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CCAT
Kosmische Staub- und Gaswolken im Visier
Redaktion / Pressemitteilung der Universität Bonn
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7. Dezember 2011

Es geht voran mit dem Cerro Chajnantor Atacama Telescope (CCAT), an dem auch die Universitäten Bonn und Köln beteiligt sind. Im vergangenen Monat erhielten die Astronomen die Finanzierungszusage für den deutschen Anteil an dem 25 Meter durchmessenden Teleskop in Chile. Mit dem Bau soll 2013 begonnen werden, erste wissenschaftliche Beobachtungen sind spätestens für 2017 geplant.

CCAT

So könnte das CCAT bei seiner Fertigstellung im Jahr 2016 aussehen. Bild: Cornell University / California Institute of Technology

Staub- und Gaswolken sind die "Zutaten", aus denen Sterne entstehen. Nordamerikanische Astronomen Forscher wollen unter Beteiligung der Universitäten Köln und Bonn mit einem neuartigen Teleskop diese Sternentstehungsgebiete in bisher unerreichter Empfindlichkeit kartieren und durch Beobachtung entfernter Galaxien in die Frühphase des Universums vordringen. Voraussichtlich im Jahr 2017 soll das Cerro Chajnantor Atacama Telescope (CCAT) in Chile die Arbeit aufnehmen. Es ist dann das höchst gelegene Teleskop der Erde.

"Wir haben nun für die deutsche Beteiligung an dem Teleskop die Finanzierungszusage durch Bundes- und Landesmittel im Rahmen des Großgeräte-Programms der Deutschen Forschungsgemeinschaft erhalten", sagt Prof. Dr. Frank Bertoldi, geschäftsführender Direktor des Argelander-Instituts für Astronomie (AIFA) der Universität Bonn. "Die Gutachter lobten die wissenschaftliche Bedeutung des Vorhabens."

Insgesamt soll CCAT rund 110 Millionen US-Dollar (80 Millionen Euro) kosten. Deutschland will sich mit zehn Prozent an den Kosten beteiligen und erhält dafür als Gegenwert zehn Prozent der begehrten Beobachtungszeit für Forschungsprojekte. Die Initiative für das Projekt ging vor sieben Jahren von der US-amerikanischen Cornell University und dem California Institute of Technology aus. Mittlerweile sind dem CCAT-Projekt auch die Universität von Colorado, ein Konsortium von kanadischen Universitäten und vor einem Jahr auch die Universitäten Bonn und Köln beigetreten (astronews.com berichtete).

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Das höchst gelegene astronomische Teleskop unseres Planeten soll auf dem rund 5.600 Meter hohen Cerro Chajnantor in der chilenischen Atacama-Wüste entstehen. "In der dort sehr trockenen Luft behindert der atmosphärische Wasserdampf die schwierigen Messungen bei den kurzen Radiowellen, für die CCAT ausgerichtet ist, kaum", begründet Prof. Dr. Jürgen Stutzki vom Physikalischen Institut der Universität zu Köln und Sprecher des Sonderforschungsbereichs 956 "Conditions and Impact of Star Formation", die Wahl des Standorts. Für diesen neuen Sonderforschungsbereich, an dem die Universitäten Köln und Bonn sowie das Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn beteiligt sind, wird das CCAT eine wichtige Rolle spielen.

Mit dem 25 Meter großen Teleskopspiegel in Chile möchten die Forscher Strahlung aus dem All im Wellenlängenbereich von 0,2 bis 2 Millimeter empfangen. "Dieser Bereich ist hochinteressant", sagt der Bonner Astrophysiker. "Die für die Sternentstehung wichtigen Gas- und Staubwolken strahlen in diesem Wellenlängenbereich."

Neben diesen Wiegen der Sternentstehung interessieren sich die Bonner und Kölner Wissenschaftler für entfernte Galaxien, anhand deren lang gereister Strahlung sie weit in die Vergangenheit des Universums blicken können. "Um aber die Strahlung im interessanten Wellenlängenbereich zu empfangen, muss der Teleskopspiegel extrem genau gearbeitet sein und darf sich im Betrieb durch Wärme, Kälte oder Wind kaum verziehen", erläutert Bertoldi. Die Toleranz für den 25 Meter großen Spiegel liegt insgesamt bei maximal 0,01 Millimeter.

Doch dafür gibt es bereits eine Lösung: "Mit der Duisburger Firma Vertex Antennentechnik haben wir in einer zweijährigen vom Land Nordrhein-Westfalen finanzierten Studie einen Prototypen entwickelt. Dieses aus extrem leichten Kohlefaser-Verbundstoffen und Aluminium-Reflektoren bestehende Spiegelelement hält die hochpräzisen Anforderungen an den Spiegel ein", so Stutzki. Der Teleskopspiegel wird dann aus über hundert solchen Elementen aufgebaut, die sich einzeln mit Motoren gesteuert ausrichten lassen. Damit werden Abweichungen von der optimalen Oberflächenform des Spiegels leicht korrigierbar.

Die Astrophysiker der Universitäten Köln und Bonn planen für CCAT zudem die Entwicklung eines Detektors, der die Strahlung aus dem Weltraum mit hoher spektraler Auflösung nachweisen soll. "Der Detektor soll einen möglichst großen Ausschnitt des Himmels gleichzeitig wie eine Kamera erfassen", umreißt Stutzki die Anforderungen. CCAT soll damit zum idealen Partner für das benachbarte ALMA-Teleskop werden. "CCAT hat den Überblick und soll am Himmel interessante Objekte ausfindig machen, die ALMA dann mit höchster Auflösung genauer unter die Lupe nimmt", ergänzt Bertoldi.

Mit der Finanzierung steht nun auch der Zeitplan für CCAT: Nach der derzeit laufenden technischen Designphase soll 2013 mit dem Bau des Teleskops begonnen werden. Im Jahr 2016 soll für CCAT das Feintuning vorgenommen werden, und spätestens 2017 soll das Teleskop erste wissenschaftliche Ergebnisse liefern.

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siehe auch
CCAT: Deutsche Beteiligung am CCAT-Teleskop - 21. Dezember 2010
Submillimeter-Astronomie: 25-Meter-Teleskop in der Atacama-Wüste - 30. Juli 2007
Links im WWW
Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn
Universität zu Köln
Cornell Caltech Atacama Telescope
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