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.

MICADO on Nasmyth platform

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

AnforderungSpezifikationAnmerkungen
Wellenlängenabdeckung0.8 - 2.4 µm
Optisches Abbildungssystem3-Spiegel-Anastigmat (TMA)Jeweils für Kollimator- und Kameraoptik
Gesichtsfeldgröße (Durchm.)50 arcsecSchwerpunkt 'Resolved stellar populations' und hoch-rotverschobener Galaxien
Abbildungsgüte70% Strehl im K-Bandlegt die Metrik fest für die Budgettierung
Detektoren9x H4RG (4Kx4K)Derzeit größter NIR Detektor in 3x3 Mosaik
Räumliche Standard-Abtastrate4 milli-arcsec [mas]
Hochauflösende Beobachtung1.5 milli-arcsec [mas]erhöhte Abtastrate dank einschwenkbarer Zoom Optik
Instrumentelle Verzeichnung< 1.9%Extremanforderung an zeitliche Stabilität (vgl. nachfolgende Astrometrie)
Astrometrische Genauigkeit50 mikro-arcsec [µas]relative Genauigkeit über die volle Feldgröße einer Einzelaufnahme
Spektroskopisches AuflösungsvermögenR ~20 000läßt Erforschung zwischen den OH-Linien zu
Photometrische Genauigkeit0.03 Magnituden [mag]begrenzt durch PSF fitting
Transmissions-Effizienz50 % - 68 %> 50 % Spezifikation als Maß für Empfindlichkeit; jedoch stark abhängig von AO-Leistung u. thermischem Hintergrund
Gesamtleistung30 % - 44 %inkl. 5 Teleskopspiegel und der AO-Vorschaltoptiken
Filteranzahl2x 18 FilterPermanent verfügbar im Vakuum
Massenbudget17 TonnenGesamtinstallation
`First-Light´ Inbetriebnahme2027/28



Simuliertes Bild einer hoch-rotverschobenen Galaxie, wie sie im Gesichtsfeld von MICADO (links) bzw. im James-Webb-Space-Teleskop (rechts) erscheinen würde.
Abb.2: Simuliertes Bild einer hoch-rotverschobenen Galaxie, wie sie im Gesichtsfeld von MICADO (links) bzw. im James-Webb-Space-Teleskop (rechts) erscheinen würde.

Vergleichende Ansichten des Zentrums im Kugelsternhaufen Omega-Cen; heutige Beobachtungen mit dem VLT
Vergleichende Ansichten des Zentrums im Kugelsternhaufen Omega-Cen; simuliertes Bild im James-Webb-Space-Teleskop und im MICADO Gesichtsfeld

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).

Subsystem I
Abb.4: Göttinger Subsystem I; Tragende Hauptstruktur für Vakuumtank und zahlreiche andere Subsysteme und deren Teleskopanbindung.

Subsystem II
Abb.5: Göttinger Subsystem II; Mitbewegte Plattform zur Versorgung des Kamerasystems mit elektr. Leistung, Kühlung, Kontroll- und Datenleitungen.

Stand_alone#2Maintenance-Platform_IAG
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)