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Die großen Observatorien der Welt zu sehen,
war schon immer mein Traum. Jetzt, als Reiseleiter astronomischer Reisen ist
dies mit der Besichtigung vieler Observatorien und Großteleskope
Wirklichkeit geworden.
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Die Welt
der hohen Anden |
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Chile steht bei diesem Thema ganz oben an. Allein
landschaftlich ist es bereits ein sehr interessantes Reiseziel:
Atacamawüste, hohe Anden, Salzseen, Geysire und vieles andere mehr.
Für den astronomisch Interessierten ist Chile schon fast ein Muss.
Aufgrund hervorragender Standortbedingungen befinden sich hier die meisten
Großsternwarten der Welt. Die ESO ist mit La Silla und dem Cerro Paranal
vertreten, die Amerikaner mit den Großsternwarten Las Campanas, Cerro
Tololo und Cerro Pachon. Und viele weitere Observatorien werden in Zukunft
folgen. |
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La Silla
La Silla war die erste Sternwarte der ESO in Chile
und beherbergt eine beeindruckende Zahl von Teleskopen. La Silla liegt
nördlich der Küstenstadt La Serena am Südrand der großen
Atacamawüste, ca. 80 km landeinwärts hinter der
Küstenkordilliere, da sich über dem kalten Humboldtstrom des Pazifik
oft Wolken bilden und ins Landesinnere vordringen. Dieser Standort auf 2400 m
Höhe zeichnet sich durch gute Transparenz, geringe Luftturbulenz und fast
300 wolkenfreie Nächte aus.
Bereits im Jahre 1976 wurde hier ein 3.6 m
Spiegelteleskop fertig gestellt. Es handelt sich um ein klassisches
Großteleskop mit einem noch 60 cm dicken Hauptspiegel und imposanter
Hufeisenmontierung. Für den Besucher ist es sehr eindrucksvoll, diese 200
t bewegte Masse in Aktion zu sehen.
Noch heute zählt dieses Teleskop nach
umfangreicher Überholung zu den besten 4 m Teleskopen der
Südhalbkugel. Es verfügt über den höchstauflösenden
Spektrographen der ESO und hat mit einem weiteren hoch spezialisierten
Spektrographen bei der Suche nach extrasolaren Planeten viel Geschichte
geschrieben.
Diese Erfolge führten dazu, dass 1998 direkt
nebenan das auf spektrographische Planetensuche spezialisierte 1.2 m Leonard
Euler Teleskop erstellt wurde. Inzwischen sind weit über 100 extrasolare
Planeten entdeckt worden – eine große Zahl davon von La Silla aus!
Doch nicht nur in diesem Bereich wurde in La Silla
Geschichte geschrieben. Bekanntestes Projekt ist das 1989 hier fertig gestellte
3.6 m New Die Welt der hohen Anden Technology Telescope. Am NTT wurden die
bahnbrechenden Konzepte der modernen Teleskopbau-Technik erprobt und
realisiert, die schließlich zum Bau der berühmten VLTTeleskopanlage
führten.
Zum ersten Mal ging man hier von der schweren
äquatorialen Montierung zur azimutalen Montierung über, bei dem die
Teleskopachse nicht mehr auf den Himmelspol zeigt, sondern das ganze Teleskop
einfach auf einer horizontal liegenden Plattform dreht und dabei in der
Höhe schwenkt. Die Beobachtungsinstrumente hängen nicht mehr unter
dem Teleskop, sondern werden an einem zentralen Durchgang in den beiden
Höhenachsen angeflanscht (Nasmyth Foki). Ein Rotationsadapter gleicht die
bei einer nicht-äquatorialen Montierung auftretende Bildfeldrotation aus.
Auf diese Weise können viel schwerere Beobachtungsinstrumente am Teleskop
angebracht werden.
Als weiterer revolutionärer Schritt wurde hier
die aktive Optik für die heutigen Großteleskope entwickelt. Beim NTT
ruht ein 24 cm dicker Hauptspiegel auf 75 computergesteuerten Aktuatoren, die
mit hoher Präzision dafür sorgen, dass der Spiegel in jeder Lage
seine Idealform beibehält. Inzwischen kommt kein modernes
Großteleskop mehr ohne diese aktive Spiegelunterstützung aus. Hier
wurden sie entwickelt! |
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Cerro Paranal
Aufbauend auf den vielen Erfahrungen, die die ESO
mit ihren Teleskopen in La Silla machen konnte, gelang dann der große
Wurf: die weltweit bisher größte und bestkonzipierte Teleskopanlage
auf dem Cerro Paranal. Sie besteht aus den vier zwischen 1998 und 2000 fertig
gestellten 8.2 m VLT-Teleskopen, modernsten unterirdischen
Lichtverzögerungstrecken zur interferometrischen Zusammenschaltung, drei
auf dem Berg unterschiedlich positionierbaren 1.8 m
Interferometrie-Hilfsteleskopen und zwei Vorbeobachtungsteleskopen von allein
2.5 und 4 m Spiegeldurchmesser. Solch "bescheidene" Sucherteleskope hätte
wohl jeder gern neben seiner Garage!
