MICADO - die '1st Light' Kamera für tiefe Beobachtungen mit dem 39-m 'Extremely Large Telescope' (ELT) der ESO
Das MICADO Instrument gehört zu den beiden First-Light Instrumenten, mit denen das 39-m ELT in Betrieb genommen wird. Als Kamera und Spektrograph stellt es erstmalig Himmelslicht für die nachfolgende Analyse zur Verfügung.
Abb.1: Die MICADO Kamera (hervorgehoben in einer CAD Animation) auf der Nasmyth Plattform des ELT. Eine vorgeschaltete Adaptive Optik sowie weitere Beobachtungsinstrumente teilen sich hier den Nasmyth Brennpunkt des Teleskops. Erkennbar sind die große Instrumentenstruktur und die bewegliche Versorgungsplattform, beides Bestandteile der Göttinger Subsysteme, die den 3m großen Vakuumtank mit der Kameraoptik tragen und versorgen.
Basis Parameter der MICADO Kamera
| Anforderung | Spezifikation | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Wellenlängenabdeckung | 0.8 - 2.4 µm | |
| Optisches Abbildungssystem | 3-Spiegel-Anastigmat (TMA) | Jeweils für Kollimator- und Kameraoptik |
| Gesichtsfeldgröße (Durchm.) | 50 arcsec | Schwerpunkt 'Resolved stellar populations' und hoch-rotverschobener Galaxien |
| Abbildungsgüte | 70% Strehl im K-Band | legt die Metrik fest für die Budgettierung |
| Detektoren | 9x H4RG (4Kx4K) | Derzeit größter NIR Detektor in 3x3 Mosaik |
| Räumliche Standard-Abtastrate | 4 milli-arcsec [mas] | |
| Hochauflösende Beobachtung | 1.5 milli-arcsec [mas] | erhöhte Abtastrate dank einschwenkbarer Zoom Optik |
| Instrumentelle Verzeichnung | < 1.9% | Extremanforderung an zeitliche Stabilität (vgl. nachfolgende Astrometrie) |
| Astrometrische Genauigkeit | 50 mikro-arcsec [µas] | relative Genauigkeit über die volle Feldgröße einer Einzelaufnahme |
| Spektroskopisches Auflösungsvermögen | R ~20 000 | läßt Erforschung zwischen den OH-Linien zu |
| Photometrische Genauigkeit | 0.03 Magnituden [mag] | begrenzt durch PSF fitting |
| Transmissions-Effizienz | 50 % - 68 % | > 50 % Spezifikation als Maß für Empfindlichkeit; jedoch stark abhängig von AO-Leistung u. thermischem Hintergrund |
| Gesamtleistung | 30 % - 44 % | inkl. 5 Teleskopspiegel und der AO-Vorschaltoptiken |
| Filteranzahl | 2x 18 Filter | Permanent verfügbar im Vakuum |
| Massenbudget | 17 Tonnen | Gesamtinstallation |
| `First-Light´ Inbetriebnahme | 2027/28 |
Abb.2: Simuliertes Bild einer hoch-rotverschobenen Galaxie, wie sie im Gesichtsfeld von MICADO (links) bzw. im James-Webb-Space-Teleskop (rechts) erscheinen würde.
Abb.3: Vergleichende Ansichten des Zentrums im Kugelsternhaufen Omega-Cen; heutige Beobachtungen mit dem VLT (obere Reihe), simuliertes Bild im James-Webb-Space-Teleskop und im MICADO Gesichtsfeld (untere Reihe).
Abb.4: Göttinger Subsystem I; Tragende Hauptstruktur für Vakuumtank und zahlreiche andere Subsysteme und deren Teleskopanbindung.
Abb.5: Göttinger Subsystem II; Mitbewegte Plattform zur Versorgung des Kamerasystems mit elektr. Leistung, Kühlung, Kontroll- und Datenleitungen.
Abb.6: 8-Meter hoher Versorgungsturm für Aufbau und Wartung der Gesamtinstallation im erdbebengefährdeten Chile.
Veröffentlichungen (Auswahl)
[1] Davies, R. et al., "The final design of MICADO, the first light ELT camera", SPIE Vol. 12184-69 (2022)[2] Witschel, J., Nicklas, H. et al., "The MICADO first light imager for the ELT: Final design of primary instrument support, access and supply subsystems", SPIE Vol. 12184-125 (2022)
[3] Nicklas, H. et al., "The MICADO first light imager for ELT: From hexapod to octopod instrument support structure", SPIE Vol. 1070292 (2018)
[4] Pott, J.-U. et al., "The MICADO first light imager for ELT: its astrometric performance", SPIE Vol. 10702 (2018)