Sneak Preview auf das E-ELT

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…und auch tagsüber
Astronomers do it at Night

Die größten (optischen) Teleskope der Welt haben derzeit acht bis zehn Meter Spiegeldurchmesser, und sie haben in den letzten Jahren und Jahrzehnten Hervorragendes geleistet. Aber die Astronomen wollen mehr. In den Köpfen der Ingenieure sind daher längst die Großteleskope der nächsten Generation entstanden: das Thirty Meter Telescope TMT, das Giant Magellan Telescope GMT und das European Extremely Large Telescope E-ELT. Mit Hauptspiegeldurchmessern im Bereich von 25 bis 42 Metern werden diese Giganten in Sachen Lichtsammelleistung und Auflösungsvermögen in neue Dimensionen vorstoßen.

Bis es soweit ist, muß man sich aber noch ein Weilchen gedulden, denn über das Planungsstadium ist noch keins der drei Projekte hinaus. Wenn die drei jetzt noch die letzte Hürde – nämlich die der fehlenden Finanzmittel – nehmen, könnten die Teleskope in acht bis zehn Jahren ihr First Light sehen. Über einfache Konzeptstudien sind die Planungen aber längst hinausgewachsen. Mehrere Wissenschaftlerteams haben sich bereits Gedanken über die Instrumente gemacht, die zum Beispiel die Atmosphären extrasolarer Planeten charakterisieren oder die Entstehung der ersten Sterne und Galaxien nach dem Urknall beobachten sollen. Auch die mechanische Konstruktion der Teleskop-Riesen und ihrer Kuppelbauten steht bereits fest. Für viele Komponenten gibt es bereits Prototypen und Testaufbauten, die ihre Leistungsfähigkeit demonstrieren sollen.

Ein bewegliches E-ELT-Modell

Am 13. Dezember war ich zusammen mit Markus Pössel beim Treffen des ESO Science Outreach Network in Garching. Gemeinsam mit unseren Kollegen aus den anderen ESO-Mitgliedsländern hatten wir dort die Gelegenheit, einen Blick auf eine ganze Reihe potentieller Kandidaten für zukünftige Bauteile des E-ELT zu werfen. In der Ecke einer großen Lagerhalle hatte die ESO zwischen Paletten, Schränken und Regalen eine kleine "Ausstellung" von solchen Dingen zusammengestellt, und das erste was es sich bewußt zu machen galt war, daß das fertige Teleskop so groß wie drei dieser Lagerhallen sein würde.

Amateurastronomen wird die Gesamtkonstruktion leidlich bekannt vorkommen: Wie ein ziemlich kompakter Dobson sieht es auf den ersten Blick aus, alt-azimutal montiert und mit großzügigen "Höhenrädern" ausgestattet. Wie schon bei heutigen Großteleskopen ist der Tubus offen, und die komplizierte Anordnung der Verstrebungen wurde nochmal optimiert, um Verbiegungen zu vermeiden, egal in welcher Position das Teleskop steht. Erdbebensicher muß es zudem sein, denn als Standort hat sich die ESO den Cerro Armazones in der chilenischen Atacamawüste ausgeguckt, einen 3000m hohen Berg, der nur ca. 30 km vom Cerro Paranal entfernt ist, der das Very Large Telescope beherbergt. Die vier 8m-Teleskope auf dem Paranal werden regelmäßig durchgeschüttelt – bei bis zu Stärke 7 auf der Richter-Skala.

Ein Spiegelsegment in der vorgesehenen Größe und Form im Teststand. Die Farbe der Glaskeramik deutet auf Zerodur-ähnliches Material

Der vorgesehenen Teleskop-Optik beim E-ELT liegt das Cassegrain-System mit Nasmyth-Fokus zugrunde, ausgeführt soll es aber als anastigmatisches fünf-Spiegel-System werden, um Abbildungsfehler zu minimieren. Das VLT und die anderen Teleskope der 8m-Klasse haben die Grenzen der Machbarkeit ausgelotet, was die Größe einzelner Spiegel angeht, dabei ist es geblieben. Ähnlich wie schon bei den beiden Keck-Teleskopen auf Hawaii oder dem GranTeCan soll der Hauptspiegel des E-ELT daher aus knapp 1000 wabenförmigen Segmenten mit 1.40m Durchmesser zusammengesetzt sein.

Hinter den Spiegeln steckt eine ausgefeilte Haltekonstruktion

Zwei Testspiegel aus verschiedenen Spiegelmaterialien gab es zu bewundern, und die ESO-Mitarbeiter ließen durchblicken, daß sie sich auch schon für eine der beiden Glaskeramiken entschieden haben. Auch wenn die Optik das Herzstück eines jeden Teleskopes ist, vernünftig gelagert muß sie sein, sonst ist alles vergebens. Zwei Entwürfe für Spiegelzellen, die die Einzelspiegel tragen sollen, konnte man daher ebenfalls in Augenschein nehmen. Getestet wurden sie schon bei verschiedensten Spiegelpositionen, und dem Vernehmen nach muß anscheinend noch ein wenig nachgebessert werden, um die gewünschte Stabilität zu erreichen.

 

Messen tut man das mit hochempfindlichen Sensoren, die einmal auf Gewichtsverlagerung reagieren, aber auch auf äußere Einflüsse wie Erschütterungen oder auch nur einen leichten Luftzug. All das hat Auswirkungen auf die Genauigkeit der Abbildung.

 
Aktuatoren für die adaptive Optik

Unschärfen, die durch Luftunruhe verursacht werden, gleichen moderne Großteleskope mit einer adaptiven Optik aus. Mithilfe von sogenannten Aktuatoren, kleinen Stellfüßchen, wird dabei die Form eines Spiegels im Strahlengang den Unebenheiten der ankommenden Wellenfront des Lichtes angepaßt. Beim E-ELT soll das Spiegel Nr. 4 übernehmen, was mit einem ein verkleinerten Funktionsmodell demonstriert wurde. Für die Halterung der fünften Spiegels gab es sogar die lebensgroße Variante zu sehen – dieser Spiegel wird in etwa so groß wie der Hauptspiegel der größten Teleskope Deutschlands.

