Megateleskop: Sternenfinder im Nirgendwo

Aus San Pedro de Atacama berichtet Markus Becker

Astronomie der Superlative: In einer der trockensten Wüste der Erde bauen Forscher das weltgrößte Radioteleskop. Mit 66 riesigen Parabolantennen wollen sie an die Grenzen von Raum und Zeit schauen. SPIEGEL ONLINE hat die Baustelle in der chilenischen Atacama-Wüste besucht.

Thijs de Graauw ist vom Sinn seines Tuns zutiefst überzeugt. "Astronomie ist inspiriert von der Evolution des Lebens, wie die Kultur und die Musik", sagt der niederländische Sternenforscher. "Wir können über uns selbst nachdenken und uns einen Platz im Universum geben. Ohne dieses Interesse wären wir nicht viel mehr als Tiere."

Astronomie-Professor de Graauw, 66, ist eigentlich schon im Ruhestand. Den Ruf nach Chile hat er dennoch angenommen. Jetzt ist er Interimsdirektor des Atacama Large Millimeter Array (Alma) - und damit Chef des künftig größten Radioteleskops der Welt. Bis 2012 sollen 54 Parabolantennen von jeweils zwölf Metern Durchmesser und weitere zwölf Sieben-Meter-Schüsseln auf der Chajnantor-Hochebene stehen.

Das künftig größte Spielzeug der Radioastronomen liegt mitten im Nirgendwo der Atacama-Wüste. Mit ihrer rotbraunen Erde und den verstreuten Felsbrocken ähnelt die Landschaft den Marsfotos der Rover "Sprit" und "Opportunity". Die meiste Zeit wirkt die Atacama-Wüste auch ähnlich leblos wie der Rote Planet.

Doch auf dem Weg, den die Besucherbusse entlangrumpeln, tut sich überraschend viel. Die Atacama gilt als eine der trockensten Wüste der Erde, doch selbst krallt sich zwischen Steinen und Sandkörnern das Leben fest. In manchen Höhenlagen haben sich struppige Pflanzen breitgemacht, an denen Esel knabbern. Meterhohe Kakteen ragen wie Finger in den Himmel.

Für die Forscher und Ingenieure ist die Wüste nicht nur eine Arbeitsstelle von atemberaubender Schönheit, sie bringt auch körperliche Belastungen mit sich. Die Chajnantor-Hochebene liegt 5100 Meter hoch, für den menschlichen Organismus ist das bereits kritisch. Wer als Besucher nichts Böses ahnend aus dem Bus steigt, kann binnen Sekunden auf dem Boden der Tatsachen landen. Leichter Schwindel und bleierne Müdigkeit sind noch die mildesten Effekte des Sauerstoffmangels. Empfindlichere Zeitgenossen müssen sich übergeben oder werden ohnmächtig.

Leere und dünne Luft

Derzeit herrscht auf der Chajnantor-Ebene noch gähnende Leere. Das Hauptgebäude - eines der höchstgelegenen Gebäude überhaupt - steht bereits, doch die Räume warten noch auf Benutzer. Der wissenschaftliche Betrieb läuft nur im Kleinformat. Bisher steht lediglich eine große Parabolantenne auf der Ebene: Apex, kurz für "Atacama Pathfinder Experiment". Die Zwölf-Meter-Schüssel ist einer der Prototypen für die finalen Alma-Antennen.

Die Wissenschaftler haben die ersten Tests bereits für die Forschung genutzt. Dank der Höhe und der ruhigen, trockenen Atmosphäre ist die Atacama-Wüste einer der besten Standorte für die Himmelsforschung. Während sich Touristen und Benutzer optischer Teleskope nachts über den spektakulären Sternenhimmel freuen, können Radioastronomen die Lichtsignaturen von Atomen und Molekülen beobachten. Von anderswo auf der Erde sind sie schlicht unsichtbar.

Die Forscher haben mit Hilfe des Apex-Teleskops bereits Kohlenmonoxid-Gas und komplexe organische Moleküle in den Tiefen des Alls entdeckt. Sogar geladene Moleküle, die Fluor enthielten, haben sie gefunden - was bis dahin noch nie gelungen war. All das verrät den Wissenschaftlern mehr darüber, wie Sterne und Planeten wie die Erde entstehen. Dass solche Entdeckungen von der Chajnantor-Ebene aus schon mit einer Antenne gelingen, hat die Wissenschaftler elektrisiert: Was muss dann erst mit den 66 Alma-Schüsseln möglich sein?

Teleskop bis zu 15 Kilometer groß

Die Ausmaße des Projekts sind in jeder Hinsicht gigantisch. Die Kosten belaufen sich auf 800 Millionen Euro, die von den USA, Kanada und den Mitgliedstaaten der Europäischen Südsternwarte (Eso) aufgebracht werden. Spezialtransporter können die jeweils rund hundert Tonnen schweren Antennen umher fahren und auf einen Umkreis von nur 150 Metern zusammenstellen. Das bietet sich an, wenn man große Bereiche des Himmels ins Visier nehmen will.

Für die Beobachtung kleiner Einzelobjekte können die Antennen auch in einem Abstand von bis zu 15 Kilometern voneinander aufgestellt werden. Dank dieses Verfahrens, der sogenannten Interferometrie, erreicht Alma die Auflösung einer einzelnen Riesenschüssel von 15 Kilometern Durchmesser. Das erlaubt eine unerhörte Winkelauflösung von 0,005 Bogensekunden. Das menschliche Auge schafft rund 60 Bogensekunden. Hätte ein Mensch ein so scharfes Auge wie Alma, könnte er auf eine Entfernung von 100 Metern einen fünf Tausendstel Millimeter breiten Türspalt erkennen.

Alma kann strahlende Objekte im All zehnmal präziser beobachten als etwa das Very Large Array (VLA) im US-Bundesstaat New Mexico. Das Radioteleskop wurde unter anderem durch den Kinofilm "Contact" berühmt und besteht aus 27 Parabolantennen à 25 Meter Durchmesser. Anders als das VLA arbeit Alma in einem ziemlich unterbelichteten Gebiet der Radioastronomie, dem Millimeter- und Submillimeterbereich. Während das VLA Radiowellen mit einer Länge zwischen knapp einem Zentimeter und vier Metern auswertet, dringt Alma in Wellenlängen von 9,6 bis zu 0,3 Millimetern vor.

Je größer die Auflösung, desto größer auch die Datenmengen. Wer jemals verglichen hat, wie sehr sich Fotos einer Zwei-Megapixel-Kamera von denen eines Zehn-Megapixel-Modells unterscheiden, weiß, wovon die Rede ist. Die Datenmengen des Alma-Teleskops bewegen sich nicht in einer anderen Liga - sondern in einem anderen Universum.

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Forum - Teures Teleskop - lohnende Investition?
insgesamt 94 Beiträge
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    Seite 1    
1.
Klo 13.06.2008
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....
2. Blick ins Universum
MonaM 13.06.2008
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.
3.
Reziprozität 13.06.2008
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?"
4.
Zsuzsanna 13.06.2008
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.
5.
GeneMachine 13.06.2008
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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