Durchbruch auf dem Mauna Kea – und eines Tages Interferometrie für alle?

Man stelle sich eine Starparty vor, eine Reihe grösserer Teleskope, von Computersteuerungen auf dasselbe Himmelsobjekt ausgerichtet und präzise nachgeführt – und dann kommt einer daher mit einem Kleinbus und langen Schläuchen, die er jeweils in die Okularauszüge stopft. Glasfaserbündel führen das Licht zusammen, und in einem hochkomplizierten optischen System im Bus werden die Lichtwellen vereinigt und zur Interferenz gebracht. Und auf dem Display eines angeschlossenen Laptops erscheint ein gestochen scharfes Bild des Himmelsobjekts mit einer Auflösung von zehntel, ja hundertstel Bogensekunden. Science Fiction, natürlich, aber »in groß« verfolgen französische Astronomen exakt diesen Ansatz schon seit zehn Jahren, bis vor kurzem allerdings nur theoretisch. Doch ein erster, vielleicht entscheidender Schritt in der Realität ist nun gelungen, wie Perrin et al. in Science 311 [13.1.2006] 194 schreiben: Das Licht der beiden 10-m-Keck-Teleskope wurde durch Glasfasern zusammen- und anschliessend erfolgreich zur Interferenz gebracht.

Das Fernziel der Astronomen hatten einst J.-M. Mariotti et al. in Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 116 [1996] 381-93 beschrieben: Könnte man das Licht zusammenführen, das all die riesigen optischen Teleskope einfangen, die relativ dicht beieinander auf dem Gipfel des Mauna Kea stehen, dann würde ein ungemein lichtstarkes optisches Interferometer ohne Beispiel geschaffen, mit bis zu 800 m Basislinien, und dank Fortschritten in der Adaptiven Optik zur Bekämpfung der Luftunruhe würde sich die Öffnung der eingebundenen Instrumente auch wirklich ausnutzen lassen. (Erste Ideen in dieser Richtung wurden sogar schon vor 25 Jahren publiziert, aber nach misslungenen ersten Versuchen wieder verworfen). ‚OHANA wird dieses Konzept heute genannt, was einerseits für Optical Hawaiian Array for Nanoradian Astronomy steht und andererseits auf Hawaiianisch »Familie« bedeutet (das »’« gehört deswegen dazu). Gerade die Bedingungen auf dem Mauna Kea wären ideal, und bei ersten »Gipfeltreffen« der Manager der vielen Teleskope dort wurde auch die Bereitschaft zum Mitmachen signalisiert, angesichts der enormen Perspektiven ‚OHANAs; wie schnell es nun weitergehen wird, ist indes nicht erkennbar.

Und die Vision, ‚OHANA für alle? »Ja, im Prinzip könnte man viele kleine Teleskope durch Glasfasern verbinden«, bestätigt der Pionier der optischen Interferometrie mit mehreren Einzelteleskopen, Antoine Labeyrie, gegenüber interstellarum, doch das Hauptproblem ist der permanente mikrometergenaue Ausgleich der Lichtwege von den verschiedenen Teleskopen zum Strahlvereiniger durch sperrige und mechanisch anspruchsvolle »Delay Lines« (in dem hypothetischen Bus). Auch bei dem erfolgreichen Keck-Experiment war hier gewissermassen gemogelt und kurzerhand auf bereits vorhandene Delay Lines zurückgegriffen worden, die unter den beiden Teleskopen (die auch sonst als Interferometer betrieben werden können) bereits installiert sind. Hat man die Delay Lines erst einmal sowie Adaptive Optik gewisser Qualität, dann könnte sich Labeyrie sogar die direkte Zusammenführung des Lichts – ohne Interferenz und zu einem tatsächlichen Bild hinter den zusammenlaufenden Fasern – im Stile eines sogenannten Hyperteleskops vorstellen: Derartige Konzepte verfolgt der rührige Franzose seit Jahren, und gerade mit ganz vielen ganz kleinen Teleskopen könnte es am besten funktionieren …

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