Credit für alle Bilder und Videos: Markus Pössel
Carolin Liefke

Veröffentlicht von

Astronomin in vielerlei Hinsicht, so könnte man mich mit wenigen Worten beschreiben. Da ist zunächst einmal die Astrophysikerin, die an der Hamburger Sternwarte über die Aktivität von Sternen promoviert und dabei hauptsächlich mit den Röntgensatelliten Chandra und XMM-Newton gearbeitet hat, aber auch schon am Very Large Telescope in Chile beobachten durfte. Auslöser ihres beruflichen Werdegangs war ein engagierter Lehrer, dessen Astronomie-AG sie ab der 7. Klasse besuchte. Ungefähr zur selben Zeit erwachte auch die Hobbyastronomin, die anläßlich des Einschlags des Kometen Shoemaker-Levi 9 auf den Jupiter begann, mit einem russischen Feldstecher vom Flohmarkt den Tanz der Jupitermonde zu verfolgen. Heutzutage freut sie sich über jede Gelegenheit, mit ihrem 16-zölligen Dobson tief im Odenwald fernab der Lichter der Rheinebene auf die Jagd nach Deep-Sky-Objekten zu gehen. Und da Amateurastronomen gesellige Wesen sind, treffe ich mich gerne mit Gleichgesinnten, zum Beispiel zum gemeinsamen Beobachten. Auch nach meinem Umzug von der Großstadt Hamburg in das schöne Universitätsstädtchen Heidelberg halte ich engen Kontakt zu meinen Vereinskameraden von der Hamburger Gesellschaft für volkstümliche Astronomie und dem Astronomieverein meiner Jugend, dem Arbeitskreis Sternfreunde Lübeck. Seit einigen Jahren bin ich außerdem in dem Internetforum Astrotreff aktiv, wo ich Teil des Moderatorenteams bin. Um meine Faszination an der Astronomie an andere weitergeben zu können, besonders an Kinder und Jugendliche, habe ich mich seit Jahren in der Öffentlichkeitsarbeit engagiert, habe populärwissenschaftliche Vorträge gehalten und Schülergruppen betreut, die in Hamburg das Institut besucht haben. Diese Leidenschaft habe ich nun zu meinem Beruf gemacht. Hier in Heidelberg arbeite ich in einem kleinen aber feinen Team am Haus der Astronomie. Hiermit lade ich Sie ein, lieber Leser, an all diesen Facetten meines Astronomendaseins teilzuhaben. Mal witzig, mal spannend oder nachdenklich, manchmal auch persönlich oder mit Aha-Effekt. Carolin Liefke

23 Kommentare

  1. Faszinierend wie ein immer besseres Verständnis für die Physik und Technik, die hinter dem Teleskopbau steckt, zu immer perfekteren Instrumenten führt. Eine Evolution, die an die Grenzen des Machbaren führt.

    Und diese Grenzen sind für erdbasierte Teleskope schon bald erreicht. Im Weltraum hat es aber noch Platz für Teleskope, die 1000 Mal grösser sind, als was auf der Erde möglich ist. Und diese Riesenteleskope werden alle modular aufgebaut sein und sich automatisch zusammensetzen lassen wie zum Beispiel
    – das flux-pinned space telescope bei dem die Einzelspiegel in einem Magnetfeld eines Supraleiters austauschbar festgehalten werden (siehe http://www.spacecraftresearch.com/…ications.html )
    – rekonfigurierbare modulare Weltraumteleskope mit lauter identischen Einzelspiegeln, die über Aktuatoren erst ihre richtige Form erhalten (siehe http://kiss.caltech.edu/…egrino-breckinridge.pdf )

    Raumteleskope können fast beliebig leicht und fast beliebig gross werden.
    Es gibt noch viel Raum da oben und viele Jahrhunderte Zeit für den Teleskopbau.

  2. Zu wenig Platz – zu wenig Geld?

    Das verstehe ich nun nicht. Wieso haben wir ein Platzproblem auf der Erde, um große Teleskope aufzustellen? Die einzige echte Limitierung besteht dabei im Durchmesser des Planeten, und soweit gehen ja selbst derartige Projektstudien noch lange nicht.

    Der echte Knackpunkt dabei ist die Technologie, das Licht einzelner Teleskope interferometrisch zu kombinieren. Was im Radiobereich dank größerer Wellenlängen problemlos funktioniert, ist bis heute im sichtbaren Licht mit bodengebundenen Teleskopen nicht zufriedenstellend gelöst. Im Weltraum kommen dann noch mehr Störfaktoren und Unwägbarkeiten zusammen – wenn zum Beispiel schon die unkontrollierbaren Variationen im Sonnenwind die Abstände der Einzelspiegel um Größenordnungen mehr verändern als es die erforderliche Genauigkeit erlauben würde. Aus solchen Gründen steht der geplante Gravitationswellendetektor LISA vor ernsten technischen Schwierigkeiten, die die Machbarkeit der gesamten Mission verhindern könnten.

    Aus guten Gründen werden die besten Observatorien heutzutage auf dem Erdboden gebaut. Die Technologie der adaptiven Optik “überlistet” das Seeing, so daß Weltraumteleskope keinen Vorteil gegenüber bodengebundenen Instrumenten mehr haben. Und dann ist man an dem Punkt angelangt, an dem es nur noch um Effizienz geht. Bau und Betrieb des Very Large Telescope mit seinen vier 8m-Spiegeln hat bislang gerade mal 500 Millionen Euro gekostet – das Hubble-Weltraumteleskop mit seinem 2.4m-Spiegel hat dagegen 10 Milliarden Dollar verschlungen. Hinzu kommt, daß Weltraumteleskope “Wegwerfgeräte” sind. Spart man sich die die teuren Service-Missionen, reduziert sich die Lebensdauer auf wenige Jahre, während bodengebundene Observatorien kostengünstig über Jahrzehnte auf den neuesten Stand der Technik gebracht werden können. Schon jetzt steht fest, daß der Hubble-Nachfolger James-Webb mehr als 5 Milliarden Euro kosten wird – bei avisierten fünf Betriebsjahren. Davon könnte man fünf E-ELTs auf der Erde verteilen…

    Mal ganz abgesehen davon, daß die Lichtverschmutzung auf absehbare Zeit vermutlich weltweit derart zunehmen wird, daß es bald nirgendwo auf der Erde mehr gute Beobachtungsbedingungen gibt und daß Beobachtungen in bestimmten Wellenlängenbereichen vom Erdboden aus nicht möglich sind, sehe ich im Moment keinen Grund, warum man in der unmittelbaren Zukunft Weltraumteleskope bodengebundenen Observatorien vorziehen sollte. Aber wo wären wir ohne große technische Visionen…

  3. Man wird ja wohl noch träumen dürfen!

    “Aber wo wären wir ohne große technische Visionen…”

    Eine Kombination aus den Vorteilen “bodengestützt” und “Weltraumumgebung” böte natürlich ein Observatorium auf dem Mond.

    Aber ich freue mich auch schon auf das irdische E-ELT. Irgendwie lustig, wie wir Europäer unsere Teleskope nennen: “Sehr großes Teleskop”, “Extrem großes Teleskop”, “Überwältigend großes Teleskop” (OWL-Telescope), was kommt dann? Ich hoffe für das E-ELT findet sich dann auch noch ein netter Name wie Yepun oder Antu beim VLT. Hauptsache sie nennen es nicht Angela-Merkel-Teleskop oder so. (Hm, “Caro” würde ich mir noch gefallen lassen ;-))

    Sind Spiegel und Montierung dieser neuen Großteleskope schon gigantisch, frage ich mich, wie man das Problem mit der “Kuppel” lösen will. Auch die muss ja beweglich und sogar klimatisierbar sein. Wird das ein Schutzbau, das man komplett wegfährt, ähnlich den Rolldächern in der Amateurastronomie?

