Verbund: 4MOST: Von der Konstruktion bis zur Inbetriebnahme am VISTA Teleskop

Abstract

4MOST (4-Meter Multi-Object Spectroscopic Telescope) ist ein großes innovatives Projekt, das im Jahr 2013 vom wissenschaftlich-technischen Komitee (STC) der Europäischen Südsternwarte (ESO) und anschließend vom ESO Council genehmigt wurde. 4MOST wird über einen Zeitraum von 15 Jahren Spektren von mehr als 30 Millionen Sternen und 30 Millionen Galaxien mit einer spektralen Auflösung R ~ 5,000 und 5 Millionen Sterne mit R ~ 20,000 aufnehmen. Von 2023 an wird 4MOST das einzige Instrument am 4m VISTA-Teleskop auf Cerro Paranal sein. 4MOST wird etwa 2400 optische Fasern in einem Gesichtsfeld von 4.1 Quadratgrad einsetzen, um auf diese Weise den ganzen Südhimmel einschließlich der inneren Milchstraße, der Magellanschen Wolken und des frühen Universums in Richtung des südlichen galaktischen Pols abzudecken. In den Jahren 2020-2023 fand die Phase der Beschaffung, des Zusammenbaus und der Integration der Komponenten von 4MOST statt. Die LSW hat hierbei die Entwicklung des hochauflösenden Spektrographen sowie der Instrumenten-Kontrollsoftware verantwortet. In den Jahren 2020 und 2021 wurden die Integration und Tests des hochauflösenden Spektrographen für 4MOST (HRS) in der neuen Integrationshalle der LSW fortgesetzt. Bereits die ersten Kalibrationsdaten dieser beiden Kanäle zeigten die exzellente Bildqualität des Spektrographen, der in dieser Hinsicht somit die Spezifikationen erfüllt. Bis Mai 2022 fanden weitere Tests und eine Feinabstimmung des Instruments statt. Nach der erfolgreichen lokalen Abnahme wurde der Spektrograph im August 2022 nach Potsdam transportiert, wo er seitdem gemeinsam mit den anderen Sub-Systemen von 4MOST erprobt und charakterisiert wird. Die Software zur Steuerung von 4MOST basiert auf der Standardsoftware der ESO, welche für die Instrumente am Very Large Telescope (VLT) entwickelt wurde. Die wesentliche Aufgabe der LSWSoftwaregruppe besteht darin, die von der ESO angelegten Basismodule so anzupassen und zu erweitern, daß sie den Bedürfnissen des 4MOST-Instrumentes Rechnung tragen. Eine zentrale Rolle spielten in den Jahren 2020 und 2021 die Arbeiten an der Steuersoftware für die Feldakquise sowie für die Beobachtungs- und Kalibrationssequenzen des Instrumentes. Im Jahr 2022 wurden die bestehenden Beobachtungs-, Kalibrierungs- und Wartungssequenzen („Templates“) in einen präfinalen Zustand gebracht und an verschiedenen Orten sowie mit Hardware-Komponenten (soweit vorhanden) in Testreihen überprüft. Die 4MOST-Steuersoftware wurde bei „Operation Rehearsals“ erfolgreich eingesetzt, bei denen der primäre Datenfluß vom Operationssystem über die Steuersoftware am Paranal zur Daten-Pipeline weitergehend getestet und analysiert wurde. Datei-Upload durch TIB