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Megateleskop Sternenfinder im Nirgendwo

2. Teil: Was sich die Forscher von ihrem neuen Wunderwerkzeug erhoffen

Jede einzelne Zwölf-Meter-Antenne wird im normalen Betrieb rund 15 Gigabyte pro Sekunde ausstoßen. Damit könnte man binnen eines Tages knapp 65.000 handelsübliche 300-Gigabyte-Festplatten füllen. "Das ist natürlich nicht die Datenmenge, die wir am Ende analysieren", sagt Alma-Wissenschaftler Richard Hills, während er gegen die chilenische Wintersonne anblinzelt.

Ein sogenannter Korrelator - im Grunde ein extrem schneller Computer - wird die Datenströme aller Alma-Antennen in Echtzeit vergleichen und aussagekräftige Signale herausfiltern. "Das meiste ist sowieso Hintergrundrauschen", erklärt Hills. Nach mehreren Kompressionsschritten wird der Datenstrom aus allen Antennen zusammen mit einer Geschwindigkeit von (immer noch beachtlichen) 64 Megabyte pro Sekunde in die Computer rauschen.

Die beteiligten Wissenschaftler sind schon jetzt hin und weg von den Möglichkeiten ihrer neuen Wunderwaffe. "Ob ich aufgeregt bin? Natürlich bin ich das", sagt Direktor de Graauw. "Wir werden Möglichkeiten haben, die noch niemand zuvor hatte." Man werde in der Lage sein, die Lichtsignaturen von Molekülen in den Tiefen des Alls mit bisher ungekannter Präzision zu bestimmen. Das neue Teleskop biete eine räumliche Auflösung, die dem des "Hubble"-Weltraumteleskops entspreche. "Alma ist die Kombination aus dem Besten der Radio- und optischen Technik", meint de Graauw.

Auf der Jagd nach Molekülen

Zu den Hauptaufgaben des neuen Teleskops zählen die Erforschung der chemischen und physikalischen Vorgänge bei der Planetenentstehung und die Analyse chemischer Elemente in Planetarischen Nebeln. Protosolare Nebel, die tausendmal größer als unser Sonnensystem werden können, gehören zu den bevorzugten Zielen von Alma. Denn die Millimeterwellen dringen leicht durch Gas- und Staubwolken, die die Geburt von Sternen und Planeten vor anderen, insbesondere optischen Teleskopen verbergen.

Eines der größten Ziele der Astronomie - die Entdeckung einer zweiten Erde in einem fernen Sonnensystem - wird Alma dagegen kaum erreichen können. Dieser Erfolg wird wohl der künftigen Generation von Weltraumteleskopen vorbehalten bleiben. Auch die Suche nach intelligenten Außerirdischen ist die Sache von Alma nicht - das überlässt man lieber den Kollegen des Seti-Projekts oder den Betreibern des eigens für diesen Zweck gebauten Allen-Arrays, das im Herbst 2007 in Betrieb gegangen ist.

Alma soll sich nicht nur in der unmittelbaren kosmischen Nachbarschaft der Erde umsehen. "Wir wollen auch herausfinden, wie die ersten Sterne des Universums entstanden sind und welche Strukturen die ersten Galaxien besaßen", sagt de Graauw. Diese Objekte gehören zu den kältesten im Universum und strahlen Licht im Millimeter- und Submillimeterbereich aus, dessen Temperatur nur einige Zehntelgrad über dem absoluten Nullpunkt von minus 273,16 Grad Celsius liegt.

Um diese Strahlung zu beobachten, müssen unvorstellbare Distanzen überbrückt werden. Rund 13 Milliarden Lichtjahre tief muss Alma ins All spähen, um das Licht der ersten Sterne auszumachen - eine technische Herausforderung ersten Ranges, insbesondere für ein Teleskop auf der Erde. Bisher ist der Blick in die Kindheit des Alls nur Weltraumobservatorien wie "Hubble" gelungen, die ungestört von der flimmernden Erdatmosphäre arbeiten können.

Im Frühjahr 2009 werden die ersten Antennen auf der Chajnantor-Ebene die Arbeit aufnehmen. Bis Anfang 2010 sollen 16 Schüsseln dort stehen - "das ist bereits vielen anderen Observatorien überlegen", meint de Graauw. Bis 2012 sollen die restlichen 50 Antennen folgen.

Vulkane und Langfinger

Voraussichtlich 30 Jahre lang soll Alma der Wissenschaft zur Verfügung stehen. Derzeit scheint es, als könne nur die Natur den Forschern einen Strich durch die Rechnung machen. Denn die Gegend um das Teleskop ist nicht nur schön, sondern auch nicht ganz ungefährlich. Nur wenige Kilometer entfernt ragt der aktivste Vulkan Chiles fast 5600 Meter in die Höhe. Der letzte Ausbruch des Láscar liegt etwas mehr als zwei Jahre zurück: Im April 2006 schickte er eine rund drei Kilometer hohe Aschesäule in den Himmel. "Das ist der Preis, den man für eine solche Gegend bezahlt", meint Alma-Wissenschaftler Hills. "Aber die Staub- und Aschewolken ziehen meistens Richtung Argentinien."

Auch andere irdische Probleme holen die Himmelsforscher zuweilen brutal aus den unendlichen Weiten zurück. Die Chajnantor-Ebene liegt aufreizend nahe an der chilenisch-bolivianischen Grenze, und die beiden Länder sind sich seit Jahrzehnten spinnefeind. 1883 verlor Bolivien nach einem Krieg Teile der Atacama-Wüste an Chile - und damit auch seinen direkten Zugang zum Pazifik.

