Blick von in eines der 7 Spiegelmodule.  Jedes Spiegelsystem besteht aus 54 konzentrisch angeordneten Schalen. Die Streulichtblende (engl. „baffle“) setzt sich analog dazu aus 54 einzelnen Ringen zusammen.

Projekt eRosita

War die Dunkle Energie früher stärker oder schwächer als sie es heute ist? Licht in das Dunkel soll das deutsche Röntgenteleskop eROSITA (extended Roentgen Survey with an Imaging Telescope Array) bringen, das unter der Federführung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching gebaut wurde.

Teleskop und Raumsonde

Sieben parallel ausgerichtete Spiegelsysteme bilden die Optik des Röntgenteleskops. Ihre Kombination aus Lichtsammelfläche, Gesichtsfeld und Auflösungsvermögen ist bisher unerreicht. Im Brennpunkt jedes Spiegelsystems sitzt eine hochempfindliche CCD-Kamera, die speziell für eROSITA entwickelt wurde. An der Entwicklung und wissenschaftlichen Betreuung des Teleskops beteiligen sich neben dem Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching auch die Universitäten Tübingen, Erlangen-Nürnberg und Hamburg sowie das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam. (Quelle: DLR/Deutsche Raumfahrtagentur)

Jedes Spiegelsystem besteht aus 54 konzentrisch angeordneten Schalen. Die Streulichtblende (engl. „baffle“) setzt sich analog dazu aus 54 einzelnen Ringen zusammen. Diese Bauteile werden aus INVAR - Blechen unter Anwendung eines gemeinsam von MPE und LaserJob entwickelten Verfahrens gefertigt: Die Bleche werden präzise zugeschnitten, gebogen, auf Zylinder aufgezogen und anschließend verschweißt.

 

Herausforderung

Das Baffle unterliegt besonders hohen Anforderungen hinsichtlich der Formgenauigkeit. Die einzuhaltende Rundheitstoleranz beträgt ±0,05 mm, die Positionstoleranz liegt bei 0,04 mm. Diese anspruchsvollen Vorgaben konnten durch eine enge Zusammenarbeit erfolgreich realisiert werden.

Die größte Herausforderung bei der Verarbeitung der Bauteile bestand darin, die Rundheit nach dem Schweißprozess zu erhalten, ohne die Oberfläche der Bafflelschalen zu beschädigen. 

Diese beiden Aspekte sind für die Funktionalität der Komponenten von entscheidender Bedeutung gewesen, da sie sich erheblich auf die Gesamtproduktivität und Qualität des Endprodukts ausgewirkt haben.

Lösung

Im Verlauf des Projekts führten wir zahlreiche Schweißversuche durch, um den hohen Anforderungen an die Rundheit gerecht zu werden. Dabei stießen wir auf verschiedene Schwierigkeiten, doch der Durchbruch gelang schließlich mit einer mäanderförmigen Schnittführung. Diese Technik, kombiniert mit einem partiellen, verzahnten Verschweißen der Bleche, stellte sich als äußerst effektiv heraus. 

Um die Qualität und Effizienz weiter zu steigern, wurden speziell entwickelte Vorrichtungen eingesetzt. Diese optimierten nicht nur den Schweißprozess, sondern schützten auch die empfindlichen Oberflächen der Bafflelschalen vor Beschädigungen. Letztendlich ermöglichte diese Kombination aus innovativen Verfahren und präziser Technik, dass die Bauteile den hohen Standards entsprachen, die uns durch die Aufgabe gesetzt wurden. 

Zusammenfassend war das Projekt eine beeindruckende Leistung in der Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut im Bereich der modernen Fertigungstechnik, verbunden mit handwerklichem Geschick, das zeigt, wie gezielte Anpassungen und innovative Ansätze selbst die größten Herausforderungen effizient bewältigen können.

Weitere Informationen

Projektleitung:

Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik 

Giessenbachstraße D  

85741 Garching

 

Weitere Informationen:

Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik/MPE 

Flyer

DLR/ Deutsche Raumfahrtagentur