Dem Rätsel Universum ein Stück näher

Moderne Teleskope sind, je nach Einsatzgebiet, sehr unterschiedlich aufgebaut. „ZERODUR®“ wird dabei sehr häufig als Spiegelträgermaterial verwendet.

Während Teleskope früher reine Beobachtungsinstrumente waren, mit denen die Astronomen nachts stundenlang in den Himmel schauten, dienen sie heute mehr und mehr als Messinstrumente. Anstelle des Auges sind CCD-Chips (Charge Couple Device = Bauelement aus Halbleitermaterial zur Verarbeitung elektrischer und optischer Signale) als Empfänger im Einsatz, und die gesammelten Daten werden in Computern gespeichert und weiterverarbeitet. Die moderne Astronomie ist auch nicht mehr nur auf das sichtbare Licht beschränkt, vielmehr kann mit unterschiedlichen Teleskoparten die gesamte Bandbreite der elektromagnetischen Strahlung im All erforscht werden.



VLT

Feinpolitur des vierten 8,2 Meter-Teleskopspiegels bei der französischen Firma REOSC.
Standort des VLT ist der 2660 Meter hohe Cerro Paranal in der chilenischen Atacama-Wüste.
Das „Very Large Telescope“ (VLT) auf dem 2660 Meter hohen Cerro Paranal in Chile ist derzeit die größte und leistungsstärkste Teleskopanlage der Welt. Es besitzt vier Hauptspiegel aus „ZERODUR®“ mit einem Durchmesser von je 8,2 Metern – die größten, die jemals aus einem Guss gefertigt wurden. Die vier Teleskope werden momentan noch unabhängig voneinander eingesetzt, liefern aber jetzt schon Bilder aus dem sichtbaren und dem nahen infraroten Spektrum in sensationeller Auflösung. Wenn erst die Zusammenschaltung zu einem Riesenteleskop mit einem effektiven Spiegeldurchmesser von 16 Metern gelingt, könnte man theoretisch einen Astronauten beim Spaziergang auf dem Mond beobachten. Praktisch soll das VLT jedoch lichtschwache Objekte im Universum erforschen und zum Beispiel erstmals Informationen über Planetensysteme anderer Sterne sammeln.



GTC

Mit 10,4 Metern Durchmesser und 11,3 Metern Maximalgröße ist das GTC weltgrößtes Teleskop. Insgesamt 36 Hexagone aus „ZERODUR®“ Glaskeramik bilden den Primärspiegel.
Zur Erforschung des Himmels der nördlichen Hemisphäre wird derzeit das Gran Telescopio Canarias (GTC) gebaut. Sein Standort auf der Kanareninsel La Palma gilt weltweit als einer der besten für Beobachtungen im sichtbaren und nahen infraroten Spektrum, da hier die atmosphärischen Störungen sehr gering sind. Der riesige Hauptspiegel des GTC mit einem Durchmesser von 10,4 Metern besteht nicht aus einem Guss, sondern aus 36 sechseckigen Segmenten aus „ZERODUR®“. Ein ausgeklügeltes Träger-, Antriebs- und Sensorensystem sorgt dann dafür, dass die einzelnen Segmente während der astronomischen Messungen exakt aufeinander eingestellt sind. Die erste Betriebsaufnahme ist mit einem vorläufigen Hauptspiegel aus 8 bis 10 Segmenten für Ende des Jahres 2002 geplant, das Gesamtsystem soll bis 2004 fertig sein.



Chandra

Das Chandra Observatorium umkreist die Erde auf einer elliptischen Umlaufbahn in einer Entfernung zwischen 10.000 und 14.000 Kilometern und ist damit weit von störenden Strahlungsgürteln entfernt.
Das Röntgenteleskop Chandra wurde 1999 mit dem Space Shuttle ins All transportiert. Seitdem umkreist es die Erde auf einer stark elliptischen Umlaufbahn und führt dort Messungen im unsichtbaren Röntgenspektrum durch. Man kann damit z.B. das extrem heiße Gas in einem Galaxienhaufen untersuchen und daraus Rückschlüsse auf die Größe Schwarzer Löcher ziehen.

Da Röntgenstrahlen sehr energiereich sind, dringen sie bei senkrechtem Aufprall tief in Materie hinein oder gar hindurch – sei es nun in eine Hand bei einer Röntgenaufnahme oder in einen Spiegel. Deshalb wurden für Chandra zylindrische Spezialspiegel aus „ZERODUR®“ entwickelt, die so angeordnet sind, dass die Röntgenstrahlen in einem sehr flachen Winkel auftreffen und dann auf die Detektoren abgelenkt werden.



SOFIA

Fliegendes Teleskop SOFIA: Das optische Instrument ist im Rumpf der Boeing 747 installiert.
Auf der Rückseite des „ZERODUR®“ Spiegelträgers wurde einen Wabenstruktur herausgefräst und somit das Gewicht von vier Tonnen auf 850 Kilogramm reduziert.
SOFIA steht für „Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie“ und ist im Grunde ein Jumbo-Jet (Boeing 747) mit einem Teleskop an Bord. Da ein Großteil der zu untersuchenden infraroten Strahlung die Erdatmosphäre nicht durchdringt, werden die wissenschaftlichen Beobachtungsflüge voraussichtlich ab 2004 in ca. 13 km Höhe stattfinden. Dort herrschen raue Bedingungen, d.h. niedriger Druck, turbulente Windströmungen und eine Temperatur von ca. -60°C. Der Teleskopspiegelträger aus „ZERODUR®“ hält das alles sehr gut aus, obwohl seine Rückseite nur noch aus einer dünnen Wabenstruktur besteht. Durch diese Maßnahme konnte sein ursprüngliches Gewicht von 4 t auf 850 kg reduziert werden.