Reise in unbekannte Welten mit dem Radioteleskop in Effelsberg

Von: Martin Thull
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Interessantes Ausflugsziel: das Radioteleskop in Effelsberg. Foto: Martin Thull

Effelsberg. Wer Großes erreichen will, muss oft erst ein paar Kleinigkeiten regeln. Beim Radioteleskop in Effelsberg bei Bad Münstereifel bedeutet dies: in der Nähe keine Mikrowellen, die Essen aufwärmen, keine Smartphones, die das Internet nutzen, keine Autos, die gestartet werden.

Das größte bewegliche „Ohr“ in Europa (und das zweitgrößte in der Welt), das Informationen aus den Weiten des Weltalls empfängt und auswertet, liegt auch deshalb in einem Tal der Eifel, um möglichst viele Störquellen auszuschalten, die die empfindlichen Messungen erschweren könnten. Denn dieser „Elektrosmog“ kann millionenfach stärker sein, als das, was die Forscher aus dem All empfangen möchten.

Schon die äußeren Daten sind atemberaubend: Bei einem Durchmesser von 100 Metern bietet es dem Wind eine Angriffsfläche, die vier mal größer ist als die Segelfläche der Gorch Fock. Deshalb sind die Windstärkemessungen im Kontrollraum für den Operator extrem wichtig. Oder wir sehen eine Fläche etwas größer als ein Fußballfeld, gut 9000 Quadratmeter. Eine andere Rechnung: eine Schneedecke von einem Zentimeter Dicke würde ein Gewicht von 6,4 Tonnen bei trockenem Schnee erzeugen. Handelte es sich um „feuchten“ Schnee, ginge es um das Zehnfache. Und würde die ansonsten sehr stabile und dennoch mobile Konstruktion überfordern. Deshalb muss je nach Wetterlage der Riesenspiegel gedreht oder gekippt werden, um die Angriffsfläche zu verringern.

Drei-Schicht-Betrieb

Im Drei-Schicht-Betrieb wird das Teleskop über täglich 24 Stunden „betreut“, lediglich an Heiligabend und Silvester gibt es für je 36 Stunden Ausnahmen – wenn denn das Wetter mitspielt. Über 40 Jahre alt ist das Radioobservatorium Effelsberg, Teil des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie der Universität Bonn. Etwa 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind am Institut beschäftigt.

Forscher kommen aus aller Welt, übrigens vermehrt in den vergangenen Jahren auch weibliche Studierende. Und sie hören also Weltraumradio? Der sprachliche Begriff könnte das nahelegen, führt aber in die Irre. Für den Laien stellt sich das Weltall als eine riesige Menge an Sternen dar, dazwischen ungezählte Satelliten. Letztere allerdings in eher geringem Abstand zur Erde. Nun ist es nicht so, dass diese Sterne und verwandte Arten mit ihren Strahlungen einen Riesenkrach machen, und in Effelsberg wird versucht, daraus Informationen zu sammeln. Lärm im Weltraum wird schon deshalb nicht erzeugt, weil es ein luftleerer Raum ist, Schallwellen also gar nicht entstehen können. Sehr wohl aber geben die Himmelskörper Signale in bestimmten Wellenlängen ab. Die „fängt“ das Radioteleskop ein und kann sie in akustische oder optische Zeichen umsetzen.

Ein abstraktes Gemälde

Durch die weltweiten Forschungen dieser Art ist inzwischen so etwas wie die Kartographie unseres Universums entstanden. Wenn man so will, ein abstraktes Gemälde. Mit dichteren und lichteren Punktbildungen, über die der Fachmann Aussagen machen kann etwa über die Entstehungszeit, die Zusammensetzung von Gasen oder anderer Materie. So ist es auf diese Weise etwa gelungen, in entfernten Galaxien Wasser nachzuweisen, in bis zu elf Milliarden Lichtjahren Entfernung. Oder eine Verwandte der Aminosäure. Wobei „entfernt“ schon in eine Dimension reicht, die kaum vorstellbar ist und die nichts mehr mit der lyrischen Anmutung eines „Himmelszeltes“ zu tun hat.

Maßeinheit ist dann das Lichtjahr, eine Strecke von fast zehn Billionen Kilometern. Ein Gigantismus der besonderen Art. Das Radioteleskop in Effelsberg kann diese Signale empfangen und auswerten. Und durch die neueste Technik werden sogar Teleskope und Rechner weltweit miteinander verbunden und können so einen virtuellen Spiegel erzeugen, der größer ist als die Erde.