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| Die VLT
Teleskope auf dem Cerro Paranal |
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In der Testphase hatte sich dieser 2635 m hohe
Standort als erstklassig erwiesen. 1991 begann man mit den Bauarbeiten. 500 km
nördlich von La Silla und 120 km südlich der Hafenstadt Antofagasta
konnte man es wagen, einen Standort in der Küstenkordilliere nur 12 km vom
Pazifik entfernt zu wählen. Belohnt wurde dies mit laminar
anströmender Luft vom Pazifik, d.h. mit einer exzellenten Luftruhe und
beinahe 350 klaren Nächten!
Aus den Erfahrungen mit dem NTT hat man die
azimutale Montierungsweise, die aktive Optik und den Kuppelbau weiterentwickeln
können. Die 8.2 m Zerodurspiegel sind nun nur noch 18 cm dick und werden
von 150 Aktuatoren mit hoher Präzision in der korrekten Form gehalten. Mit
dem Öffnungsverhältnis f/1.8 des Hauptspiegels hat man sich auch
weiter nach vorn getastet. Eine Brennpunktlage nur 1.8 Spiegeldurchmesser
über dem Hauptspiegel erlaubt eine sehr kompakte Bauweise. Der Besuch
lohnt sich! Darunter stehend beeindrucken die gewaltigen Dimensionen dieser
Teleskope und von der Nasmyth Plattform darf man sogar direkt auf den 8.2 m
Spiegel schauen.
Die VLT-Anlage beherbergt die weltweit modernsten
Interferometriemöglichkeiten. Vieles ist noch in Entwicklung, doch schon
sehr bald wird ein interferometrisches Zusammenschalten von mehreren Teleskopen
das Auflösungsvermögen eines 200 m Teleskops simulieren können.
Das beeindruckendste Beispiel an Präzision
vermitteln die hochmodernen Lichtverzögerungsstrecken, in denen das Licht
aus sozusagen längenverstellbaren Sackgassen zurückgespiegelt wird.
Dabei erreichen die 60 m langen Linearmotorstrecken eine Stellgenauigkeit von
10 Mikrometern. Der dabei bewegte Reflektor ruht auf weiteren piezoelektrischen
Stellelementen, die der Lichtverzögerungsstrecke letztlich eine
Stellgenauigkeit von 50 Nanometer ermöglichen! Der Cerro Paranal mit
seinen 4 VLT Teleskopen und der Interferometrieanlage kann mit Recht als das
bestgeplante und modernste Großobservatorium der Welt bezeichnet werden.
Wer hätte in den Planungsjahren schon fest an die Interferometrie im
optischen Wellenlängenbereich geglaubt? Und doch floss diese mutige Vision
schon in den 80-iger Jahren so erfolgreich in die Planungen ein. |
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Alma
Ein weiteres Groß-Projekt der erdgebundenen
Astronomie beginnt gerade unter Federführung der ESO in den hohen Anden
östlich von San Pedro de Atacama. Im Dreiländereck Chile-
Argentinien-Bolivien entsteht auf einer Hochebene von über 5000 m
Höhe das Projekt ALMA, eine groß angelegte Interferometrieanlage im
Millimeter und Submillimeter Wellenlängenbereich.
Dazu werden 64 Submillimeter Teleskope mit jeweils
12 m Schüsseldurchmesser erstellt. Sie können mit einem
Spezialtransporter beliebig konfiguriert werden und erreichen Basislängen
von bis zu 10 km. Ziel ist es, die Physik des kalten Universums mit dem
gleichen Auflösungsvermögen erforschen zu können, wie es die
Interferometrie an den VLT-Teleskopen in den optischen Wellenlängen in
Zukunft leisten wird. Auch hier zeigt sich die bisher so erfolgreiche
planerische Weitsicht der ESO.
Auch amerikanische Großsternwarten hat es
wegen der ausgezeichneten Beobachtungsbedingungen nach Chile gezogen:
Cerro Tololo – die erste amerikanische
Großsternwarte in Chile liegt bei Vicuna, 80 km landeinwärts von der
Küstenstadt La Serena. Hier entstand schon 1976 das 4 m Blanco Teleskop,
ein schweres klassisches Teleskop in gigantischer Hufeisenmontierung,
ähnlich dem 3.6 m Teleskop in La Silla. Des weiteren beherbergt der Cerro
Tololo sechs kleinere Teleskope bis zu 1.5 m Spiegeldurchmesser.
