Früher war ein Teleskop kaum mehr als ein Rohr mit Spiegel und Linsen – doch diese Zeiten sind vorbei. Heute gleichen moderne Spiegelteleskope eher einer Hightech-Maschine, wie hier das Innere des Yepun-Teleskops – einem der vier großen Teleskope der Europäischen Südsternwarte (ESO) auf in Chile. In seinem Inneren finden sich neben dem eigentlichen Spiegel mehrere verschiedene Spektrografen und optische Sensoren, außerdem die Komponenten der Leitlaser und adaptiven Optik.
Weltraumteleskope wie Hubble oder das James-Webb-Teleskop haben einen freien Blick auf den Kosmos, denn sie haben ihren Standort weit jenseits der irdischen Atmosphäre. Für Teleskope auf der Erde gilt dies aber nicht – und das hat Konsequenzen: Die Luftbewegungen der Atmosphäre verzerren den Blick auf die Sterne und machen das Bild unscharf. Mit bloßem Auge erkennen wir dies am Funkeln der Sterne.
Abhilfe schafft die adaptive Optik der erdbasierten Teleskope. Dabei sind die Spiegel und Linsen so aufgebaut, dass sie ihre Krümmung und Form flexibel anpassen können, um die atmosphärischen Turbulenzen auszugleichen. Dafür benötigen die Steuercomputer jedoch einen Referenzpunkt – einen hellen Lichtpunkt, an dessen „Funkeln“ sie das Ausmaß und die Art der atmosphärischen Verzerrung ablesen können. In einigen Fällen nutzen Astronomen dafür helle Sterne, in anderen muss ein künstlicher „Leitstern“ zum Einsatz kommen.
Laser als künstlicher Leitstern
Dieses Foto zeigt einen Teil der adaptiven Optik und des Laser-Leitsystems am Yepun-Teleskop der Europäischen Südsternwarte. Die vier schwarzen Kästen mit Röhren umgeben den zentralen, 8,20 Meter großen Spiegel des Teleskops und bilden das Laser-Leitsystem. Jeder dieser Kästen erzeugt einen 30 Zentimeter dicken und 22 Watt starken Laserstrahl, der 90 bis 110 Kilometer hoch in den Himmel reicht.
Dort regt das energiereiche Laserlicht Natriumatome an, die daraufhin zu fluoreszieren beginnen: Sie geben nun ihrerseits Licht ab und dienen dem Teleskop so als künstlicher Leitstern. Die adaptive Optik kann dieses Leuchten als Referenz nutzen und die Spiegel und Optiken des Teleskops entsprechend anpassen. Dank dieser Technik können erdbasierte Teleskope heute eine Auflösung und Schärfe erreichen, die denen der Weltraumteleskope kaum noch nachsteht.
Quelle: European Southern Observatory (ESO)
