Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erster künstlicher Stern leuchtet am südlichen Nachthimmel

23.02.2006


Neuartige Laserleitstern-Anlage verbessert Beobachtungsmöglichkeiten am Very Large Telescope


Das Teleskop Yepun am Paranal-Observatorium mit der ersten aktiven Laserleitstern-Anlage. Bild: Stefan Seip (www.astromeeting.de)


Der Laserstrahl des Yepun-Teleskops auf dem Weg zur 90 Kilometer hohen Natriumschicht in der Atmosphäre. Bild: Sylvain Oberti (ESO)



In der Atacamawüste Chiles, dem Standort des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO), haben Wissenschaftler einen weiteren Meilenstein auf dem Weg zur Erforschung feinster Details im Universum erreicht. Nach mehrjährigem Forschen und Entwickeln gelang es ihnen jetzt erstmalig, einen künstlichen Stern am Himmel der südlichen Hemisphäre zu erzeugen. Dieser künstliche Laserleitstern wird die verschiedenen am Very Large Telescope betriebenen Adaptiven Optikgeräte mit Licht versorgen. Mit Adaptiver Optik lassen sich die durch Luftturbulenzen bedingten Unschärfen in Himmelsaufnahmen in Echtzeit korrigieren. War diese Korrekturtechnik bisher auf die Beobachtung weniger Himmelsauschnitte beschränkt, so ist diese nun dank des Laserleitsterns fast am ganzen Nachthimmel einsetzbar.

... mehr zu:
»Astronomie »ESO »Laserleitstern »VLT


Am 28. Januar 2006 um 23:07 Uhr lokaler Zeit in Chile war es so weit: Ein Laserstrahl mit einer Leistung von einigen Watt wurde von Yepun, einem der vier Teleskope des Very Large Telescope VLT, in den Nachthimmel projiziert und erzeugte in einer Höhe von 90 Kilometern einen künstlichen Stern. Dass dies nun erstmals an einem der besten Observatorien der Welt gelungen ist, wurde mit großer Freude von den im Kontrollraum anwesenden Wissenschaftlern und Ingenieuren begrüßt.

Fünf Jahre gemeinsamer Arbeit eines Teams von Wissenschaftlern der Max-Planck-Institute für extraterrestrische Physik in Garching und für Astronomie in Heidelberg sowie der Europäischen Südsternwarte ESO fanden an diesem Tag ihren erfolgreichen Abschluss. Das Resultat: Ein 50 Zentimeter im Durchmesser und im gelben Natriumlicht leuchtender Laserstrahl verließ die VLT-Laserleitsternanlage des Yepun-Teleskops und erzeugte in der Natriumschicht der Atmosphäre in einer Höhe von 90 Kilometern einen künstlichen Laserstern.

"Wir erleben damit den Beginn einer neuen Generation von ESO-Teleskopen, die mit Laserleitsternen und Adaptiver Optik ausgestattet sind", so Domenico Bonaccini Calia, Leiter der Laserleitstern-Gruppe der ESO.

Herkömmliche Teleskope, die von der Erde aus das Universum betrachten, sind in ihrer Fähigkeit, scharfe Bilder vom Nachthimmel aufzunehmen, durch die "störende" Erdatmosphäre stark eingeschränkt. Eine Adaptive Optik ermöglicht es jedoch, Bilder in einer solchen Schärfe aufzunehmen, als befände sich das Teleskop im Weltraum. Dies erlaubt es den Astronomen, wesentlich feinere Details in ihren Beobachtungsobjekten wie fernen Sonnensystemen zu studieren.

Damit die Adaptive Optik arbeiten kann, benötigt sie ein Referenzsignal, welches von einem hellen Stern nahe dem Beobachtungsobjekt, oder falls ausreichend hell, vom Beobachtungsobjekt selbst stammt. Dadurch wird allerdings der Einsatzbereich der Adaptiven Optik sehr stark eingeschränkt, da in den meisten Fällen keine ausreichend hellen Referenzsterne im Gesichtsfeld zu finden sind. Dieser Mangel lässt sich mit Hilfe eines geeignet starken Lasers überwinden, der an jeder Stelle am Himmel einen Kunststern erzeugen kann. Das Licht dieses Laserleitsterns wird dann letztlich von der Adaptiven Optik zur Bildkorrektur genutzt.

Nun ist nicht jeder Laser dafür geeignet, die in 90 Kilometer Höhe befindliche Natriumschicht zum Leuchten anzuregen. Dies gelang nun mit dem von den beiden Max-Planck-Instituten gebauten PARSEC-Laser, der kontinuierlich Licht mit einer Wellenlänge von 589 Nanometern erzeugt. Die Entwicklung von PARSEC baut auf Erfahrungen auf, die von den Max-Planck-Wissenschaftlern mit dem Prototypen ALFA (Adaptive Optics with a Laser For Astronomy) am Calar Alto Observatorium in Spanien in den Jahren 1996 bis 1999 gesammelt wurden. Der PARSEC-Laser befindet sich in einem Reinraum-Labor unterhalb des Teleskops. Eine Lichtfaser überträgt das Laserlicht zu einem Projektionsteleskop, das sich in der Mitte über dem VLT befindet. "Es ist ein sehr erhebendes, ja begeisterndes Gefühl zu sehen, wie präzise und stabil die ganze Nacht über dieser Laser arbeitet", so Ric Davies, der PARSEC Projektleiter.

Dem ersten Laserlicht folgten zwölf Tage intensiver Tests, die hauptsächlich dem Zusammenspiel zwischen Laserleitstern und den beiden am Yepun-Teleskop vorhandenen Adaptiven Optiken NAOS und MACAO dienten.