  4. Mond-Teleskope und Co.

    Die Variante mit “bodengebundenen” Teleskopen auf dem Mond halte ich für ziemlich realistisch, vorausgesetzt der Menschheit fallen nicht irgendwelche unsinnigen Sachen ein, die sie mit dem Mond anstellen müssen (zum Beispiel andauernde Erschütterungen durch Sprengungen für den Rohstoffabbau).

    Die Lichtverschmutzungsprognose für die gesamte Erde ist nicht besonders gut, über kurz oder lang wird es keine perfekten Beobachtungsbedingungen mehr geben (es sei denn uns gehen irgendwann doch noch die Rohstoffe aus und Energievergeudung hat ein Ende). Schon jetzt sind sogar die weltbesten Standorte wie auch der Paranal merklich beeinträchtigt. Von daher wird man vermutlich tatsächlich irgendwann irgendwohin außerhalb der Erde ausweichen müssen. Hoffentlich dauert das aber noch ein Weilchen…

    Auf dem Mond entfiele Mangels Wind und Regen auch das Kuppelproblem. Tatsächlich ist es gar nicht so einfach, ein Gebäude um ein so große Teleskop herum zu bauen. Der Entwurf für das E-ELT sieht klassisch kuppelartig aus: http://www.eso.org/public/images/eely_wcar_potw/ Für das OWL wäre das nicht mehr gegangen. Wenn man sich mal bei den anderen beiden Projekten umschaut, kommt beim GMT eine VLT-ähnliche Konstruktion zum Vorschein, das TMT sieht eine doppelt drehbare, runde Öffnung vor, die ein wenig an ein Auge erinnert. Vom bauingenieurtechnischen Standpunkt scheinen alle drei Entwürfe machbar zu sein – hoffe ich.

  5. Finanzierung von Teleskopen, billiger?

    Die Planung von TMT, GMT und E-ELT sind weit fortgeschritten, allein es fehlt noch das Geld. Sollte man vor diesem Hintergrund nicht mehr in kostengünstige Technologien investieren wie Liquid-Metal-Teleskope, die das Paraboloid einer rotierenden Flüssigkeit (meist Quecksilber) als Spiegelfläche nutzen.
    So ein Spiegel soll nur 1% der Kosten eines soliden Spiegels verursachen. Der Nachteil: man schaut immer in den Zenit. Ideal wäre ein Liquid Mirror Telescope für den Mond, wo die geringere Anziehungskraft kleinere Drehgeschwindigkeiten und damit auch grössere Spiegel erlaubt. Zudem gibt es dort nicht das Problem der drehbewegungsverursachten Luftturbulenzen, die die Grösse von Liquid Mirror Teleskopen auf der Erde begrenzen. Hier noch ein Link zu einer Nasa-Seite http://science.nasa.gov/…008/09oct_liquidmirror/

  6. Nicht nur Kosten, auch Nutzen bedenken

    Möglichkeiten zu überdenken, wie man die Kosten bei solchen Großprojekten im Rahmen halten kann, ist sicher wichtig.
    Bevor ein Großprojekt überhaupt nicht realisiert werden kann, weil es zu teuer ist, sollte man natürlich eine preiswertere Variante wählen, um zu neuen Daten und somit Erkenntnissen zu gelangen.
    Aber man darf dabei aus Kostengründen nicht den wissenschaftlichen Nutzen aus den Augen lassen.
    Was nützt mir ein Zenitteleskop, wenn ich das Spektrum von erdähnlichen Planeten untersuchen will, diese aber leider nicht in den Sichtbereich meines Teleskops gelangen?

  7. Zenitteleskope und ihr Nutzen

    Genau das ist das Problem. Es gibt ja ein großes, optisches Teleskop mit fixierter Aufhängung (zwar kein Zenitteleskop, sondern geneigt, aber es geht ja um das Prinzip), das Hobby-Eberly-Teleskop HET (http://www.as.utexas.edu/mcdonald/het/het.html). Es hat effektive 9 Meter Spiegeldurchmesser, und trotzdem hört man nichts über das Teleskop oder irgendwelche Ergebnisse, die man damit gewonnen hat. Seine Einsatzmöglichkeiten sind einfach zu sehr begrenzt.

    Wie in dem verlinkten Artikel beschrieben, heißt das natürlich aber nicht, daß Liquid-Mirror- oder Zenitteleskope generell unsinnig wären. Das Arecibo-Radioteleskop beweist ja das Gegenteil. Besonders gut geeignet sind solche Teleskope für Himmelsdurchmusterungen.

    Ohne zugegebenermaßen die genauen Zahlen zu kennen, würde ich jetzt aber nicht unbedingt davon ausgehen, daß sich mit einer fixierten Aufstellung wirklich 99% der Kosten sparen lassen. Gerade mit Flüssigspiegel braucht ein Zenitteleskop einen guten Schutzbau, und natürlich auch Instrumente, die nicht weniger teuer werden würden als bei einem normalen Großteleskop. Einige der Probleme, ein solches Teleskop auf dem Mond aufzustellen, sind in dem Artikel ebenfalls angesprochen: Das auf der Erde dafür verbreitete Quecksilber eignet sich dort nicht als Spiegelmaterial, und wenn man das Teleskop nicht gerade an den Polen aufstellt, hat man mit enormen Temperaturschwankungen zu tun. Eine Positionierung am Pol wiederum würde aber das beobachtbare Himmelsareal noch weiter einschränken.

  8. Teleskope auf dem Mond?

    Die Variante mit “bodengebundenen” Teleskopen auf dem Mond halte ich für ziemlich realistisch,

    Ich nicht. Schon gar nicht, wenn die ganze Hardware auf der Erde gebaut würde. Nur von der Erde zum Mond zu kommen, kostet fast genau so viel Energie wie von der Erde in den L2-Librationspunkt. Dann müsste man noch in die Bahn um den Mond einschießen und landen, da kommen nochmals 2.5 – 3 km/s zusammen.

    Mit einer einzigen Ares V (oder einer äquivalenten Schwerlastrakete) könnte man deutlich über 80 Tonnen auf den Weg zum L2-Punkt schicken. Dies ist wohl die geeignetste Lokation für astronomische Beobachtungen aller Art. Große optische oder Nah-IR-Teleskope mit ausfaltbaren Spiegeln, Exoplanetensucher mit Koronographen, die in weiter Entfernung positioniert werden, hochgenau gesteuerte Arrays – alles geht. Viel besser und einfacher, als den Kram zur Mondoberfläche zu bringen, wo der Großteil der Nutzmasse für den Treibstoff zur weichen Landung draufgeht.

