Ein Teller Linsen auf dem Mond

Auslese 2009Das weltgrößte Spiegelteleskop GranTeCan, gestern wurde es auf La Palma eingeweiht, kann einen Teller Linsen auf dem Mond sehen. Diese Meldung verbreitet sich seit ein paar Tagen um den Globus. Nicht nur ich musste bei diesem Satz stutzen: Wieso ausgerechnet ein Teller Linsen? Der ist doch nur einige Dezimeter groß. Warum nicht gleich die Mondlandefähren der Amerikaner? Ist das überhaupt möglich?

Das GranTeCan (Gran Telescopio Canarias, Foto: IAC) ist wirklich groß. Sein Hauptspiegel besteht aus 36 Segmenten, zusammen ergeben sie eine nutzbaren Fläche von rund 84 Quadratmetern, was einem Spiegeldurchmesser von etwa 10,4 Metern entspricht. Ob es jetzt eine "neue Welt" für die Astronomen erschließt, sei einmal dahingestellt, schließlich sind 10,4 Meter nicht unbedingt viel mehr als der 10,0-Meter Spiegeldurchmesser der ebenfalls segmentierten Keck-Zwillinge auf dem Mauna Kea auf Hawaii. Aber sind diese 10,4 Meter nicht ein bisschen wenig für die Sichtung eines Tellers frischen Kochguts auf dem Mond?

Der Mond ist immerhin 380.000 Kilometer weit entfernt. Ein Teller Linsen, lassen wir ihn mal 30 Zentimeter groß sein, erscheint in dieser Entfernung unter einem Winkel von etwa 0,00016 Bogensekunden. Selbst wenn wir ihn in Gedanken auf etwa zwei Meter anwachsen lassen, erscheint er nur eine Tausendstel Bogensekunde groß. Eine Bogensekunde ist wiederum der 3600te Teil eines Winkelgrads. Also selbst, wenn der Teller Mondlinsen großzügigerweise schon so groß wie ein Kleinwagen ist, sieht man ihn von der Erde aus als verschwindend kleinen Punkt.

Jeder Physikstudent lernt in den ersten Semestern, dass das Winkelauflösungsvermögen eines Teleskops nach dem Raleigh-Kriterium proportional zum Verhältnis der Lichtwellenlänge zum Objektivdurchmesser ist. Als Faustformel gilt, dass sich das Auflösungsvermögen in Bogensekunden zu 115 geteilt durch die Öffnung in Millimetern berechnet. Ein 10,4-Meter-Spiegel kommt so auf 0,01 Bogensekunden, also um Größenordnungen zu grob für unseren Teller. Für ein Auflösungsvermögen von einer Tausendstel Bogensekunde benötigte man einen Teleskopspiegeldurchmesser von 115 Meter, und für einen realistischen Teller gar mehr als 700 Meter. Und selbst dann erreicht man gerade die Auflösungsgrenze – um die Linsen zu sehen, müsste der Spiegel noch deutlich größer sein. Also in jedem Fall noch ein bisschen größer als der des GranTeCan! Dass ich atmosphärische Effekte hier unberücksichtigt lasse, versteht sich von selbst.

Was hat es dann mit dieser Aussage auf sich? Von wem stammt sie überhaupt? Nach kurzer Internetrecherche (vulgo "googeln") stieß ich auf einen Artikel des Magazins Canarias7 zur erfolgreichen First-Light-Nacht des GranTeCan am 13. Juli 2007. Darin wird José Miguel Rodríguez Espinosa vom Instituto de Astrofísica de Canarias, Mitarbeiter am GranTeCan, zitiert:

José Miguel Rodríguez Espinosa dijo que podría detectar un plato de potaje en la superficie lunar, y observar si está caliente o frío debido a los infrarrojos.

Also zu Deutsch: Das Teleskop kann einen Teller Eintopf auf der Mondoberfläche nachweisen, und anhand dessen Infrarotstrahlung feststellen, ob der Eintopf noch warm ist! In der deutschen Übersetzung wurde aus "potaje" dann "Linsen", in der englischen Version einfach "food".

Das klingt doch schon etwas genauer. Eine kurze Nachfrage bei Herrn Espinosa ergab, dass das GranTeCan selbstverständlich nicht in der Lage ist, einen Teller Linsen, Eintopf oder was auch immer zu sehen oder gar aufzulösen. Wohl aber kann es die schwache Infrarotstrahlung eines solchen hypothetischen lunaren Mittagessens nachweisen und damit die Temperatur der Mahlzeit bestimmen. Und das ist doch schon mal etwas!