In den frühen Morgenstunden des 9. Februars war es schließlich so weit: Die MACAO Adaptive Optik mit Laserleitstern versorgte den am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik gebauten 3D-Spektrographen SPIFFI mit korrigiertem Sternenlicht. Eine Nacht später gelang die Korrektur mit Laserstern und NAOS, wovon die an den Max-Planck-Instituten für Astronomie und extraterrestrische Physik gebaute Kamera CONICA profitieren konnte.

"Ein derartiger Erfolg in solch kurzer Zeit ist hervorragend und eine Anerkennung für alle, die in den vergangenen Jahren hart dafür gearbeitet haben", so Ric Davies.

In der zweiten Phase der Inbetriebnahme, die im Frühjahr 2006 beginnt, wird man sich darum kümmern, den Betrieb der gesamten Anlage - Adaptive Optik, Laserleitstern, wissenschaftliche Kamera bzw. Spektrograph - weiter zu optimieren. In dieser zweiten Phase wird auch das am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg gebaute LIDAR-Gerät zur genauen Vermessung der Natriumschicht in der Atmosphäre erstmals eingesetzt. Wird diese zweite Phase ebenfalls erfolgreich abgeschlossen, steht die Laserleiteinrichtung ab Herbst 2006 allen Astronomen zur Verfügung.

Die am VLT gemachten Erfahrungen beim Betrieb eines künstlichen Laserleitsterns sind von essentieller Bedeutung für das Design von Teleskopen der nächsten Generation mit Spiegeln von 30 bis 60 Metern im Durchmesser.

Die Laserleitstern-Anlage wurde entwickelt und gebaut vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching bei München (MPE), dem Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg (MPIA) und der Europäischen Südsternwarte (ESO).

Die Mitglieder des Forschungs- und Entwicklungsteams

Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik:
R. Davies, S. Rabien, T. Ott, J. Li, S. Kellner, S. Huber, W. Zaglauer, A. Goldbrunner, R. Genzel.

Max-Planck-Institut für Astronomie:
S. Hippler, U. Neumann, D. Butler, R.-R. Rohloff, B. Grimm, H.-W. Rix, T. Henning.

ESO:
D. Bonaccini Calia, W. Hackenberg, M. Cullum, M. Dimmler, I. Guidolin, C. Araujo, E. Allaert, D. Popovic, M. Comin, M. Quattri, E. Brunetto, F. Koch, A. Silber, J-L. Alvarez, M. Tapia, E. Bendek, J. Quentin, G. Fischer.

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Astronomie ESO Laserleitstern VLT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Spintronik: Forscher zeigen, wie sich nichtmagnetische Materialien magnetisch machen lassen
06.08.2020 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Erster radioastronomischer Nachweis eines extrasolaren Planetensystems um einen Hauptreihenstern
05.08.2020 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

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: Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Eine entscheidende Ergänzung zum Stanzen von Kontakten erarbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Die Aachener haben im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts ScanCut zusammen mit Industriepartnern aus Nordrhein-Westfalen ein hybrides Fertigungsverfahren zum Laserschneiden von dünnwandigen Metallbändern entwickelt, wodurch auch winzige Details von Kontaktteilen umweltfreundlich, hochpräzise und effizient gefertigt werden können.

Sie sind unscheinbar und winzig, trotzdem steht und fällt der Einsatz eines modernen Fahrzeugs mit ihnen: Die Rede ist von mehreren Tausend Steckverbindern im...

Im Focus: ScanCut project completed: laser cutting enables more intricate plug connector designs

Scientists at the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT have come up with a striking new addition to contact stamping technologies in the ERDF research project ScanCut. In collaboration with industry partners from North Rhine-Westphalia, the Aachen-based team of researchers developed a hybrid manufacturing process for the laser cutting of thin-walled metal strips. This new process makes it possible to fabricate even the tiniest details of contact parts in an eco-friendly, high-precision and efficient manner.

Plug connectors are tiny and, at first glance, unremarkable – yet modern vehicles would be unable to function without them. Several thousand plug connectors...

Im Focus: Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion

Sportunfälle und der demografische Wandel sorgen für eine gesteigerte Nachfrage an neuen Möglichkeiten zur Regeneration von Bändern und Sehnen. Eine Kooperation aus italienischen und deutschen Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam an neuen Materialien, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Dem Team ist es gelungen elektrogesponnene Vliese mit hochgerichteten Fasern zu generieren, die eine geeignete Basis für Ersatzmaterialien für Sehnen und...

Im Focus: New Strategy Against Osteoporosis

An international research team has found a new approach that may be able to reduce bone loss in osteoporosis and maintain bone health.

Osteoporosis is the most common age-related bone disease which affects hundreds of millions of individuals worldwide. It is estimated that one in three women...

Im Focus: Neue Strategie gegen Osteoporose

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuen Ansatzpunkt gefunden, über den man möglicherweise den Knochenabbau bei Osteoporose verringern und die Knochengesundheit erhalten kann.

Die Osteoporose ist die häufigste altersbedingte Knochenkrankheit. Weltweit sind hunderte Millionen Menschen davon betroffen. Es wird geschätzt, dass eine von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationstage 2020 – digital

06.08.2020 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

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

Der Türsteher im Gehirn

06.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kognitive Energiesysteme: Neues Kompetenzzentrum sucht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft

06.08.2020 | Energie und Elektrotechnik

Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

06.08.2020 | Verfahrenstechnologie

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