    Wenn die ganze Hardware auf dem Mond produziert und zusammengebaut würde (an Ausgangsmaterialien besteht da ja nicht unbedingt ein Mangel), dann sieht das Ganze schon wieder anders aus. Aber das dürfen wir ja nicht, denn dabei könnte es ja Erschütterungen geben, die die Wissenschaftler stören könnten. Und das wollen wir doch nicht. 😉

    vorausgesetzt der Menschheit fallen nicht irgendwelche unsinnigen Sachen ein, die sie mit dem Mond anstellen müssen (zum Beispiel andauernde Erschütterungen durch Sprengungen für den Rohstoffabbau).

    Was daran Unsinn sein soll, leuchtet mir nun gar nicht ein. Ohne lokalen Rohstoffabbau wird es keine Basen auf dem Mond geben und damit auch keinen Aufbau von lunaren Großteleskopen. Das ganze Zeug von der Erde hochzuhieven ist ja wohl nicht unbedingt ein gangbarer Weg.

    Man sollte auch mal eins bedenken: Die Mondoberfläche ist 38 Millionen Quadratkilometer groß. Nicht viel weniger als Nord- und Südamerika zusammengenommen. Da sollte es wohl möglich sein, beides zu machen – Rohstoffabbau (genau, liebe Wissenschaftler, dieses fiese praktische Zeugs, ohne das es aber nun einmal nicht geht und ohne das es auch keine Wissenschaft geben würde, denn die Wissenschaft beruht, auf der Erde wie auch im Weltraum, auf einem breiten Fundament von Ingenieursleistungen) und wissenschaftliche Beobachtungen.

    Grundsätzlich sollte man aber eruieren, ob der Mond denn wirklich ein geeigneter Ort für Großteleskope ist, abgesehen von der Transportfrage. Damit werden zwar immer wieder permanente Basen begründet, aber ich bin nicht sicher, dass die Argumentation besonders belastbar ist.

    Soweit mir bekannt, ist der elektrostatisch geladene und dadurch bis in große Höhen getragene submikrometrische lunare Staub, der überall hineinkriecht, sich überall ablagert und sich hartnäckig allen Versuchen zur Entfernung widersetzen dürfte, ein ganz erhebliches Problem, mit dem man schon zu Apollo-Zeiten zu kämpfen hatte. Will man wirklich das Zeugs immer von den Spiegeln wischen müssen?

    http://en.wikipedia.org/…lectrostatic_levitation

    Auch ein Problem, das man im L2 nicht hat.

  9. Gedrängel im L2

    Der entscheidende Pluspunkt für Teleskope auf dem Mond wäre für mich die Tatsache, daß eine Wartung und das Ersetzen von Komponenten noch vergleichsweise einfach ist. Zumindest vom heutigen Standpunkt aus gesehen sind alle Satelliten, die wir zum L2 schießen eben “Einwegteleskope”, schlimmer noch als Satelliten in der Erdumlaufbahn, die man wenn möglich verglühen läßt, wenn sie ausgedient haben. In Umlaufbahnen um den L2 dagegen wird sich in den nächsten Jahren mehr und mehr Weltraumschrott ansammeln – Herschel, Planck, JWST… irgendwann geht ihnen allen das Kühlmittel und/oder der Sprit aus und sie werden aufgegeben.

    Du kennst dich da sicherlich besser aus, aber wenn ich das grob überschlage, sollte es wesentlich einfacher (und auch energetisch günstiger) sein, eine menschliche Wartungscrew für ein solches Teleskop zum Mond und wieder zurück zur Erde zu bringen als zum L2.

    Der Haken hierbei ist aber natürlich wieder die Kostenfrage: Servicemissionen dürften immer aufwendiger und teurer (und für ein menschliches Reparaturteam nicht ungefährlich) sein, als nach fünf Jahren einfach das nächste Teleskop als Ersatz hinzuschicken. Im Prinzip also die Wegwerfgesellschaft im großen Stil.

    Die Frage ist natürlich, wie genau das Szenario eines Teleskopes auf dem Mond aussehen würde. Ich persönlich kann mir eine echte Besiedlung des Mondes durch die Menschheit nur schwer vorstellen. Hätte man aber eine Basis, die zumindest halbwegs regelmäßig von Menschen besetzt werden soll, wäre die Instandhaltung des Teleskopes vor Ort wohl nicht das große Problem. Ich kann mir allerdings eher vorstellen, daß Astronauten nur selten die Reise zum Mond antreten werden, so daß ein Teleskop dort mehr oder weniger wartungsfrei sein muß. Gleichzeitig gehen unbemannte Schürfroboter ihrer Arbeit nach und sammeln Rohstoffe ein, die sie zur Erde zurückbringen.

    Natürlich sollte es problemlos möglich sein, die Wissenschaft unbehelligt davon auf dem Mond arbeiten zu lassen. Die Frage bleibt aber dennoch wer den Vorrang hat. Hier werden in nicht allzu ferner Zeit handfeste wirtschaftliche Interessen aufkommen – das fängt schon an beim kostbaren Helium-3. Auch im Hinblick auf die uralte Streitfrage “wem denn nun der Mond gehört” und hinter der durchaus mehr steckt als dubiose Anbieter, die heutzutage Besitzurkunden für Mondgrundstücke mit dem heimischen Laserdrucker produzieren, eine Angelegenheit mit Konfliktpotential.

    Übrigens: So verdreckt ein Teleskopspiegel auch sein mag, der Astronom wird es vermeiden ihn zu putzen solange es geht, da selbst eine vermeintlich flächendeckende Staubschicht die Abbildungsleistung weniger beeinträchtigt als hinterher die Kratzer vom Wischen.

    Ich kann mir auch nicht recht vorstellen, daß der Mondstaub wirklich so hartnäckig ist, kenne mich da aber nicht wirklich aus. Allerdings sollte ja eigentlich nach 40 Jahren Einstauben die Laser-Entfernungsmessung nicht mehr funktionieren, wenn sich die Spiegel inzwischen zugesetzt hätten.

  10. purpose-built telescopes

    Anstatt die gelobten universell verwendbaren Teleskope werden in Zukunft vielleicht doch Teleskope für einen bestimmten Zweck wichtiger werden. Uebrigens findet man für das Hobby-Eberly Teleskop (ein solches Spezialteleskop) doch schon einige Publikationen (siehe http://www.as.utexas.edu/mcdonald/het/sci_pub.html ).
    Es gibt doch immer mehr Beobachtungsprogramme mit einem bestimmten Zweck, beispielsweise
    – Near Earth Object-Katalogisierung
    – Kometenkatalogisierung
    – Exoplanetensuche

    Daneben gibt es noch das Bedürfniss, neue Spektralbereiche abzudecken, die bis jetzt nur unzulänglich durchsucht wurden.

