MICADO
Multi-AO Imaging Camera for Deep Observations
Im September 2015 haben die Europäische Südsternwarte (ESO) und das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) den Bau des First Light-Instruments MICADO für das Extremely Large Telescope (ELT) beschlossen. Das Instrument wird unter der Leitung des MPE von einem Konsortium von Partnern aus Deutschland, Frankreich, den Niederlanden, Österreich, Italien und Finnland in Zusammenarbeit mit der ESO entwickelt und gebaut.
MICADO wird beugungsbegrenzte Abbildungen und Langspalt-Spektroskopie im nah-infraroten Wellenlängenbereich (0,8 – 2,4 µm) erzielen und so die bahnbrechenden neuen Möglichkeiten des ELTs mit 39 Meter Durchmesser im Hinblick auf räumliche Auflösung und Lichtsammelleistung optimal erschließen.
Um die bei erdgebundenen Observatorien unvermeidlichen Luftunruhen, die die Bildqualität verschlechtern, zu kompensieren, wird MICADO verschiedene adaptive Optiken verwenden: ein sogenanntes Multi-Conjugate Adaptive-Optics-System mit Laserleitsternen (MCAO, entwickelt vom MAORY Konsortium) und ein Single-Conjugate Adpative-Optics-System (SCAO, entwickelt in Zusammenarbeit von MICADO und MAORY) mit natürlichen Leitsternen.
MICADO wird eine Lichtempfindlichkeit für Punktquellen erreichen, die derjenigen des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) vergleichbar ist, bei einer um den Faktor 6 besseren räumlichen Auflösung. Somit wird MICADO den Weg für eine große Anzahl wissenschaftlicher Untersuchungen ebnen, die die Schlüsselfragen der modernen Astrophysik betreffen.
Im Zentrum des wissenschaftlichen Interesses stehen dabei die folgenden Themen: die Dynamik dichter Sternensysteme, das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße bzw. Schwarze Löcher in den Zentren anderer Galaxien, die Sternentstehungsgeschichte (räumlich aufgelöster Sternpopulationen) in Galaxien, die Entstehung und Entwicklung von Galaxien im frühen Universum, (Exo-)Planeten und deren Entstehung sowie das Sonnensystem.
Um die entsprechenden Beobachtungen zu ermöglichen, stellt MICADO mehrere Beobachtungsmodi zur Verfügung, welche die Stärken von MICADO in Bezug auf Empfindlichkeit und räumlicher Auflösung optimal umsetzen: im bildgebenden Kameramodus steht ein Gesichtsfeld von 50" im Wellenlängenbereich 0,8 – 2,4 µm zur Verfügung; Astrometrie kann mit 50 Mikro-Bogensekunden (μas) Genauigkeit (für hellere Quellen) betrieben werden; Koronographie wird durch die Verwendung von Koronographen in der fokalen bzw. der Pupillen-Ebene ermöglicht; und ein Spaltspektrograph deckt den Bereich von 1,45 – 2,46 μm sowie 0,84 -1,48 μm bei einer spektralen Auflösung von R ~ 20 000 ab.
Die wichtigsten Milestones
Oktober 2015: Kick-off
November 2018: Vorläufige Designvalidierung (Preliminary Design Review - PDR)
April 2021: Beginn der endgültigen Designvalidierung (Final Design Review Process - FDR)
Ende 2027: Start des Prozesses zur vorläufigen Abnahme in Europa (Preliminary Acceptance Europe - PAE)
2028: ELT first light - Inbetriebnahme mit MICADO, und Beginn der wissenschaftlichen Beobachtungen
2030: Endgültige Abnahme (Final Acceptance Chile - FAC)
Konsortium
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Deutschland |
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| MPE |
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), Garching
Primary Roles: PI & project management, science, systems engineering (including optics, mechanics, and electronics), cryostat, cold optics, focal plane masks & wheel, de-rotator, operational concept, imaging/astrometry pipeline (post-FDR), AIT equipment, system integration |
| MPIA |
Max-Planck-Institut für Astronomie (Max Planck Institute for Astronomy), Heidelberg
Primary Roles: Instrument scientist, science, astrometry analysis & calibration/operation concept, relay optics for stand-alone mode including electronics, instrument calibration units including electronics |
| USM |
Universitäts-Sternwarte München (University Observatory Munich)
Primary Roles: Science, main selection mechanism, spectrograph, pupil imager, electronics, control software including Software system engineering, preparation & observing software |
| IAG |
Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts (University of Göttingen Public Law Foundation) represented by Institut für Astrophysik (Institute for Astrophysics)
Primary Roles: Science, support structure, co-rotating platform, cable wrap, handling/maintenance equipment |
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Niederlande |
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| NOVA |
Nederlandse Onderzoekschool voor de Astronomie (Netherlands Research School for Astronomy) is a federation of several astronomical institutes.
Specific contributions to MICADO come from the University of Groningen, the University of Leiden, and the NOVA optical/infrared instrumentation group based at ASTRON in Dwingeloo Primary Roles: Project scientist, science, ADC, filters & wheels, pupil masks & wheel, imaging/astrometry pipeline (pre-FDR), pipeline management, calibration plan |
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Italien |
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| INAF |
Instituto Nazionale di Astrofisica (National Institute for Astrophysics) represented by the Observatory of Padova
Primary Roles: Science, PSF reconstruction |
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Frankreich |
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| CNRS/INSU |
The National Institute For Earth Science and Astronomy of the French National Centre for Scientific Research, represented by the LESIA Space and Astrophysics Instrumentation Research Laboratory at Paris Observatory, the GEPI Galaxies, Stars, Physics and Instrumentation Laboratory at Paris Observatory, the UTINAM Universe, Time-Frequency, Interfaces, Nanostructures, Atmosphere-Environment and Molecules Institute, the LCF Charles Fabry Laboratory at Institut d’Optique Graduate School, and the IP2I Institute of Physics of 2 Infinites
Primary Roles: Science, high contrast imaging mode, SCAO module with the SCAO bench, dichroic, WFS, RTC, calibration unit, and including SCAO electronics & control SW |
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Österreich |
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| A* |
An Austrian partnership collectively represented by the University of Vienna. It comprises the University of Vienna, the University of Innsbruck, the University of Graz, the University of Linz and RICAM Linz (Austrian Academy of Sciences)
Contributions to MICADO come from Vienna, Innsbruck, and Linz. Primary Roles: Science, data simulator (SimCADO), spectroscopic pipeline, PSF reconstruction algorithms |
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Finnland |
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| FINCA |
Suomen ESO-keskus (Finnish Center for Astronomy with ESO), Turku
Primary Roles: Science, contribution to PSF reconstruction |
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Europa |
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| ESO |
European Southern Observatory
Primary Roles: Detector procurement & characterisation, detector control electronics & software, focal plane mosaic |
