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Donnerstag, 20.09.2018
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Arten von Radioteleskopen

Von Schüsseln, Arrays und Langstreckenantennen

Im Gegensatz zu den oft geradezu unauffälligen, im Inneren von Kuppeln verborgenen optischen Teleskopen sind Radioteleskope nicht zu übersehen: Als riesige schüsselförmige Antennen richten sie sich himmelwärts.

Doch warum sind sie in der Regel so viel größer als "normale" - optische - Teleskope? Die Ursache liegt in der Beschaffenheit der Strahlen, die sie einfangen sollen. Die Auflösung und Signalstärke eines Teleskops hängt von der Wellenlänge der Strahlung in Relation zum Durchmesser des Teleskops ab: Je länger die Wellen, desto größer die benötigte Fläche.

64-Meter Radioteleskop

64-Meter Radioteleskop

Riesenschüssel im Bergtal


Weil die Wellenlänge der Radiowellen um mehrere Größenordnungen über der des sichtbaren Lichtes liegt, müssen Radioteleskope, um eine vergleichbare Auflösung zu erreichen, entsprechend groß sein. Ein Teleskop, das Strahlung im Wellenlängenbereich von zehn bis 30 Metern einfangen und bündeln wollte, müsste daher einen Parabolspiegel von mehr als zehn Kilometern Durchmesser haben.

Das bisher größte einzelne Radioteleskop der Erde, das Teleskop von Arecibo, liegt in einem Talkessel in den Bergen Puerto Ricos. Es hat einen Durchmesser von 305 Metern, ist aber nicht beweglich, da der Spiegel direkt auf dem Talgrund aufliegt. Die größten beweglichen Einzelteleskope haben Durchmesser von rund 100 Metern.

Viele Antennen zusammen


Da Einzelteleskope von mehreren Kilometern Größe technisch nicht realisierbar sind, behilft man sich mit einem Trick: Teleskop-Arrays, kreuz-, T oder Y-förmige Systeme von teilweise hunderten miteinander verschalteten kleineren Einzelantennen wirken gemeinsam wie eine riesige Antenne. Die einzelnen Teleskope sind bei diesen Systemen verschiebbar und können auf Schienen je nach Aufgabe näher zusammen oder weiter auseinander bewegt werden.

Das im Kaukasus errichtete Dekameter-Observatorium UTR-2 bedeckt beispielsweise eine Fläche von 16 Hektar und besteht aus mehr als 2.000 Einzelantennen in Form eines langgestreckten T. Mit ihrer Hilfe kann der Himmel auf Radiowellen mit Wellenlängen zwischen 30 und 7,5 Metern abgetastet werden.

Very Large Array in den USA

Very Large Array in den USA

Einmal quer über den Kontinent


Eine weitere Möglichkeit, große Antennenweiten zu erzielen, ist die Langstrecken-Interferometrie. Bei diesem System können auch die Signale weit auseinanderliegender Einzelteleskope so miteinander verrechnet werden, dass beide wie einer Antenne mit einer Weite von Tausenden von Kilometern entsprechen.

Die Parabolspiegel der zehn Teleskope des "Very Large Baseline Array", die quer über die USA verteilt sind, messen beispielsweise einzeln nur jeweils 25 Meter, sie lassen sich jedoch mithilfe der Interferometrie so zusammenschalten, dass sie wie eine einzige 8.600 Kilometer große Antenne wirken. Ihre Auflösung ist dabei so groß, dass, in den Bereich des sichtbaren Lichtes übertragen, die Astronomen von Los Angeles aus eine Zeitung in New York lesen könnten.

Stand: 27.08.2001
 
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