    Insgesamt viele Chancen für Weltraumteleskope. Bis jetzt wurden die Möglichkeiten des Weltraums von der Teleskoptechnik erst unzureichend ausgenutzt. Der wichtigste Vorteil des Weltraums: Kaum Gravitationskräfte. Im Prinzip kann man Spiegel so dünn wie Folien verwenden. Wie bei den erdgebundenen Teleskopen muss man zuerst den Designraum der Weltraumteleskope verstehen lernen. Es kommt noch vieles auf uns zu.

  11. Mittendrin

    Ich würde meinen, in dieser Zukunft sind wir längst angekommen. Satellitenteleskope, die in allen, insbesondere natürlich den von der Erde aus unzugänglichen Wellenlängenbereichen arbeiten, gibt es seit Jahrzehnten. (Gut, mit Hubble wird demnächst die UV-Astronomie aussterben, aber selbst da sind wieder neue Missionen in Planung.) Planetentransitsucher a la CoRoT und Kepler, Sonnenbeobachtungssatelliten, alles da.

    Die Suche nach Asteroiden und Kometen übernehmen übrigens – wie sollte es anders sein – bodengebundene Teleskope, nämlich Pan-STARRS und das im Bau befindliche LSST.

    Sicher, der Weltraum bietet jede Menge Vorteile für Teleskope. Die meisten übersehen dabei aber die Nachteile. Wenn man mal einen Blick in die Rohdaten des Hubble-Weltraumteleskops wirftt (unter http://hla.stsci.edu/ für jedermann verfügbar), wird man mit Entsetzen feststellen, daß Hubble eine Einzelaufnahme nicht länger als wenige Minuten belichten kann, danach ist der Kamerachip mit einem Meer von Cosmics übersäht, hochenergetischen Teilchen, die in jedem Bild ihre Spuren hinterlassen und die man nur wegfiltern kann indem man mehrere Aufnahmen macht und die Störstellen künstlich herausrechnet. Daß Weltraumteleskope generell gefährlich leben, steht außer Frage. Mikrometeoriten durchschlagen Metallteile und können zum Beispiel wie beim Röntgensatelliten XMM-Newton einen ganzen CCD-Chip zerstören. Gerade in dieser Hinsicht bin ich gespannt, wie sich der der aus dünnen Platten bestehende, völlig ungeschützt liegende Faltspiegel von James-Webb machen wird. Abgesehen von der “Perforiersicherheit” haben Folienspiegel übrigens noch ein anderes Problem: Je nach Wellenlängenbereich muß ihre Oberfläche hinreichend genau sein. Derzeit ist man da im Bereich optisch/UV an der kritischen Grenze. Das Auflösungsvermögen eines Röntgenteleskops zum Beispiel ist grundsätzlich durch die “Rauhigkeit” seiner Spiegeloberfläche gegeben und nicht durch seinen Durchmesser.

    Die Publikationsliste für das Hobby-Eberly-Teleskop zeigt übrigens gerade, was ich meine. Nur 3(!) Artikel, die den Peer-Review-Prozeß durchlaufen haben in 2009, und auch unter 10 für 2008. Der Rest sind Konferenzbeiträge, die dieselben Themen behandeln und Dreizeiler im Astronomers Telegram. Das VLT bringt es auf über 700 referried Publications pro Jahr.

  12. Mondstaub und Frederick Gardner Cottrell

    Obwohl es auf dem Mond keine Staubstürme gibt, so gibt es auf dem Mond dennoch
    elektrostatisch schwebenden Mondstaub, der an sämtlichen Oberflächen anhaften wird,
    was besonders bei den Spiegeln sehr störend sein wird.

    Eventuell kann man den Mondstaub durch eine starke elektrostatische Aufladung der
    metallischen Oberflächen auch wieder weg schleudern, denn dazu muss der Staub nur
    die gleiche Ladung annehmen, wie die Oberflächen.

    Luft isoliert nur bis zu etwa 1000 Volt pro Millimeter, aber das Vakuum auf dem
    Mond isoliert ganz ohne Isoliermaterial ungefähr 1000 mal besser, was eine Menge
    Isoliermaterial einspart.

    Um Ladungen auf die teilweise elektrisch isolierenden Staubteilchen zu übertragen, könnte man Elektronen- oder Ionenstrahlen verwenden, die man im Hochvakuum des Mondes problemlos erzeugen und verwenden kann.

  13. L2 vs. Mondoberfläche

    “Bahnen um den L2-Punkt” sind typischerweise weite Lissajous-Kurven mit Radien (korrekterweise spricht man eher von Amplituden, dess es gibt ja nur scheinbare “Bahnen um den L2-Punkt, in Wirklichkeit kreisen die dort positionierten Bahnen um die Sonne und nutzen geschickt die Bahnstörung durch die Erde aus) von bis zu über einer Million Kilometer.

    Mehr dazu hier:

    http://www.kosmologs.de/…in/2009-04-25/lagrange1

    Teleskope mit besonderen Anforderungen, insbesondere an den Winkel Sonne-Teleskop-Erde (was sich aus den thermischen Verhältnissen und den daraus resultierenden Beschränkungen der inertialen Ausrichtung ergibt) muss man auf Bahnen mit geringerer Amplitude von nur einigen wenigen Hunderttausen Kilometern positionieren.

    Wie dem auch sei, Platz für aktive Teleskope ist dort genug.

    Was die inaktiven und defekten Objekte angeht, so sollte sich herumgesprochen haben, dass die Lagrange-Regionen L1 und L2 instabile Gleichgewichtspunkte sind. Ein nicht mehr aktiv gesteuerter Körper wird sich spätestens in wenigen Jahren von dort verabschieden, entweder auf eine hochelliptische Bahn oder auf eine heliozentrische, und zwar permanent. Die Gefahr des Zumüllens besteht in der L2-Region prinzipbedingt nicht.

    Was nun die kosmische Strahlung angeht, so ist die auf der Mondoberfläche genauso hart wie im freien Weltraum weit außerhalb des Van-Allen-Gürtels. Man hätte auf dem Mond allenfalls deswegen etwas weniger, weil der Mond selbst eine Hälfte des Himmels abschirmt. Aber ich sehe jetzt erst einmal nicht, wie sich daraus ein wirklicher Standortvorteil ergibt.

    Zum Staubproblem. Die Laser-Entfernungsmesser aus der Apollo-Zeit sind ein ganz anderes Thema. Da hat man Einstrahlleistungen, die um viele Größenordungen über denen bei astronomischen Beobachtungen von Deep-Sky-Objekten liegen. Außerdem will man mit den Laserreflektoren auch nur die Signallaufzeit messen und nichts abbilden. Damit ist die Vergleichbarkeit mit einem Teleskop eigentlich nicht gegeben, oder irre ich mich da?

    Was das Thema Hartnäckigkeit angeht, verweise ich auf die Literatur. Ich möchte aber nochmals darauf hinweisen (mein vorheriger Hinweis wurde ignoriert), dass es nicht nur um das eng umschriebene Problem der Ablagerung auf Spiegeln geht. Mondstaub ist für alle Arten der technischen Langzeitnutzung ein schwerwiegendes Problem. Siehe Literatur. Ich bitte wirklich darum, die technischen probleme Ernst zu nehmen. Wissenschaftler haben damit offenbar ein grundsätzliches Problem. Erstaunlich, denn kaum eine Branche hängt so von der Technik ab wie die Naturwissenschaft.

    Bei den Apollo-Laserreflektoren erwartet man allenfalls eine Langzeit-Beeinträchtigung durch Mikrometeoriten, wobei auch hier, wie schon beim Staub, ein simpler Laser-Reflektor wesentlich robuster sein dürfte als ein Spiegelteleskop. Das Problem der Verkraterung durch Mikrometeoriten haben natürlich auch Weltraumteleskope. Auf der Mondoberfläche ist die Flußdichte aufgrund der Wirkung der Schwerkraft des Mondes allerdings sogar höher als im L2-Punkt.

    Zu den thermischen Verhältnissen: Ein Gerät auf der Mondoberfläche ist im monatlichen Zyklus Temperaturunterschieden von bis zu 300 K ausgesetzt oder muss aufwändig geheizt bzw. gekühlt werden. Ein Objekt im L2 ist dagegen durchgehend gleichbleibenden thermischen Verhältnissen ausgesetzt.

    Zur Wartbarkeit: Die bemannte Wartung von Objekten in den Lagrange-Punkten ist durchaus studiert worden, zuletzt meines Wissens im Rahmen der Missionsplanungen zum Constellation-Programm der NASA. Ich würde gern mehr über deine Abschätzungen wissen, nach denen es einfacher und energetisch günstiger sein soll, auf dem Mond zu landen und wieder zurückzukommen, als zum L2-Punkt zu fliegen und wieder zurückzukommen.

    Nach meinen Informationen ist das Gegenteil der Fall, Es kostet wesentlich weniger Delta-v, eine Mission von wenigen Wochen zur L2-Region und zurück zu unternehmen. Allein LOI, Landung, Rückstart und TEI schlagen mit rund 6 km/s zu Buche. Der helle Wahnsinn.

    Wesentlich einfacher ist eine L2-Mission sowieso, weil man um den L2-Punkt keinen Lander braucht, zudem auch noch sicherer und weniger komplex. Planetare Landungen sind gefährlich. Hinzu kommt, dass man bei einer Mission zum L2 gleich mehrere Teleskope warten kann, auch wenn die auf ganz unterschiedlichen Orbits fliegen. Das geht auf dem Mond nicht. Wenn man da irgendwo gelandet ist, dann ist man auf die unmittelbare Umgebung des Landeorts beschränkt.

    Wie gesagt, Teleskope auf dem Mond oder irgendeine andere Art der anspruchsvollen Wissenschaft auf der Oberfläche bedingt eigentlich schon zwingend die permanente Präsenz. Aufbauend auf Missionen von der Erde macht das wenig Sinn.

    Im Vergleich also, in Bezug auf Teleskope:

    Beim Thema Staub ist L2 klar überlegen gegenüber der Mondoberfläche. Beim Thema Strahlung und Mikrometeoriten sind beide in etwa gleichauf. Beim Thema Erreichbarkeit von der Erde siegt klar L2, beim Thema thermische Auslegung auch. Das Ranking dürfte also sehr klar ausgehen.

    Zur Frage der Vereinbarkeit von Ressourcennutzung und Wissenschaft, da sehe ich das Problem wirklich nicht.
    Wobei ich aber darauf hinweisen muss, dass das vielpublizierte Thema “Helium-3” einer vertieften Betrachtung nicht unbedingt standhält. Ich denke eher, das ist so ein Argument wie “Teleskope auf dem Mond” – klingt gut, setzt auf dem Modethema Energieversorgung auf, interessiert Politiker und Öffentlichkeit gleichermaßen, ist aber lange nicht so geradlinig wie propagiert und schlimmnstenfalls Unfug. Du als Physikerin weißt selbst am Besten, um wieviel geringer die Wirkungsquerschnitte bei der Deuterium-Helium-3-Fusion sind als bei der Deuterium-Tritium-Fusion und um wieviel höher die Temperatur im Reaktor sein muss. Hinzu kommt, wenn ich richtig informiert bin, dass die Fusion keineswegs so sauber ist, wie behauptet, weil nämlich nebenbei auch noch massenhaft Tritium (auf das man doch eigentlich verzichten wollte) “erbrütet” wird, das wiederum mit dem Deuterium fusioniert und dabei genau die schnellen Neutronen freisetzt, die man eigentlich vermeiden wollte. Wenn man den ganzen Hype mal entschlossen beiseiteräumt, ist das, was übrig bleibt, lange nicht so beeindruckend, wie vielerorts behauptet.

  14. Trostpflaster für den Mond

    Ich stimme mit Michael voll und ganz überein, dass der L2 Punkt für die Astronomie so viele Vorteile hat, dass man über Observatorien auf der Mondoberfläche eigentlich nicht mehr zu diskutieren braucht. Mit einer kleinen Ausnahme (sozusagen ein astronomisches Trostpflaster für den Mond): Ein Array von Radioteleskopen auf der Mond-Rückseite abgeschirmt vom Elektrosmog der Erde könnte vielleicht doch noch interessant sein.

    Was die Wartung von Satelliten im Weltraum angeht, so scheinen alle Kommentare wie selbstverständlich anzunehmen, dass dies von Astronauten gemacht werden muss. Ich bin der Meinung, dass die Robotik so grosse Fortschritte macht, dass in nicht allzu ferner Zukunft solche Aufgaben auch von Robotern erledigt werden können (und das erheblich billiger als die teueren Hubble-Wartungen!). Auch hier ist übrigends der L2-Punkt im Vorteil. Sowas sollte dort viel leichter gehen als auf der Mondoberfläche.

  15. Unbemannte Raumfahrt

    Reparaturen und Servicemissionen durch Roboter sind ein guter Punkt – egal ob nun zum Mond oder zum L2. In beiden Fällen entfiele ja auch die Notwendigkeit der Rückkehr, es sei den der Roboter ist so teuer und komplex, daß man ihn mehrfach verwenden will.

    Nichtsdestotrotz – mir geht es ja hauptsächlich eh darum, die Teleskope wenn möglich lieber auf der Erde zu haben als im Weltraum. Ich denke mal, wenn wir hier auf der Erde vor dem Problem stehen, daß bodengebundene optische Teleskope nicht mehr sinnvoll arbeiten können, dann hat die Menschheit eh andere Sorgen als Satellitenteleskope ins All zu schießen oder Mondbasen zu errichten…

  16. Telemanipulation

    Die Rückkopplungszeit für Aktionen zwischen der Erdoberfläche und dem geostationären Orbit beträgt mindestens 0,25 Sekunden.

    Die Rückkopplungszeit für Aktionen zwischen der Erdoberfläche und dem Mond beträgt mindestens 2,56 Sekunden.