Wem nützt das?

Da stellt sich die Frage: Wozu das Ganze? Und wem nützt es? Dr. Norbert Junkes, wissenschaftlicher Mitarbeiter und einer aus dem Team, das sich um die etwa 8000 Besucher jährlich kümmert, nennt zwei Motive, ein ideelles und ein praktisches: „Es geht um die Erforschung der Frage nach der Entstehung und Entwicklung unseres Universums bis hin zur Erde und ihren Nachbarplaneten. Kurz: Woher kommen wir? Und durch unsere sehr präzisen Messungen können beispielsweise die Navigationsgeräte so zuverlässig arbeiten, dass sie uns ans gewünschte Ziel bringen.“

Unsicherheiten

In Effelsberg und vergleichbaren Forschungsstationen herrscht immer eine gewisse Unsicherheit über das Ergebnis eines Suchlaufs. Schließlich wird hier mit Größenordnungen umgegangen, die jegliches „normale“ Vorstellungsvermögen übersteigen. Ein paar Lichtjahre rauf oder runter, ein paar Milliarden Kilometer mehr oder weniger – es geht eben um nichts Geringeres als die Erforschung der Entstehung unserer Welt. Der Vortrag im Besucherpavillon in Sichtweite des Teleskops nimmt Zuhörer mit auf eine Reise in unbekannte Weiten. Und doch begegnen sie „alten“ Bekannten: Cassiopeia ist ein Sternbild, von dem manche schon einmal gehört, es vielleicht sogar am Nachthimmel gesehen haben, auch „Himmels-W“ genannt. Oder Orion, ein anderes Sternbild, von dem manche aus Pfadfinderzeiten behalten haben, dass sein „Schwert“ immer genau nach Süden zeigt.

Der leuchtende Nebel im Schwert des Orion ist 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt. Und dennoch können in der Eifel Signale empfangen werden. Die dann etwas aussagen über die besonderen Charakteristika dieses Sternenentstehungsgebietes. Es sind natürliche Radiostrahlen, die aber eine Botschaft mitbringen. „Auch von Sternen, die es vielleicht nicht mehr gibt?“ Norbert Junkes lächelt über eine solche Frage und erklärt, dass ja bereits das Bild, dass er einem Gesprächspartner von sich selbst gebe, während eines Gesprächs innerhalb von Nano-Sekunden verändert sei. Was also ankomme, stimme nicht mehr mit dem Bild überein, dass er gegeben habe, als der Wortwechsel begann. Und im Grundsatz sei es eben egal, ob das Signal Millisekunden oder 50 000 Jahre oder noch älter sei.

Von welcher Qualität die ausgeforschten Signale sind, illustriert ein nachvollziehbares Beispiel: Angenommen, durch irgendeinen Zufall sei ein Zwei-Watt-Handy auf dem Mond liegengeblieben. Die von ihm ausgehenden Radiostrahlen wären in der Rangliste der stärksten Radioquellen im Weltall auf Platz drei.

Zufallsentdeckung

Die Forscher in Effelsberg nennen sich Radioastronomen und gehen einer sehr jungen Wissenschaft nach. Und wie es so oft ist, stand auch hier der Zufall bei der Entdeckung Pate: Karl Jansky (1905-1950) sollte in den USA die Ursache für Störungen im transkontinentalen Funkverkehr aufspüren. Und er kam zu dem Ergebnis, dass diese Störungen „nicht von dieser Welt“ seien. Das war in den 30er Jahren des vorigen Jahrhunderts. Jansky öffnete damit ein zweites Fenster zu den Sternen. Bis dahin war es nur möglich, „sichtbares Licht“ wahrzunehmen und zu analysieren.

Wer sich mit dem Radioteleskop in Effelsberg bei Bad Münstereifel beschäftigt, kommt nicht um „Grenzen“ herum: Hätte es 1961 nicht den Mauerbau in Berlin gegeben, der die Ost-West-Grenze in dieser Stadt zementierte, wäre Professor Otto Hachenberg von Berlin-Adlershof nicht an die Universität Bonn gewechselt, um dort die Radioastronomie weiter zu betreiben. Als es um den Standort der neuen Anlage Ende der 1960er Jahre ging, galt es die Ländergrenze zwischen Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz zu beachten. