Teile für ESA-Röntgenteleskop NewAthena werden in Adlershof gebaut

Vereinbarung zur Fertigung von Spiegelmodulen im PTB-Labor bei BESSY II

Teilnehmende des Treffens von PTB, ESA und cosine am 30. April 2025 in Berlin-Adlershof © PTB

Seit über 30 Jahren gibt es Kooperationsverträge zwischen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und der European Space Agency (ESA) über die Nutzung von Synchrotronstrahlung zur Charakterisierung von Detektoren, Filtern und Spiegeln für die Röntgenastrophysik. Für die Untersuchung von Silizium-Porenoptiken (silicon pore optics, SPO) werden seit etwa 10 Jahren zwei dedizierte Strahlrohre im PTB-Labor bei BESSY II betrieben.

Nun erreicht die Zusammenarbeit eine neue Stufe, denn für das Röntgenteleskop NewAthena, das 2037 in den Weltraum gestartet werden soll, soll nicht nur die Charakterisierung, sondern auch ein Teil der Fertigung mit Hilfe von Synchrotronstrahlung erfolgen. Dazu wird die PTB bis Frühjahr 2027 zwei weitere Strahlrohre (X-ray Parallel Beam Facilities, XPBF 3 und 4) und einen etwa 90 m² großen Reinraum in ihrem Labor bei BESSY II aufbauen. Mit den dort erzeugten Röntgenstrahlen mit sehr kleiner Divergenz (< 2 Bogensekunden) können Mitarbeitende der Firma cosine, die die Optik im Auftrag der ESA entwickelt, vorgefertigte Stapel für die Doppelreflexion zueinander justieren und zu Spiegelmodulen zusammenbauen. Die Stapel bestehen aus rechteckigen Platten aus Silizium-Wafern mit Rippen an der Rückseite, so dass Poren entstehen, in denen die Röntgenstrahlung reflektiert wird. Für die benötigte Spiegelfläche von etwa 300 m² müssen ca. 600 Spiegelmodule produziert werden, die dann zu einer Optik mit 2,5 m Durchmesser zusammengesetzt werden.

Eine Vereinbarung zum Aufbau der Strahlrohre und deren Betrieb bis 2034 wurde im Frühjahr 2025 unterschrieben. Bei einem Treffen mit Vertretern der ESA und der Firma cosine am 30. April 2025 in Berlin-Adlershof wurde die Bedeutung der PTB für die Realisierung des bisher größten Röntgenteleskops bekräftigt.

Veröffentlichung:

Characterization of silicon pore optics for the NewAthena X-ray observatory in the PTB laboratory at BESSY II
M. Krumrey et al., J. Synchrotron Rad. 31, 716-722 (2024)
https://doi.org/10.1107/S1600577524004090

Kontakt:

Michael Krumrey
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Fachbereich 7.2 Röntgenmesstechnik mit Synchrotronstrahlung
michael.krumrey(at)ptb.de
https://www.ptb.de

Pressemitteilung PTB vom 06.06.2025