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| Das Gemini
Süd Teleskop auf dem Cerro Pachon |
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Cerro Pachon - auf dem 2737 m hohen Nachbargipfel
steht seit 2002 das 8.1 m Gemini Süd Teleskop. Es ist der Zwillingsbruder
des Gemini Nord Teleskops auf dem Mauna Kea in Hawaii. Die Gemini Teleskope
sind mit den 8.2 m VLT Teleskopen vergleichbar: kurzbrennweitiger Hauptspiegel,
niedrige Bau-höhe, alt-azimutale Montierung mit Nasmyth- Foki und aktive
Optik. Die Hauptspiegel wurden wie die der VLT Teleskope bei REOSC in Paris
geschliffen.
Auf dem Cerro Pachon wurde zudem das preiswerte 4.1
m SOAR-Teleskop gerade fertig gestellt. Hier kann man eine Spiegeldicke von nur
10 Zentimetern bewundern!
Las Campanas - das neuste amerikanische
Observatorium in Chile befindet sich auf dem 2282 m hohen Cerro Manqui wenige
Kilometer nördlich von La Silla. Hier entstanden in den Jahren 2000-2002
die beiden 6.5 m Magellan Teleskope. Bei den Hauptspiegeln hat man sich zwecks
kompakter Bauweise an ein Öffnungsverhältnis von sage und schreibe
f/1.25 herangewagt! Sie haben eine äußerst leichte
Honigwabenstruktur mit aktiver Optik in Form von jeweils 126 pneumatischen
Aktuatoren. Beide Teleskope liegen 60 m voneinander entfernt. Interferometrie
beider Instrumente wird in Zukunft nicht ausgeschlossen.
Las Campanas beherbergt ebenso ein klassisches 2.5 m
Teleskop, ein 1 m Teleskop und ein neues 1.25 m Teleskop der Universität
Warschau.
Auch für zukünftige Großteleskope
bleibt Chile Standort Nummer eins auf der Welt. In Amerika sind zwei Studien zu
segmentierten 30 m Teleskopen in Arbeit sowie die Studie eines
Großteleskops, das sieben 8.4 m Spiegel auf einer Montierung tragen soll.
In Europa diskutiert man das EURO 50 und das 100 m OWL Teleskop, für die
die Standortfrage offen ist. |
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Und was hat Chile sonst noch zu bieten? Auf keinen
Fall sollte man sich den Besuch der hohen Anden entgehen lassen. Von
Antofagasta - Ausgangspunkt für den Besuch des Cerro Paranal - durchquert
man landeinwärts die trockenste Wüste der Welt. Schon bei Calama
mitten in der Atacamawüste baut sich die mächtige Gebirgskette der
Anden greifbar nah vor einem auf, obgleich noch über 150 km entfernt.
Über die Domeyko Berge und die durch ihre fantastischen Erosionsstrukturen
berühmte Salzkordilliere erreicht man die Hochebene von San Pedro de
Atacama.
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Die El
Tatio Geysire auf 4.300 m Höhe |
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Hier hat man einen idealen Ausgangspunkt, um die
Welt der hohen Anden kennen zu lernen. Die El Tatio Geysire auf 4300 m
Höhe, die bei Sonnenaufgang besucht werden, erlauben bei noch kalter
Andenluft ein Bad in wohlig war mem Thermalwasser. Die Hochgebirgslagunen
südlich von San Pedro, umgeben von den 6000 m hohen Vulkanbergen der
Anden, vermitteln den Eindruck, als sei man nicht auf dieser Welt. Auch den
über 100 km großen Salzsee Salar de Atacama mit seinen
Flamingokolonien sollte man unbedingt besuchen.
Bei La Serena, von wo aus man La Silla und die
amerikanischen Großobservatorien erreicht, beginnt das berühmte
Oasental Valle Elqui. Ein sehenswertes Weinanbaugebiet - grün unter
strahlend blauem Himmel inmitten karger und immer steiler werdender
Wüstengebirge. Im nächsten Jahr wollen wir zusätzlich
Südchile mit der Magellanstraße, Feuerland und die dortigen
Gletscherwelten besuchen.
Kommen sie also mit zum Cerro Paranal und in die
hohen Anden oder nach Hawaii zum Mauna Kea Observatorium mit den berühmten
Keck Teleskopen! In diesem tropischen Paradies wartet neben der
größten Sternwarte der nördlichen Hemisphäre der aktivste
Vulkanismus der Welt.
Joachim Biefang, Uedem (Nähere Info, auch zu
anderen Astroreisen, unter
www.geocities.com/biefang_astroreisen)
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