Wolfgang Gerber

Die Atacamawüste als Fenster ins Weltall

Teleskope des Observatoriums
Das Observatorium La Silla ist etwa 600 Kilometer nördlich von Santiago de Chile auf dem 2400 Meter hohen Berg La Silla gelegen., © imago images/ZUMA Wire

Wolfgang Gerber

Standortbedingungen für Riesenteleskope in Chile

Elf der dreißig größten Teleskope weltweit stehen derzeit in Chile. Sie bieten tiefere Einblicke ins Universum. Doch warum stellen astronomische Forschungsinstitute weltweit ihre größten Teleskope in dem südamerikanischen Land auf? Die Schülerinnen und Schüler erkunden nicht nur die Gründe für die Standortwahl, sondern auch die besonderen Bedingungen, unter denen die Teleskope und die Forschenden vor Ort arbeiten.

Sachanalyse
Die größten Teleskope der Welt haben derzeit einen Durchmesser von bis zu zehn Metern. Sie heißen zum Beispiel „Very Large Telescope, „Gemini Southern Telescope, „Magellan, „Vista oder „SOAR Telescope. In Städten können diese Großteleskope nicht aufgestellt werden, da ihre enormen Kosten von Millionen Euro die Beobachtungsergebnisse dort nicht rechtfertigen würden. Sie brauchen besondere Standorte auf der Erde. Als die Teleskope immer größer wurden, musste oft jahrelang nach geeigneten Standorten gesucht werden, bis diese in den Wüsten Chiles, Arizonas (USA) und Spaniens sowie auf Hawaii, in den Hochebenen Südafrikas oder im Kaukasus gefunden wurden.
Atmosphärische Fenster ermöglichen Beobachtungen
Um tief in die Weiten des Universums beobachtungsmäßig vorzudringen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Informationsträger aus dem Weltall ist das Spektrum elektromagnetischer Wellen, das aus verschiedenen Wellenlängen zusammengesetzt ist, so zum Beispiel aus Lichtstrahlen, Radio-, Infrarot- oder Röntgenwellen.
Unsere Atmosphäre ist jedoch nur für Strahlung bestimmter Wellenlängenbereiche transparent, für die optische Strahlung (sichtbares Licht) und die Radiowellen. Die Strahlung anderer Wellenlängenbereiche wird fast vollständig von der Erdatmosphäre absorbiert. Zum Empfang optischer und Radiostrahlung werden Großteleskope auf der Erdoberfläche installiert (s. Abb. 1). Einerseits sind es die optischen Spiegelteleskope (Reflektoren) (s. Abb. 2), selten Linsenteleskope (Refraktoren), sowie andererseits Radioteleskope. Mit ihnen ist es möglich, Phänomene des Weltalls in den zwei beschriebenen transparenten „atmosphärischen Fenstern zu beobachten.
Für Beobachtungen in den anderen Wellenlängenbereichen des elektromagnetischen Spektrums müssen Beobachtungs- und Messgeräte auf Plattformen außerhalb der Erdatmosphäre, wie Satelliten, Raumsonden oder Raumschiffe, im Weltall installiert werden. Auch optische Teleskope, die im Bereich des sichtbaren Lichtes arbeiten, haben nicht nur terrestrische Standorte in Sternwarten und Observatorien, sondern können ebenfalls auf Satelliten, Raumsonden und Raumschiffen für Beobachtungen außerhalb der Erdatmosphäre montiert werden.
Der Vorteil der Beobachtung aus dem All ist, dass der „atmosphärische Schleier wegfällt und somit die Beobachtungen nicht stört. Jedoch ist der Betrieb der Teleskope im Weltall wesentlich teurer als der Betrieb erdgebundener Geräte. Zudem ist der Durchmesser ihrer Spiegel aufgrund der Nutzlastbeschränkung für einen Flug ins All begrenzt. Ihre Spiegel erreichen nicht die Durchmesser der erdgebundenen Fernrohre. Ein sehr erfolgreiches Weltraumteleskop ist das Hubble Space Telescope (HST), das seit 1990 der Wissenschaft unzählige fantastische Aufnahmen aus dem Universum liefert.
Auf der Suche nach Standorten für terrestrische Großteleskope
So wichtig die Atmosphäre für unser Leben ist, hält sie doch die schädliche Strahlung von der Erdoberfläche fern, so störend ist sie wegen ihrer Schleierwirkung für Astronomen. Gut geeignet sind daher die trockensten Wüsten der Erde, die Küstenwüsten, beispielsweise die Atacamawüste. Um möglichst nicht durch zu dichte Schichten der Atmosphäre beobachten zu müssen, werden für Observatorien mit optischen Riesenteleskopen zudem Standorte in größeren Höhen von Hochgebirgen gesucht. Hier ist die Luft dünner. Kaum ein Riesenteleskop hat seinen Standort unterhalb von 2000 Metern Höhe, die höchstgelegenen...
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Fakten zum Artikel
aus: Geographie heute Nr. 349 / 2020

Chile

geographie heute Kennzeichnung Unterricht (> 90 Min) Schuljahr 9-10