Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der weltgrößte Kameraverschluss reist nach Hawaii

21.03.2006


Astronomen und technische Mitarbeiter am Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn und am institutseigenen Observatorium "Hoher List" haben einen ungewöhnlich großen Präzisionsverschluss für eine astronomische Riesenkamera entwickelt. Astronomen auf Hawaii werden diesen Verschluss, dessen Öffnung knapp einen halben Meter im Quadrat misst, in ihrer Pan-STARRS Kamera einsetzen - das ist mit einer Auflösung von 1.400.000.000 Pixeln (1.400 Megapixel!) die größte Digitalkamera, die jemals gebaut wurde. Ein Team von Astronomen will mit ihr auf die Jagd nach Asteroiden gehen, die der Erde bedrohlich nahe kommen könnten. Um sie zu finden und ihre Bewegung zu verfolgen, müssen möglichst große Himmelsareale wiederholt und in rascher Folge aufgenommen werden. Deshalb wurde die Kamera so groß gewählt wie technisch machbar.



Zu dem riesigen Detektorfeld wünschte sich das Team am Institute for Astronomy der University of Hawaii einen "Bonn Shutter" ("shutter" ist die englische Übersetzung für "Kameraverschluss") aus dem Argelander-Institut, und das aus gutem Grund: Die Instrumentierungsgruppe dort ist auf den Bau von astronomischen Kameras und Kamerazubehör spezialisiert. Sie hat sich in den vergangenen Jahren international gerade durch die Konstruktion großer, hochpräziser Kameraverschlüsse einen Namen gemacht. Verschlüsse unterschiedlichster Größe wurden bereits entwickelt, für Kameras an Teleskopen von zwei bis zehn Metern Durchmesser - in Andalusien, La Palma, Arizona und an der Europäischen Südsternwarte in Chile. Schon der kleinste dieser Verschlüsse ist mit einer Öffnung von 11cm x 11cm immerhin 15mal größer als der einer Kleinbildkamera. Das neue Exemplar ist das größte, das vom Team um Dr. Klaus Reif bislang gebaut wurde. In den ersten Februartagen hat es seine Reise nach Hawaii angetreten. Dort ist es bereits erfolgreich getestet worden.



Jeder Fotograf und Fotoamateur hat übrigens einen ähnlichen Verschluss vor Augen, wenn er einen Film in seiner Spiegelreflex-Kamera wechselt: Eine kleine viereckige Öffnung unmittelbar vor der Filmebene, die mit einer Metall-, Kunststoff- oder Textillamelle verschlossen ist. Bei einer Belichtung wird diese Lamelle von einer Feder blitzschnell von der Öffnung gezogen, um die Filmebene freizugeben, und anschließend eine zweite Lamelle wieder in die Öffnung gezogen, um sie zu verschließen. Bei sehr kurzen Belichtungen folgt die zweite Lamelle, noch bevor die erste ganz verschwunden ist: Es entsteht ein sich bewegener Schlitz. Daher der Name "Schlitzverschluss".

Dieses Schlitzverschlussprinzip ist auch die Grundlage der "Bonn Shutter". Damit erschöpfen sich aber auch schon die Ähnlichkeiten mit einer konventionellen Kamera. Das liegt nicht alleine an der schieren Größe, sondern vor allem an den hohen technischen Anforderungen. Bei der Asteroidensuche werden im Verlaufe von Jahren von einigen Hunderttausend bis zu mehreren Millionen Aufnahmen gemacht. Und das soll der Verschluss nicht nur irgendwie überleben, sondern er muss seine Qualität unverändert behalten.

Denn eine astronomische Kamera liefert nicht einfach nur Bilder. Sie ist vor allem ein Präzisionsmessinstrument zur Bestimmung von Helligkeiten. Jedes einzelne Pixel misst die dort auftreffende Anzahl von Lichtteilchen, den Photonen. Damit das exakt klappt, müssen die Belichtungszeiten ganz präzise eingehalten werden, und das an jeder Stelle der Detektorfläche - sozusagen für jedes einzelne Pixel. Astronomen sprechen von Belichtungshomogenität. Die Arbeitsgruppe am Argelander-Institut hat erreicht, dass die Belichtungszeiten für beliebige Pixel in der 48cm x 48cm großen Öffnung um weniger als eine tausendstel Sekunde voneinander abweichen. Dazu wurde neben der präzise gefertigten Verschlussmechanik ein mikroprozessorgesteuertes Antriebsverfahren entwickelt. Diese Kombination stellt sicher, dass die Bewegung der motorgetriebenen Verschlusslamellen mit der geforderten Genauigkeit abläuft. Und das muss auch in gut 3.000 Metern Höhe bei frostigen Temperaturen absolut zuverlässig funktionieren. Zudem werden die Lamellen in weniger als einer Sekunde über die komplette Verschlussöffnung bewegt. Dazu müssen sie besonders leicht sein. Schließlich blieb wieder nur eine Eigenentwicklung: Eine mehrlagige "Sandwich"-Struktur, wie sie im Flugzeug- und Rennwagenbau üblich ist.

Die gleichzeitige Beherrschung der drei Bereiche Präzisionsmechanik, modernste Elektronik und Software sind die besondere Stärke des Teams um Dr. Klaus Reif. Zusammen mit der langjährigen Erfahrung beim Betrieb des Observatoriums "Hoher List" mit seinen sechs Teleskopen und bei der Neuentwicklung von Teleskopinstrumentierungen sind sie die Grundlage für den Erfolg. Und die Nachfrage nach "Bonn Shutter" hält an. Zur Zeit ist bereits ein weiterer großer Kameraverschluss für ein australisches Teleskop in Arbeit. Daneben kam aus den USA die Anfrage nach dem bisher größten Exemplar mit einer Öffnung von 50cm x 50cm. Die dazugehörige Kamera hört auf den vielsagenden Namen DarkEnergyCamera. Sie wird für ein Vier-Meter-Teleskop in Chile entwickelt. Von der Auswertung der Aufnahmen dieser Kamera erhofft man sich entscheidende Fortschritte bei der Beantwortung der Frage: Was ist die "Dunkle Energie"?

Kontakt:
Dr. Klaus Reif
Argelander-Institut für Astronomie
Telefon: 0228/73-7834
E-Mail: reif@astro.uni-bonn.de

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de/

Weitere Berichte zu: Astronom Kameraverschluss Teleskop

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Biophysik - Blitzlicht aus der Nanowelt
24.04.2018 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Moleküle brillant beleuchtet
23.04.2018 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von der Genexpression zur Mikrostruktur des Gehirns

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Bestrahlungserfolg bei Hirntumoren lässt sich mit kombinierter PET/MRT vorhersagen

24.04.2018 | Medizintechnik

RWI/ISL-Containerumschlag-Index auf hohem Niveau deutlich rückläufig

24.04.2018 | Wirtschaft Finanzen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics