Noch ist nicht sicher, wer in Bezug auf die Fertigung der 1.000 Spiegel für das European Extremely Large Telescope (E-ELT) den Zuschlag erhalten wird. Die Universität Cranfield in Großbritannien arbeitet derzeit mit Hilfe hochpräziser Messsysteme von Hexagon Metrology an der Herstellung von sieben Spiegelelementen für das größte Teleskop der Welt. Bei diesen Spiegelelementen handelt es sich um Prototypen. Nach deren Abnahme wird die Universität Cranfield in der Lage sein, als Teilhaber einer noch namenlosen britischen Herstellerfirma, ein Angebot über die Fertigung einer höheren Anzahl von Spiegelelementen abzugeben.

Der Hauptspiegel des am Boden stationierten Teleskops der Europäischen Südsternwarte (ESO) wird einen Durchmesser von 42 m aufweisen und aus 1.000 sechseckigen Spiegelelementen mit 1,5 m Breite und nur 5 cm Stärke bestehen. Das E-ELT ist vier- bis fünfmal größer als die derzeit größten optischen Teleskope und kann 15 Mal mehr Licht bündeln.

Die mit der Fertigung und Qualitätssicherung verbundenen Vorgaben stellen sowohl eine Herausforderung für die Universität Cranfield als auch für Hexagon Metrology dar. „Die Universität Cranfield ist die einzige Einrichtung in Großbritannien, die zur Fertigung der Spiegelelemente mit der erforderlichen Genauigkeit in der Lage ist", erklärt Professor Paul Shore, Leiter des Bereichs Precision Engineering der Universität Cranfield. „Wir haben das Schleif- und Messsystem BoX (Big OptiX) hier in Cranfield eigens zur Herstellung dieser Spiegel entwickelt."

Leitz PMM-F - Zur optimalen Messung der Spiegel
Im von Hexagon Metrology unterstützten Loxham-Präzisionslabor der Universität Cranfield befindet sich ein Koordinatenmessgerät der Reihe Leitz PMM-F 30.20.10. Dieses ultrahochgenaue Messsystem von Hexagon Metrology dient zur Messung der Spiegelelemente und damit zur Kontrolle der Arbeit des BoX-Schleifsystems. Nach Abschluss der Entwicklungsarbeiten wird die Kombination aus Cranfield BoX und Leitz PMM-F zum Schleifen eines Spiegels 20 Stunden benötigen.

Nach der Fertigung in Cranfield werden die Spiegel zum Polieren an einen anderen Standort geschickt. Poliert wird anhand der mit der Leitz PMM-F erstellten Oberflächenfehlerkarten, aus denen sich zu hohe und zu niedrige Stellen für erste Polierkorrekturen ablesen lassen. Der polierte Spiegel muss eine Rauheit von 1 bis 2 Nanometern RMS (quadratischer Mittelwert) und eine Maßgenauigkeit von 10 Nanometern RMS aufweisen.

Polieren der Oberfläche unter den wachsamen „Augen" des Laser Trackers
Die extrem hohen Oberflächengenauigkeiten werden mit Hilfe eines 8 Meter hohen Prüfturms kontrolliert. Für die exakte Ausrichtung des Prüfturms sorgt ein in die Struktur integrierter Leica Absolute Tracker AT901 von Hexagon Metrology. Das Laser Tracker-System überwacht die Position der Hauptoptik des Prüfturms während der Messungen und erfasst mögliche Bewegungen infolge thermischer Einflüsse. Sie können aufgrund der Größe der Struktur mehrere Mikrometer betragen.

„Die Mitarbeit an diesem Projekt ist ungeheuer anspruchsvoll und spannend", so David Brown, Geschäftsführer von Hexagon Metrology in Großbritannien. „Die Astronomen beschäftigen sich mit den großen Fragen der Menschheitsgeschichte: Wie sind die Planeten und die Galaxien entstanden? Gibt es außerirdisches Leben? Was sind dunkle Materie und dunkle Energie? Hexagon Metrology ist stolz darauf, einen Beitrag zur Beantwortung einiger dieser Fragen leisten zu können."