Mauna Kea

Vor kurzem hat es mich nach Hawai’i verschlagen. Wir haben die große Insel der Inselgruppe besucht, die mit dem Namen Hawai’i. Hier gibt es zwei für wissenschaftlich Interessierte spannende Orte: den Volcano Nationalpark und Mauna Kea.

Mauna Kea ist ein nicht aktiver Vulkan, der von seinem Fuss aus gemessen über 10 km hoch ist – das macht ihn in dieser Messweise zum höchsten Berg des Planeten. Davon sind allerdings nur 4200 m über dem Meeresspiegel. Auf seinem Gipfel befinden sich mehrere astronomische Teleskope, die gemeinsam das Mauna Kea Observatorium bilden.

Die Bedingungen für die Teleskope sind hier besonders gut. Durch die abgelegene Lage Hawai’is mitten im pazifischen Ozean und des Berges, der nicht von einem Bergmassiv umgeben ist, gibt es wenig Turbulenzen in der Luft. Zudem ist die Insel nur spärlich besiedelt, und es gibt kaum Luftverschmutzung. Und natürlich liegt der Gipfel wegen seiner Höhe überhalb der Wolkendecke und über einem beachtlichen Teil der Atmosphäre, was die Beobachtungsbedingungen ebenfalls verbessert.

Es gibt eine Schotterstraße auf den Vulkan hinauf. Da das Gipfelgebiet und besonders ein See nahe des Gipfels den Ureinwohnern von Hawai’i als heilig gilt, darf jeder die Straße hinauf fahren – ähnliche Straßen auf Hawai’i sind für Wagen ohne Vierradantrieb gesperrt. Die letzte Strecke kurz vor dem Gipfel ist übrigens wieder alsphaltiert, um die Staubentstehung gering zu halten. Mit den meisten Mietautos darf man allerdings nicht auf den Gipfel fahren.

Wir haben eine Tour mit einem der vielen Veranstalter gebucht, so mussten wir uns nicht selbst um den steilen Weg kümmern. Man fährt am Nachmittag los und macht dann am Besucherzentrum auf 2700 m Höhe eine Pause zum Akklematisieren. Dort verteilen die Tour-Veranstalter meist auch warme Parkas, die die Touristen natürlich nicht selbst nach Hawai’i mit nehmen. Man kann es natürlich auch noch weiter treiben wie diese Gruppe japanischer Touristen, die an eine Arktis-Expedition erinnerten:

Japanische Touristen am Besucherzentrum Mauna Kea
Eine Gruppe Touristen bereitet sich für die Fahrt auf den Gipfel vor

Die Tourveranstalter servieren dort dann ein frühes Abendessen, und man kann T-Shirts und dergleichen im Besucherzentrum kaufen. Für Besucher ohne Tourveranstalter gibt es auch die Gelegenheit, eine Ausstellung zu besuchen, aber uns fehlte dafür leider die Zeit. In der Nähe gibt es auch eine Siedlung für die Wissenschaftler und Techniker, die an den Teleskopen arbeiten. Sie leben auf dieser Höhe, um sich nicht bei jedem Arbeitsantritt neu an die dünne Luft gewöhnen zu müssen.

Danach geht es dann richtig steil nach oben, so dass ähnlich wie beim Fliegen die Ohren ploppten. Zuerst fuhren wir durch die Wolken und danach dann weiter durch Gelände, das an eine Mondlandschaft erinnert. Das schwarze Vulkangestein ist anscheinend besonders hart und eignet sich hervorragend zur Herstellung von Werkzeug. Unser Tourguide hat erzählt, dass die Ureinwohner Hawai’is früher eine permante Siedlung hier betrieben haben, die von dem Umland versorgt wurde und nur zur Werkzeugherstellung diente.

Irgendwann hat man dann den Gipfel erreicht. Er bildet eine surreale Umgebung. Rund herum umgeben von einem Meer aus Wolken stehen die vielen Teleskope verstreut über das Gipfelgebiet. Es war bei unserem Besuch sehr windig und unter Null Grad kalt.

