Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment - HETDEX

Projekt

Am Hobby-Eberly Telescope in Texas wird das über den 10m-Spiegel eingefangene Licht des jeweiligen Himmelsausschnittes auf die Field Unit (in der Fokalebene) gelenkt. Dort wird das Licht von ca. 33.400 einzelnen Glasfasern in 150 Bündeln zu je 448 Fasern über 18...25m bis zu den 150 einzelnen Spektrografen geleitet. Die Spektrografen erlauben die spektrale Zerlegung des Lichtes jeder einzelnen Faser - also jedes einzelnen Pixels. Die Spektrografen sind bezeichnet mit VIRUS (Visible Integral-field Replicable Unit Spectrographs).

Die Bereiche zwischen den Fasern eines Bündel-Kopfes und zwischen den einzelnen Köpfen in der Field Unit können mit Mehrfachaufnahmen unter entsprechendem Versatz gefüllt werden. So ist eine nahezu vollständig geschlossene Erfassung des jeweils beobachteten Ausschnitts möglich.

Die speziell entwickelten CCD-Chips in den Spektrografen werden aufwändig per Stickstoff gekühlt, um die wenigen nutzbaren Photonen, die vom Himmel über die Fasern angeliefert werden, effektiv nutzen zu können.

Ziel ist das großformatige "abscannen" des Himmels. Jedoch werden nicht Sterne und Planeten erfasst, sondern man ist am dunklen Nachthimmel auf der Suche nach Galaxien. Über die spektrale Auswertung der Pixel und deren entsprechende Rotverschiebung ist eine Bestimmung der Entfernung und der Geschwindigkeit der Galaxien im sich ausdehnenden Universums möglich.

Aus der Anordnung und Staffelung der Galaxien im tiefen Raum erhoffen sich die Wissenschaftler weitere Erkenntnisse über die Dunkle Energie. Dieses Experiment ist als HETDEX (Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment) bekannt.

Projektpartner

Leibniz-Institut für Astrophysik (AIP) Potsdam
Department of Astronomy of University of Texas at Austin

und andere

VIRUS Faserbündel

  • 448 Quarzfasern mit PI-Beschichtung
  • 320µm Core-Diameter
  • 18 ... 25m Länge
  • 2 Linear-Arrays mit je 224 Fasern, R=419mm

Aufgabenstellung

Konzept

  • Entwicklung einer Faserpoliermaschine für die Radien-Politur (r=419mm) 
  • Berücksichtigung von Prüfmöglichkeiten während des Politurprozesses
  • Integration eines KEYENCE Kameramikroskopes
  • Festlegung von Arbeits- und Dokumentationsschritten
  • Erarbeitung einer Fertigungsanweisung für Dritt-Hersteller von VIRUS-Bündeln

Fertigung

  • Bündelung von Fasern, Einziehen in Kevlar- und Metallschutzschläuche
  • Sortierung und Einfädeln von 448 Fasern in eine Fasermatrix bzw. Aufteilung in 2 Linear-Arrays
  • Verklebung unter Berücksichtigung der FRD (Focal-ratio degradation)
  • Plan-Politur der Matrix-Endfläche
  • Radius-Politur der Linear-Arrays unter r=419 mm
  • Endflächendokumentation