Abenteuer Astronomie

Eine Bildschärfe von 0,3″ bei einem natürlichen Seeing von 0,7″ klingt nicht eben berauschend für ein aufwändiges System Adaptiver Optik (AO), zumal eines, das auch noch fünf Laserstrahlen gleichzeitig in den Himmel schickt, um die Luftturbulenz entlang des Sehstrahls zu vermessen. Und doch ist das GLAO-System (ground-layer adaptive optics), das derzeit am MMT in Arizona mit seinem 6,5m-Hauptspiegel erprobt wird, ein wichtiger Schritt hin zu AO bei der nächsten Generation von optischen Teleskopen der 30-Meter-Klasse: Die verbesserte Bildschärfe gilt nämlich für ein 110″ großes Gesichtsfeld und nicht nur die wenigen Bogensekunden, die herkömmliche AO-Systeme – freilich zehnmal besser – korrigieren können. Das MMT-System verwendet fünf gepulste Laser à 4 Watt mit 532nm Wellenlänge, die mit einem hinter dem Sekundärspiegel sitzenden 50cm-Teleskop in die Luft fokussiert werden.

Hierbei konzentriert man sich auf die untersten Kilometer, die maßgeblich zur Bildunschärfe beitragen. Aus den von den Luftmolekülen zurückgestreuten Laserpulsen wird 400-mal pro Sekunde die Deformation der Wellenfront bestimmt, die Licht aus dem Weltraum widerfährt, und die 336 Aktuatoren des Sekundärspiegels halten dagegen. Die generelle Verkippung der Wellenfront, die sich aus den Laserechos selbst nicht ergibt, ermittelt ein zweites Sensorsystem anhand eines einzelnen natürlichen Sterns, ebenfalls mit 400Hz, und ein drittes System kümmert sich – langsamer aber stetig – um die korrekte interne Ausrichtung des Ganzen, was sich als besonders wichtig erwiesen hat. Auch wenn die Bildschärfung nur moderat klingt: Sie genügt dank der feineren Sternabbildungen doch, um signifikant schwächere Objekte sichtbar zu machen oder in dichten Sternhaufen Spektroskopie zu betreiben, wo sonst die Bilder der Sterne überlappen würden.

Daniel Fischer