Die Mondfähren der Amerikaner dürften so allerdings nicht aufzuspüren sein, denn die haben sich mittlerweile längst an die Umgebungstemperatur angepasst, wie es auch ein zurückgelassener Eintopf bald tun würde. Aber die sind seit letztem Wochenende eh abgelichtet – von LRO, aus dem Mondorbit.

Nachtrag: Korrekt und verwirrungsfrei dargestellt ist der Zusammenhang bei Sterne und Weltraum. Aus den Linsen resp. Eintopf wurde hier allerdings eine Suppe, die unter den Bedingungen auf der Mondoberfläche relativ rasch verdampfen würde…

Guten Appetit!

Jan Hattenbach

Mit dem Astronomievirus infiziert wurde ich Mitte der achtziger Jahre, als ich als 8-Jähriger die Illustrationen der Planeten auf den ersten Seiten eines Weltatlas stundenlang betrachtete. Spätestens 1986, als ich den Kometen Halley im Teleskop der Sternwarte Aachen sah (nicht mehr als ein diffuses Fleckchen, aber immerhin) war es um mich geschehen. Es folgte der klassische Weg eines Amateurastronomen: immer größere Teleskope, Experimente in der Astrofotografie (zuerst analog, dann digital) und später Reisen in alle Welt zu Sonnenfinsternissen, Meteorschauern oder Kometen. Visuelle Beobachtung, Fotografie, Videoastronomie oder Teleskopselbstbau – das sind Themen die mich beschäftigten und weiter beschäftigen. Aber auch die Vermittlung von astronomischen Inhalten macht mir großen Spaß. Nach meinem Abitur nahm ich ein Physikstudium auf, das ich mit einer Diplomarbeit über ein Weltraumexperiment zur Messung der kosmischen Strahlung abschloss. Trotz aller Theorie und Technik ist es nach wie vor das Erlebnis einer perfekten Nacht unter dem Sternenhimmel, das für mich die Faszination an der Astronomie ausmacht. Die Abgeschiedenheit in der Natur, die Geräusche und Gerüche, die Kälte, die durch Nichts vergleichbare Schönheit des Kosmos, dessen Teil wir sind – eigentlich braucht man für das alles kein Teleskop und keine Kamera. Eines meiner ersten Bücher war „Die Sterne“ von Heinz Haber. Das erste Kapitel hieß „Lichter am Himmel“ – daher angelehnt ist der Name meines Blogs. Hier möchte ich erzählen, was mich astronomisch umtreibt, eigene Projekte und Reisen vorstellen, über Themen schreiben, die ich wichtig finde. Die „Himmelslichter“ sind aber nicht immer extraterrestrischen Ursprungs, auch in unserer Erdatmosphäre entstehen interessante Phänomene. Mein Blog beschäftigt sich auch mit ihnen – eben mit „allem, was am Himmel passiert“. jan [punkt] hattenbach [ät] gmx [Punkt] de Alle eigenen Texte und Bilder, die in diesem Blog veröffentlicht werden, unterliegen der CreativeCommons-Lizenz CC BY-NC-SA 4.0.

3 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Linsenteleskop mal anders…

    Hallo Jan,

    über diesen Teller Linsen bin ich heute auch bei der Nachricht im Fernsehen gestolpert und habe mich gewundert.

    Danke, dass du so schnell die Hintergründe dazu herausgefunden hast. So macht es Sinn.

    Gruß

    Kai

  2. Wärmequelle

    Manche ordentliche Nachricht „lebt“ vom Kontrast – der Witz allerdings auch. Wenn ich Nichts produzieren kann, ja sogar ein besseres Nichts – und Nichts auch nachweisen kann, dann wissen Vakuum-Kenner was gemeint ist. Ohne dieses Stichwort wird es etwas schwieriger. Und so lässt sich der Teller Linsen mit den „Randinformationen“ sogar besser einprägen!
    So gesehen sind die Randinformationen im Beitrag so gut, dass man sich für weiter recherchierte neue Teleskope einige Parameter ausrechnen kann.
    Eine Raketenlandung, die Fahrt eines Mondautos oder auch eine aktive Sonde wären dann nachweisbar – eine Frage der Isolation?

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