OWL (Teleskopprojekt)

Overwhelmingly Large Telescope (OWL) war der Arbeitstitel einer Teleskopstudie der Europäischen Südsternwarte (ESO). Nachdem es schon ein Very Large Telescope (engl. für Sehr Großes Teleskop, kurz VLT) gibt und ähnliche Bezeichnungen wie „Extremely Large Telescope“ (Extrem Großes Teleskop), nannte man das neue Projekt etwas selbstironisch Overwhelmingly Large Telescope (Überwältigend Großes Teleskop). Gleichzeitig spielt der Name auf die guten Nachtsichtfähigkeiten der Eulen (engl. owl) an. Die OWL-Studie mit 100 m Primärspiegeldurchmesser wird von ESO seit Ende 2005 nicht mehr weiter verfolgt, stattdessen strebt man ein European Extremely Large Telescope mit 42 m Spiegeldurchmesser an.

Größenverhältnisse

Dieses erdgebundene optische Teleskop hätte einen Primärspiegel von 100 m Durchmesser und damit etwa die hundertfache Fläche und also das hundertfache Lichtsammelvermögen der damals größten Teleskopspiegel (Keck-Teleskope, Mauna Kea). Die Fläche des Primärspiegels wäre größer als die Fläche aller derzeit im Betrieb befindlichen Profi-Teleskope zusammen. Selbst der Sekundärspiegel wäre mit 30 m Durchmesser überwältigend groß. Beide Spiegel wären nicht aus einem Stück gefertigt (was technisch nicht machbar und wegen des extrem hohen Gewichts auch unsinnig wäre), sondern aus Hunderten von Spiegelsegmenten zusammengesetzt. Der Hauptspiegel soll aus 3048 hexagonalen Einzelsegmenten, der Sekundärspiegel immerhin noch aus 216 Segmenten bestehen. Alle Segmente des Hauptspiegels sollen, um Kosten zu sparen, die gleiche Krümmung aufweisen und zusammen eine sphärische Fläche bilden, anstatt der üblichen paraboloiden oder hyperboloiden Form.

So sollen selbst Auflösungen von nur 0,001 Bogensekunde möglich werden. Mit einem OWL könnte man Sterne bis zur 38. Magnitude (mag) beobachten. Mit dem Hubble-Weltraumteleskop im Jahr 2004 ist eine Beobachtung bis 31 mag möglich – das heißt, man könnte mit OWL noch etwa 625 mal lichtschwächere Objekte als mit Hubble beobachten, bzw. 625 Billionen mal schwächere Objekte als mit freiem Auge unter optimalen Sichtbedingungen.

Konstruktion

Cassegrain-Prinzip des OWL-Teleskopes

Anders als bisherige Großteleskope sollte OWL nicht unter einer Kuppel montiert sein, sondern selbst frei stehen und tagsüber oder bei Schlechtwetter von einer etwa 220 m großen, freitragenden Halle geschützt werden. Diese würde für die Beobachtungen zur Seite gefahren werden.

Eine wichtiges Problem wäre, das Gewicht durch den Einsatz neuartiger Werkstoffe und Bauformen möglichst klein zu halten, da das Teleskop ja mit größter Präzision bewegt werden muss. Bisherige Untersuchungen gehen noch von insgesamt 15.000 Tonnen Gesamtgewicht aus. Daher sollen 300 Drehgestelle mit Friktionsantrieb eingesetzt werden, die auf kreisförmigen Bahnen laufen.

Ein weiteres Problem wäre, das Teleskop gegen den Wind zu schützen, der die Spiegel verformt. Natürlich wäre auch das OWL wie schon heutige Großteleskope mit aktiver und adaptiver Optik ausgerüstet, um dem theoretischen Auflösungsvermögen möglichst nahe zu kommen.

Der optische Aufbau besteht aus einem sphärischen Primärspiegel, einem planen Sekundärspiegel und einem vierelementigen katoptrischen Korrektor. Der sphärische Primärspiegel lässt sich aus uniformen Segmenten zusammensetzen; der ebene Sekundärspiegel ist vergleichsweise unempfindlich gegen Lageänderungen, die sich bei der Größe des Teleskops nur schwer vermeiden lassen. Der Korrektor gleicht die sphärischen Aberration des Primärspiegels aus und beinhaltet die adaptive Optik, welche atmosphärische Störungen des Lichteinfalls kompensiert.

Die Gesamtkosten wurden mit etwa 1,2 Milliarden Euro veranschlagt.

Standort

Verschiedene Standorte sind für ein derartiges Riesenteleskop im Gespräch, unter anderem die nordchilenische Atacamawüste, wo sich schon etliche Großteleskope, wie z. B. das Very Large Telescope befinden, oder die kanarischen Inseln, wo 2005 das Gran Telescopio Canarias fertig gestellt wurde. Auch über einen Standort nahe oder in der Antarktis wird seit Herbst 2004 verstärkt nachgedacht, nachdem Untersuchungen ergeben haben, dass die dort auf 75 Grad südlicher Breite 3200 m über dem Meeresspiegel gelegene Hochebene Dome C der mit Abstand günstigste Platz auf der Erde für ein Teleskop wäre: sehr saubere Luft, so gut wie kein Streulicht, wenig Wind, trockeneres Klima als in der Sahara, dünne Luft durch die Höhenlage. Diese Bedingungen kommen einem Standort im Weltall schon recht nahe. Bei einem Teleskop dieser Größenordnung ist man bestrebt, nach möglichst vielen Kriterien optimale Beobachtungsverhältnisse zu erreichen. Besonders geeignet sind deshalb möglichst hoch gelegene Standorte in sehr trockenen Gebieten mit möglichst geringer seismischer Aktivität. Die Nähe zum Meer ist günstig, weil dort weniger störende Luftturbulenzen auftreten. Außerdem sollte der Standort möglichst weit von größeren Ballungsräumen entfernt sein, um Störeinflüsse durch Streulicht zu vermeiden. Deshalb kommen z. B. Europa oder die nordamerikanischen Küsten von vornherein nicht in Betracht, da sie viel zu dicht besiedelt sind. Eine etwas geringere Rolle spielt inzwischen die Erreichbarkeit, da die Astronomen heutzutage nicht mehr immer persönlich für die Beobachtungen anreisen müssen. Hochqualifiziertes Personal vor Ort, das die komplizierten Instrumente genau kennt, führt immer öfter die Beobachtungen nach den Anweisungen des Antragstellers aus. Die Beobachtungsdaten werden per Internet oder auf Datenträgern wie CD-ROMs verschickt.

Ausblick

Eine Studie des OWL-Konzepts wurde fertiggestellt und im Herbst 2005 von einer Expertenkommission geprüft. Während die Stichhaltigkeit des Konzepts anerkannt wurde, empfahl die Kommission wegen der Risiken für Kosten und Zeitplan stattdessen ein immer noch sehr großes Teleskop mit 30-60 m Hauptspiegeldurchmesser, das inzwischen von ESO als European Extremely Large Telescope entwickelt wird. Insofern hat sich eine scherzhafte Erklärung der Abkürzung bewahrheitet, in der OWL für „Originally was larger“ (Ursprünglich war es größer) steht.

Literatur

• Riesenteleskop der Zukunft in Spektrum der Wissenschaft, Ausgabe 08/2006

Siehe auch

• Large-Aperture Mirror Array (LAMA)
• Thirty Meter Telescope (TMT)
• Giant Magellan Telescope (GMT)
• EURO 50

Weblinks

• OWL-Homepage bei der ESO
• Künstlerische Darstellung des Teleskops