VLT: Visir

Frans-Nederlandse spectrometer voor de Europese VLT in Chili.

VLT: Visir

Visir: aardse telescoop met buitenaards zicht

Infrarood-astronomie was grotendeels aangewezen op satellieten omdat de dampkring vrijwel al het licht in het mid-infrarode golflengtegebied absorbeert. Visir (VLT Imager and Spectrometer for the mid-InfraRed) die onderdeel is van de Very Large Telescope (VLT) , maakt gebruik van twee transmissie-vensters in de atmosfeer die wel infrarood licht doorlaten: de N-band (golflengten 7,5-14 micron) en de Q-band (16-28 micron). Visir maakt afbeeldingen en spectra in twee golflengtegebieden: 8-13 en 17-24 micrometer. Visir bevat meerdere instrumenten ineen. Naast de camera, met een keuze van drie beeldschalen en een ruime set smalle en brede bandfilters, is er de spectrograaf die een combinatie is van meervoudige spectrografen voor spectroscopie met verschillende resoluties in golflengte ('low', 'medium' en 'high'). Visir werd ontworpen en gebouwd in opdracht van ESO door het Frans-Nederlandse Visir-consortium, een samenwerking tussen het Franse Service d’ Astrophysique bij Parijs en NOVA/ASTRON in Dwingeloo. De spectrometer - het meest gecompliceerde deel van VISIR - is ontworpen, gebouwd, getest en geïnstalleerd in Dwingeloo.

Complex

Het technisch ontwerp van Visir is zeer complex. Het instrument moet diep gekoeld worden om de storende infraroodstraling van het instrument zelf te onderdrukken. Visir zit daarom gemonteerd in een grote (~1.5 m3) vacuümtank. Drie koelmachines koelen het tot een temperatuur van 25 K. De detectoren van de camera en de spectrometer worden zelfs gekoeld tot 6 K. Dit stelt hoge eisen aan het koelsysteem en aan de precisiemechanismen en motoren (15!), die allemaal in de kou en in hoogvacuüm moeten werken. Standafhankelijke doorbuigingen van het instrument mogen niet meer dan enkele microns bedragen. Bovendien moet de te koelen massa zo veel mogelijk beperkt worden. Alle onderdelen van het instrument zijn tot het uiterste uitgehold, om aan beide eisen te voldoen.

Reflecterende optiek

Voor het mid-infrarood bestaan nauwelijks bruikbare glassoorten. Het optische ontwerp van Visir is daarom puur gebaseerd op reflecterende optiek. Alle optische oppervlakken zijn bedekt met reflectiecoatings van goud. Dit levert een reflectievermogen van meer dan 97 procent. Deze 'all reflective' optiek, plus het feit dat het hele instrument uit één materiaal (aluminium) is gemaakt, levert het belangrijke voordeel van een strikt homogeen ontwerp. De optische stralengang en de afbeeldingkwaliteit zijn volkomen onafhankelijk van temperatuurvariaties. Op 30 april 2004 werd VISIR operationeel in het brandpunt van Melipal, een van de vier 8,2-meter VLT-telescopen op de berg Paranal in Chili.

#MEDIAFILE_CONTENT#

Nevel van Betelgeuze

Met behulp van Visir hebben astronomen in juni 2011 de complexe en heldere nevel rond de superreuzenster Betelgeuze zeer gedetailleerd in beeld gebracht. Deze structuur, die de indruk wekt dat er vlammen uit de ster schieten, is ontstaan doordat de stellaire kolos grote hoeveelheden materie de ruimte in blaast. De VLT-opname toont de omringende nevel, die veel groter is dan de ster zelf: hij strekt zich uit tot 60 miljard kilometer van het steroppervlak – ongeveer 400 keer de afstand zon-aarde.

Upgrade

Sinds de introductie van Visir is mid-infrarood detectortechnologie aanzienlijk verbeterd. ESO en leden van het consortium dat VISIR gebouwd heeft, hebben een project gelanceerd om Visir te upgraden. Het grootste deel van het project zal de upgrade van zijn huidige DRS (voormalige Boeing) 256x256 BIB-detector naar een Raytheon 1024x1024 pixel Waterman array. De nieuwe detector zal grotere gevoeligheid en betere stabiliteit brengen. Op basis van feedback van gebruikers wordt ook een aantal andere maatregelen getroffen om de hardware en de software van Visir te optimaliseren.

Link

VISIR op de ESO-website (Engels)