Dieser Teil der Geschichte holt auch die Forscher aus dem fernen Europa ein. Neulich wurden zwei Wissenschaftler in ihrem Auto von Uniformierten gestoppt. Die Bewaffneten verschwanden mit dem Wagen, Laptops und allen anderen Wertsachen. Die Forscher mussten vier Stunden zu Fuß zurück ins Lager wandern. Auch zu weniger spektakulären Fällen von Diebstahl ist es bereits gekommen.

Die Alma-Verantwortlichen sind dagegen weitgehend machtlos. "Wir werden keine bewaffneten Wachposten aufstellen", sagt Hills. "Wir sind eine Forschungseinrichtung, keine Kaserne."

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insgesamt 94 Beiträge
Klo 13.06.2008
Ohne Grundlagenforschung gibt es auch keine Anwendungen. Ob es sich lohnt wird vorab kaum jemand wirklich wissen. Aber das Geld dürfte immer noch besser angelegt sein, als die 35 Milliarden, welche der deutsche Steuerzahler [...]
Zitat von sysop800 Millionen Euro für ein Teleskop - lohnen sich solche Ausgaben für die Astronomie? Oder sollten solche Beträge besser in die angewandte Forschung fließen?
Ohne Grundlagenforschung gibt es auch keine Anwendungen. Ob es sich lohnt wird vorab kaum jemand wirklich wissen. Aber das Geld dürfte immer noch besser angelegt sein, als die 35 Milliarden, welche der deutsche Steuerzahler jährlich für seine Kriegsmaschinerie ausgibt. Insofern....
MonaM 13.06.2008
Aber ja. Das heißt: Ich bin dafür, in Grundlagenforschung zu investieren, auch wenn man vorher nie so genau weiß, ob es sich lohnen wird. Im übrigen finde ich auch als blutiger Laie die Ergebnisse der Astronomie ungeheuer [...]
Zitat von sysop800 Millionen Euro für ein Teleskop - lohnen sich solche Ausgaben für die Astronomie?
Aber ja. Das heißt: Ich bin dafür, in Grundlagenforschung zu investieren, auch wenn man vorher nie so genau weiß, ob es sich lohnen wird. Im übrigen finde ich auch als blutiger Laie die Ergebnisse der Astronomie ungeheuer spannend - vorausgesetzt, jemand ist bereit und in der Lage, sie einem verständlich zu erklären.
Reziprozität 13.06.2008
Ich kann mich dem nur vollumfänglich anschliessen. Und möchte anregen, dass es auch mal Diskussionsthemen geben sollte wie "200 Millionen Euro für einen Eurofighter-lohnende Investition?"
Zitat von KloOhne Grundlagenforschung gibt es auch keine Anwendungen. Ob es sich lohnt wird vorab kaum jemand wirklich wissen. Aber das Geld dürfte immer noch besser angelegt sein, als die 35 Milliarden, welche der deutsche Steuerzahler jährlich für seine Kriegsmaschinerie ausgibt. Insofern....
Ich kann mich dem nur vollumfänglich anschliessen. Und möchte anregen, dass es auch mal Diskussionsthemen geben sollte wie "200 Millionen Euro für einen Eurofighter-lohnende Investition?"
Zsuzsanna 13.06.2008
Stimmt, aber ich denke, die vom Sysop gebotene Alternative ist nicht die Einzige. Grundlagenforschug gibt es nicht nur in der Astronomie - die Frage, will man mit 800 Mio Aufwand den All erforschen auf Kosten von anderen [...]
Zitat von KloOhne Grundlagenforschung gibt es auch keine Anwendungen. Ob es sich lohnt wird vorab kaum jemand wirklich wissen.
Stimmt, aber ich denke, die vom Sysop gebotene Alternative ist nicht die Einzige. Grundlagenforschug gibt es nicht nur in der Astronomie - die Frage, will man mit 800 Mio Aufwand den All erforschen auf Kosten von anderen Bereichen ist schon schwerer zu beantworten. Wenn Sie bedenken wie hoch der Etat eines Uni-Instituts (oder ähnlicher akademischen Einheit) ist, dann ist 800 Mio echt viel Forschungsgeld. Wenn das die Alternative ist, dann haben Sie völlig recht.
GeneMachine 13.06.2008
Das ist schon richtig, aber ich denke nicht, dass es sinnvoll ist, hier die Fachbereiche gegeneinander auszuspielen. Grundlagenforschung ist nun einmal in der Astronomie und in der Hochenergiephysik am teuersten. Die meisten [...]
Zitat von ZsuzsannaStimmt, aber ich denke, die vom Sysop gebotene Alternative ist nicht die Einzige. Grundlagenforschug gibt es nicht nur in der Astronomie - die Frage, will man mit 800 Mio Aufwand den All erforschen auf Kosten von anderen Bereichen ist schon schwerer zu beantworten. Wenn Sie bedenken wie hoch der Etat eines Uni-Instituts (oder ähnlicher akademischen Einheit) ist, dann ist 800 Mio echt viel Forschungsgeld.
Das ist schon richtig, aber ich denke nicht, dass es sinnvoll ist, hier die Fachbereiche gegeneinander auszuspielen. Grundlagenforschung ist nun einmal in der Astronomie und in der Hochenergiephysik am teuersten. Die meisten anderen naturwissenschaftlichen Gebiete benötigen einfach nicht diese Beträge um Grundlagenforschung zu betreiben. Ich hielte es für einen Fehler, gerade die genannten Fächer aus ökonomischen Erwägungen zu vernachlässigen.
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