Abenteuer Astronomie

Ein Teleskop, wie es noch keines gab, wird diesen Sommer den Testbetrieb und Anfang 2007 die regulären Beobachtungen aufnehmen: Pan-STARRS – Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System – auf einem erloschenen Vulkan auf der Hawaii-Insel Maui, mit einem 1,8-m-Spiegel und einer CCD-Kamera mit 1,4 Milliarden Pixeln. Das Bildfeld ist 7 Quadratgrad groß und wird alle 30 Sekunden (!) ausgelesen, 3 Gigabyte in wenigen Sekunden: Mehrere Mal im Monat soll der gesamte Himmel über Hawaii komplett aufgenommen werden. Und dabei sollen die Bilder auch noch besonders scharf werden: Die CCD-Kamera ist eine außergewöhnliche Konstruktion, bei der die elektrischen Ladungen in alle Richtungen verschoben werden können. Das soll zehnmal in der Sekunde geschehen, anhand der Wanderungen der Bilder heller Sterne über den Chip, um so die Luftunruhe teilweise auszugleichen: eine Art Adaptiver Optik ohne den üblichen deformierbaren Spiegel (Science vom 12.5.2006 S. 840-1).

Pan-STARRS wird vor allem relativ schnell bewegliche Objekte wie Asteroiden aufspüren aber auch Stellares, das seine Helligkeit schnell verändert, wie Novae oder Flaresterne. Und zugleich entsteht im Laufe der Zeit (durch ständiges Aufaddieren der Bilder) die umfangreichste Karte des Himmels überhaupt, mit den Örtern und Helligkeiten von Milliarden von Sternen und Galaxien. Jeder Stern und Braune Zwerg in 200 Lichtjahren Abstand soll dabei erfasst werden, und die Sternpositionen sind überdies 30-mal genauer als in heute üblichen Sternkatalogen. Finanziert wird das gesamte Projekt, das die Astronomie in mehreren Bereichen zu revolutionieren verspricht, von der U.S. Air Force, die bisher 45 Mio.$ ausgegeben hat und das für die Zukunft noch verspricht: Dafür gibt es auch noch vier weitere identischen Teleskope, die als Pan-STARRS 4 ab 2010 auf einem anderen Hawaii-Vulkan entstehen sollen. Die USAF ist zum einen an der Jagd nach erdnahen Kleinplaneten im Sinne der »planetary defense« interessiert (Pan-STARRS sollte jeden zweiten Near Earth Asteroid von 140 m Durchmesser finden, was kein anderes heutiges Suchprogramm schafft) und zum anderen an der speziellen Chip-Technologie, mit der man auch Kameras zum Verfolgen fremder Satelliten bauen könnte.

Für den Betrieb von Pan-STARRS sorgen allerdings allein zivile Astronomen, die auch – wie genau, ist übrigens noch unklar – die jährlichen Betriebskosten von 2 Mio.$ aufbringen müssen. Die enorme Datenflut von mehreren Terabyte pro Nacht, die schon Pan-STARRS 1 ausspucken soll, flösst so manchem Astronomen Respekt ein – aber praktischerweise gilt das Moore’sche Computergesetz immer noch, nach dem sich die Rechenpower alle 18 Monate verdoppelt. Ein gewisses Problem stellt die Existenz von Pan-STARRS für die Fans des Large Synoptic Survey Telescope dar, eines 8,4-m-Teleskops mit ganz ähnlicher Zielsetzung, für das bereits der Hauptspiegel geordert und jüngst auch der Standort in Chile ausgesucht wurde. Dieses Instrument, dessen noch viel energischere Himmelsdurchmusterung – der ganze Himmel alle 3 Tage mit 3 Mrd. Pixeln; 30 TB Daten pro Nacht – primär kosmologischen Zielen dienen soll, wird rund 200 Mio.$ kosten, fast alles US-Bundesmittel. Manche fragen sich schon jetzt, ob ein früher Erfolg von Pan-STARRS angesichts knapper Kassen nicht das LSST gefährden würde, das als eines der wichtigsten Grossprojekte der US-Astronomie auf dem Boden gilt und von 2009 bis 2012 gebaut werden soll.