500-Megapixel-Kamera holt Sterne vom Himmel

Eine Forschergruppe an der Universität Bonn hat einen speziellen Kameraverschluss entwickelt. Der haustürgroße Shutter soll im nächsten Jahr in der weltgrößten Kamera für astronomische Zwecke zum Einsatz kommen.

Hightech-Komponenten wie diese sorgen dann bei einer Auflösung von 500 Megapixel für präzise Aufnahmen. Die technische Arbeitsgruppe vom Argelander-Institut für Astronomie (AIfA) wird so einen gewichtigen Beitrag bei der Suche nach neuen Hinweisen für Dunkle Energie leisten. Durch Abfotografieren eines Großteils des Himmels sollen neue Himmelsobjekte und Galaxien entdeckt werden.

„Neben der schieren Größe unterscheidet sich dieser Kameraverschluss durch hohe Präzision und Lebensdauer von herkömmlichen Shuttern. Die Entwicklung des AIfA-Instituts ist für mehrere Millionen Belichtungsoperationen ausgelegt, während herkömmliche Varianten dieser Kamerakomponente nach einigen zehntausend Belichtungen an ihre Grenzen stoßen“, sagt Klaus Reif, Leiter der technischen Arbeitsgruppe vom AIfA, gegenüber pressetext. Helligkeitsinformationen seien für Astronomen von zentraler Bedeutung. Daher komme es insbesondere auf die präzise Einhaltung der Belichtungszeit auf der gesamten Bildfläche an. Mittels spezieller Steuerungsmechanik und -software müsse eine absolut homogene Bewegung des Shutters gewährleistet werden.

Der Kameraverschluss regelt prinzipiell, wie viel Licht vom Objektiv auf die Bildebene, in diesem Fall auf die digitalen Bildsensoren, fällt. Der Verschluss besteht aus zwei Lamellen. Für die Belichtung wird die erste Lamelle zur Seite geschoben. Die zweite Lamelle überdeckt dann wieder die Aufnahmesensoren nach Verstreichen der Belichtungszeit. Da auf diese Weise ein beweglicher Schlitz entsteht, spricht man von einem Schlitzverschluss und nicht von einem Zentralverschluss. Da in der Astronomie die Helligkeit von Himmelskörpern den zentralen Anhaltspunkt für Wissenschafter darstellt, muss die Belichtungszeit für jeden einzelnen Pixel weniger als eine Tausendstelsekunde betragen. Zudem weist der „Bonn Shutter“ in seiner Mitte eine 60 Zentimeter breite Öffnung für das mit 62 Sensoren bestückte Sensorfeld der Dark-Energy-Camera (Decam) auf.

Diese weltgrößte, speziell für astronomische Zwecke ausgelegte 500 Megapixel-Kamera wird gegenwärtig am National Fermi Acceleration Laboratory http://www.fnal.gov in den USA entwickelt. Damit sollen 500 Mio. Galaxien identifiziert und Supernovae, also explodierende Sterne, entdeckt werden können. Auch das Bonner Institut baut schon seit 20 Jahren astronomische Kameras und zählt seit etwa zehn Jahren international zu den ersten Adressen, wenn es um den Bau großformatiger Kameraverschlüsse hoher Präzision und Zuverlässigkeit geht.