    Die Rückkopplungszeit für Aktionen zwischen der Erdoberfläche und dem Lagrangepunkt 2 beträgt mindestens 10 Sekunden.

    So lange dauert es mindestens zwischen der Beobachtung, dass der Roboter einen Fehler macht, und dem Eintreffen des Haltebefehls beim Roboter.

    Eine quasi synchrone Telemanipulation ist praktisch nur zwischen der Erdoberfläche und den erdnahen Umlaufbahnen möglich.

    Natürlich haben zahlreiche Raumsonden und Marsfahrzeuge gezeigt, dass sich Maschinen auch sehr gut ganz von selbst richtig verhalten können.

    Aber die höhere Intelligenz und die Kunst der Improvisation bei Reparaturen muss dann doch von der Erde nachgeliefert werden.

    Man könnte übrigens den hochwertigen Roboter immer im Lagrangepunkt 2 belassen, und nur Treibstoffe und Baumaterialien aller Art von der Erde nachliefern.

    Wenn man mindestens zwei hochwertige Roboter im Lagrangepunkt 2 hat, dann können sie sich sogar gegenseitig reparieren und verbessern.

    Wenn man die verschiedenen Teleskope und die anderen Geräte im Lagrangepunkt 2 durch ein Gitterwerk aus dünnen Streben verbindet, dann kann man lange Reisen zwischen den einzelnen Objekten vermeiden, und auch alle Objekte gemeinsam aktiv im instabilen Orbit halten.

    Abteilung für Humor:

    Mars-Video, 31 Sekunden Dauer:

    http://www.youtube.com/watch?v=8AoAJOF5GVQ

    Mars-Video, 85 Sekunden Dauer:

    http://www.youtube.com/watch?v=yjiGH9QNiU0

  17. Fragen zum Fortschritt im Teleskopbau

    -Deklassieren neue Grossteleskope wie das TMT,GMT und E-ELT die bestehenden Kleineren? Kann man mit den kleineren Teleskopen noch etwas zum Fortschritt in der Himmelsbeobachtung beitragen? Oder werden kleinere Teleskope sinnvollerweise umgenutzt – zum Beispiel für systematische Himmels-Durchmusterungen?
    -Alle neuen Grossteleskope sind modular aufgebaut. Könnte man die wabenförmigen Einzelspiegel auch für andere Projekte einsetzen und gar eine Massenfabrikation der Einzelspiegel aufbauen und diese dann in allen möglichen Teleskopen für alle möglichen Ansprüche bis zum ambitionierten Hobyyisten einsetzen?
    -Sind adaptive Optiken sehr teuer, teuerer als der Spiegel selbst? Was bedeutet der Satz Beim E-ELT soll das Spiegel Nr. 4 übernehmen, was mit einem ein verkleinerten Funktionsmodell demonstriert wurde.? Heisst das, das nur einer der Spiegel des 5-Spiegel-Systems mit adaptiver Optik ausgestattet ist. Falls ja, warum diese Beschränkung auf nur einen Spiegel? Falls ja, was wäre der Gewinn, wenn man alle 5 Spiegel mit adaptiver Optik ausrüstete?

  18. -Deklassieren neue Grossteleskope wie das TMT,GMT und E-ELT die bestehenden Kleineren? Kann man mit den kleineren Teleskopen noch etwas zum Fortschritt in der Himmelsbeobachtung beitragen? Oder werden kleinere Teleskope sinnvollerweise umgenutzt – zum Beispiel für systematische Himmels-Durchmusterungen?

    Ja und nein. Von der Theorie her sind die drei um Größenordnungen leistungsfähiger als Keck, VLT und Co. In der Praxis müssen sie dann natürlich aber erstmal beweisen, daß sie die in sie gesetzten Erwartungen auch erfüllen. Und es kann halt immermal passieren, daß etwas nicht so funktioniert wie man sich das gedacht hat, besonders nicht von Anfang an. Noch sind die drei Riesen nicht gebaut, es muß sich also erst noch zeigen, ob die Konstrukteure auch wirklich alles bedacht haben.

    Selbst wenn E-ELT, TMT und GMT dann zur vollen Zufriedenheit ihrer Erbauer arbeiten, heißt das noch lange nicht, daß kleinere Teleskope dann arbeitslos werden. Auf absehbare Zeit wird es nur diese drei 30m-Klasse-Teleskope geben. Weltweit arbeiten aber mehrere Tausend Astronomen, die natürlich alle Spitzenforschung mit den besten Teleskopen machen wollen – aber es kann halt nicht jeder zum Zuge kommen. Es wird viele anspruchsvolle Forschungsprojekte geben, für die man wirklich eines der Riesenteleskope braucht, bei anderen dagegen reicht auch ein 8m-Teleskop – oder eins mit 1m Spiegeldurchmesser. Genauso funktioniert es schon heute, denn es ist noch gar nicht so lange her, daß begonnen mit dem Keck-Teleskop die jetzigen Großteleskope diejenigen mit 3 bis 4 Metern Spiegeldurchmesser in den Schatten gestellt haben. Trotzdem ist keines dieser “mittelgroßen” Teleskope wegen Untätigkeit außer Dienst gestellt worden, im Gegenteil. Das beste Beispiel ist das 3.5m-Teleskop auf La Silla: Zusammen mit dem HARPS-Spektrografen sammelt es fleißig Exoplaneten. Auch Teleskope der 1m-Klasse werden heute immernoch in Betrieb genommen, meist im robotischen Betrieb.

    Wenn E-ELT und Co. da sind, wird der Andrang bei VLT etc abnehmen, aber weiterarbeiten werden die 8m-Teleskope sicher noch einige Jahrzehnte. Umwidmen, zum Beispiel für Surveys, muß man sie nicht, häufig geht das auch gar nicht so einfach, denn solche Teleskope sind ja speziell für den jeweiligen Verwendungszweck konzipiert. Vergleicht man zum Beispiel VLT und das im Bau befindliche LSST, dann sieht man, daß letzteres ganz anders gebaut ist (schnelles Öffnungnsverhältnis, großformatige Kamera etc um ein möglichst großes Gesichtsfeld abzudecken wie es bei Himmelsdurchmusterungen notwendig ist)

    -Alle neuen Grossteleskope sind modular aufgebaut. Könnte man die wabenförmigen Einzelspiegel auch für andere Projekte einsetzen und gar eine Massenfabrikation der Einzelspiegel aufbauen und diese dann in allen möglichen Teleskopen für alle möglichen Ansprüche bis zum ambitionierten Hobyyisten einsetzen?