Caltech Submillimeter Observatory
Das Caltech Submillimeter Observatory

Unsere Tourguides haben dann die Teleskope vorgestellt. Ich habe es dann aber vorgezogen, ein wenig auf dem Gipfel herumzulaufen (ich wollte mir beispielsweise nicht wirklich anhören, warum es falsch sei, Pluto “aus dem Sonnensystem zu werfen”). Die Luft auf 4200 m Höhe ist schon deutlich dünner als auf Meereshöhe, was ich persönlich allerdings nur beim Gehen bergauf gemerkt habe. Es kann allerdings auch vorkommen, dass man bereits auf dieser Höhe höhenkrank wird. Entsprechend viel haben die Tourguides dann auch gewarnt.

Mauna Kea Schatten
Der Schatten Mauna Keas kurz vor Sonnenuntergang

Es gibt insgesamt 13 Teleskope, 12 davon direkt auf dem Gipfel. Alle gemeinsam laufen unter dem Titel “Mauna Kea Observatorium” und bilden die weltweit größte Sternwarte. Am bekanntesten ist wohl das Keck-Observatorium, das aus zwei Teleskopen mit 10m-Spiegeln besteht. Mit diesem Observatorium wurden beispielsweise die Messungen von Supernovae durchgeführt, mit denen die beschleunigte Expansion des Universums nachgewiesen wurde, und für die letztes Jahr der Nobelpreis in Physik verliehen wurde. Andere Forschungsgebiete sind die Suche nach Exoplaneten, nach den ersten Sternen und Galaxien, Schwarzen Löchern, und vieles mehr.

Mauna Kea
Eins der Keck – Teleskope

Noch etwas größer ist das Caltech Submillimeter Observatory, das im Frequenzbereich zwischen Infrarot und Radio forscht. Im diesem Bereich stört Wasser in der Atmosphäre, daher die Lage auf dem Vulkan. Man kann auf dem Foto oben gerade noch die Spitze der Radioschüssel erkennen. Mit CSO werden beispielsweise interstellares Gas und Sternentstehungsgebiete untersucht.

Das zweitgrößte Teleskop im optischen und Infrarotbereich ist das japanische Subaru Teleskop mit einem Spiegel-Durchmesser von 8.2 m (im Foto unten ganz links). Damit werden beispielsweise Gammaausbrüche im Weltall, die Verteilung von dunkler Materie und Sternentstehungsgebiete untersucht.

Wir haben dann noch den Sonnenuntergang vom Gipfel aus beobachtet. Es bot sich ein grandioses Farbschauspiel, das von den Fotos leider nur schlecht wiedergegeben wird.

Sonnenuntergang vom Mauna Kea


(c) alle Fotos Mierk Schwabe.

 

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Erhöht man die Spannung zwischen zwei Elektroden, die ein Gas umgeben, beginnt das Gas irgendwann zu leuchten: Freie Elektronen im Gas haben genug Energie, um die Gasteilchen zu ionisieren und noch mehr Elektronen aus den Atomen zu schlagen. Ein Plasma wurde gezündet, die Zündspannung ist erreicht. Gibt man nun noch zusätzlich Mikrometer große Teilchen in das Plasma, erhält man ein sogenanntes "Komplexes Plasma", mit dem ich mich zunächst als Doktorand und Post-Doc am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und nun an der University of California in Berkeley beschäftige. In diesem Blog möchte ich sowie ein wenig Einblick in den Alltag im Forschungsinstitut bieten, als auch über den (Plasma)-Rand hinaus blicken. Mierk Schwabe

3 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Ich frage mich, wie es den Leuten ergeht, die ein paar Monate da gearbeitet haben. Wenn die wieder auf NN kommen, müßten sie doch einen Sauerstoffschock bekommen. Voll auf speed … 😉

  2. Remote Viewing

    Arbeiten da überhaupt viele Leute? Ich denke mal, es sind ein paar Techniker, die Astronomen sitzen irgendwo in bequemen Sesseln in ihren Instituten und schauen sich die Bilder am Computer an. 🙂

  3. Arbeiten

    Ja, es ist tatsächlich so, dass die meisten Teleskope ferngesteuert werden. Aber Techniker sind natürlich trotzdem immer dort. Ich habe mal irgendwo gelesen, dass oft verlangt wird, dass die Leute, die dort wirklich arbeiten müssen, sich acht Stunden oder so akklimatisieren müssen bevor sie auf den Gipfel dürfen.

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