Wenn haargenau nicht genau genug ist

CONCAD im South Pole Three Mirror Anastigmat (SPTMA)

Ein Drei-Spiegel-Anastigmat ist ein aus drei Spiegeln bestehende Teleskopanlage, die bei kleinen Abmessungen ein großes Sichtfeld öffnet. Ihre monolithische Ausführung hat – gegenüber aus kleineren Komponenten bestehenden Varianten – den Vorteil höherer, nicht durch Nahtstellen beeinträchtigter Reflektionsgenauigkeit. Der Nachteil liegt auf der Hand: Die ganze Herausforderung besteht nun in der hochgenauen Produktion des einen Exemplars.

Ein Fall wie geschaffen für das Konstruktions- und Produktionsteam von CONCAD. Im Auftrag der mtex antenna GmbH entstand ein gigantischer 5 x 5,5 Meter messender Radioteleskop-Spiegel aus Aluminium, herausgefräst aus zwei Blöcken zu je 20 Tonnen.

Das Besondere: Um thermische Verformungen im Reflektor während des Schneidens weitestgehend zu vermeiden, durfte die Temperatur in der riesigen Produktionshalle nur um wenige Zehntel Kelvin schwanken – kein Problem für die Hightech-Klimatisierung bei CONCAD: Sie hielt die Umgebungstemperatur stabil zwischen +/-0,4 0C Abweichung.

Ergebnis: CONCAD unterschritt die geforderten Toleranz von 25µm und erzielte beeindruckende 14µm Präzision – das entspricht einem Drittel der Dicke eines menschlichen Haars für einen tonnenschweren, über 25 Quadratmeter messenden Aluminiumspiegel!

Dieser weltweit zur Zeit genaueste monolithische Reflektor fungiert als Prototyp für das TMA und wird am Südpol zum Einsatz kommen.