    Auf jeden Fall. Jedes Bauteil, daß man auch noch für andere Zwecke einsetzen kann als nur für ein einziges Teleskop, macht seine Entwicklungskosten besser wieder wett. Einfach ist das natürlich nicht, zumal es selbst auf dem Gebiet des Großteleskopebaus immernoch Konkurrenz gibt, die auch ein Stück vom Kuchen abhaben will. Trotzdem hat man zum Beispiel beim Bau der 8m-Teleskope Subaru und Gemini North und South davon profitiert, daß fast identische Spiegel dort verbaut sind. Die Rohlinge wurden von Corning produziert, während man beim VLT zu Zerodur von Schott gegriffen hat. Geschliffen wurden die VLT- und Gemini-Spiegel bei der französischen Firma REOSC, der Subaru-Spiegel allerdings anderswo. Unter http://abell.as.arizona.edu/…l/list/bigtel99.htm gibt es da übrigens eine schöne Übersicht zu.

    Bei den Keck-Teleskopen ist man übrigens damals daran gescheitert, zumindest die Einzelsegmente des Hauptspiegels als “Massenprodukt” hinzubekommen – jedes einzelne der 36 Segmente pro Teleskop mußte in seine ganz spezielle Form gebracht werden.

    Ob es jemals einen Amateurastronomen gibt, der sich etwas von der Größe des E-ELT in den Garten stellen kann, nunja. Es müßte schon ein ziemlich gut situierter Amateurastronom sein… Hinzu kommt: Man muß immer bedenken, welche Dimensionen die Großteleskope haben, nicht nur von ihren Ausmaßen her, sondern auch von ihren Kenndaten. Die VLT-Teleskope zum Beispiel haben je nach verwendetem Fokus Brennweiten von 100 Metern aufwärts – und sind daher schonmal absolut ungeeignet um Okulare damit zu verwenden. Heutzutage liegen aber zum Beispiel Teleskope der 1m-Klasse in Preiskategorien, die sowohl ambitionierte Amateure wie auch Forschungseinrichtungen als Kunden ansprechen. Es ist daher schwer zu sagen, wie groß das typische Amateurfernrohr in Zukunft mal sein wird.

    -Sind adaptive Optiken sehr teuer, teuerer als der Spiegel selbst? Was bedeutet der Satz Beim E-ELT soll das Spiegel Nr. 4 übernehmen, was mit einem ein verkleinerten Funktionsmodell demonstriert wurde.? Heisst das, das nur einer der Spiegel des 5-Spiegel-Systems mit adaptiver Optik ausgestattet ist. Falls ja, warum diese Beschränkung auf nur einen Spiegel? Falls ja, was wäre der Gewinn, wenn man alle 5 Spiegel mit adaptiver Optik ausrüstete?

    Tatsächlich gehört die adaptive Optik zum ausgefeiltesten, was die modernen Großteleskope an Technik benötigen und daher natürlich auch nicht ganz billig. Trotzdem muß man den Lichtweg nur ein einziges Mal auf Störungen in der Erdatmosphäre korrigieren, ein Spiegel mit adaptiver Optik reicht also völlig aus. Mehr zum Funktionsprinzip der adaptiven Optik unter http://www.mpia.de/…online/ao_online_inhalt.html

  19. C.Liefke: “”Aus guten Gründen werden die besten Observatorien heutzutage auf dem Erdboden gebaut. Die Technologie der adaptiven Optik “überlistet” das Seeing, so daß Weltraumteleskope keinen Vorteil gegenüber bodengebundenen Instrumenten mehr haben.””

    Das, mit Verlaub, bezweifle ich. Allein der Augenschein beim Vergleich von Fotografien des Hubble und des VLT legen die Vermutung nahe, dass adaptive Optiken die Störungen durch die Atmosphäre nur unvollständig kompensieren können.

  20. Die Hubble-PR-Maschine

    Zweifel sind gut – aber manchmal auch da angebracht, wo man es nicht erwarten würde. Die Idee daß das Hubble Space Telescope das beste Teleskop der Welt ist, hält sich hartnäckig in den Köpfen der Leute, auch wenn sie einfach nicht stimmt.

    Ein einfacher Vergleich:
    NACO am VLT: http://www.eso.org/public/images/eso0137c/
    Hubbles WFPC2: http://www.eso.org/public/images/eso0137e/
    Beide Bilder zeigen denselben Himmelsausschnitt und sind beide im Nahinfraroten aufgenommen. Das VLT-Bild ist etwas kürzer belichtet, dennoch zeigt es wegen der viel größeren Öffnung natürlich mehr Objekte. Viel wichtiger ist aber: Das VLT-Bild demonstriert auch das klar bessere Auflösungsvermögen, das sich im Gegensatz zur Öffnung nicht mit längerer Belichtungszeit kompensieren läßt. Beide Bilder sind mehr als neun Jahre alt – und NACO soll demnächst in Rente geschickt werden, weil noch bessere Instrumente mit adaptiver Optik auf ihren Einsatz warten.

    Gleiches Spiel beim Large Binocular Telescope, das noch längst nicht seine volle Leistungsfähigkeit erreicht hat:
    http://www.mpia.de/…0/PR100615/PR_100615_de.html

    Hubbles einziger Vorteil ist und bleibt die Tatsache, daß man Spektralbereiche erreicht, die vom Erdboden aus nicht zugänglich sind, wie zum Beispiel das UV.

  21. VLT und Hubble

    Sie haben mich überzeugt.

    Meine ursprüngliche Auffassung rührt von einem Vergleich von Hubble und VLT her, was schon einige Jahre zurückliegt (ich weiss nicht mehr in welcher Zeitschrift das war). Insbesondere erinnere ich mich an Aufnahmen von Messier 81. Das vom Hubble-Teleskop aufgenommene Bild erschien mir wesentlich schärfer, weniger verwischt als das VLT-Bild.

    Aber wie gesagt: Ich habe meine Meinung geändert und werde in Zukunft keine derartigen Behauptungen mehr äussern 🙂

  22. Die besten Teleskope der Welt

    “Behauptung” fände ich in dem Zusammenhang jetzt etwas hart – zumal es ja eine Zeit gab, wo dem wirklich so war.

    Nachdem das Hubble Space Telescope 1993 seine Korrekturoptik bekommen hat, war es das leistungsfähigste Teleskop der Welt. Im selben Jahr ging das erste der beidem 10m-Keck-Teleskope in Betrieb – und trotzdem blieb Hubble mit seinen 2.4m der Sieger. Die Technik der adaptiven Optik steckte noch in den Kuinderschuhen und gerade in der Anfangszeit hatte auch Keck mit einigen Problemen zu kämpfen.

    Bis sich das Bild zugunsten der bodengebundenen Observatorien gewandelt hatte, mußten einige Jahre und jede Menge Technologieentwicklung ins Land gehen. In der Zwischenzeit hatte Hubble längst seinen Siegeszug angetreten und ist (berechtigterweise!) zum Liebling der Leute geworden – und eben geblieben.

    Seitdem muß jedes Großteleskop, das seinen Betrieb aufnimmt der Öffentlichkeit erstmal beweisen, daß man es mit Hubble aufnehmen kann 🙂

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