkönnen.

EF, Quellen: ESO-Pressemitteilungenund Homepage, Zeiss-Presseinfos.

Weitwinkelfoto der zweiten 8,2m-Teleskopeinheit KUEYEN vom10.März 1999 mit dem mächtigen Hauptspiegel samt Zelle ander Unterseite der Teleskopstruktur. Die Testkamera ist amCassegrain-Fokus im Inneren der Hauptspiegelzelle angebracht.

Foto: ESO.

Die 4.Teleskopeinheit (UT4, YEPTUN) in Bau. Foto: ESO.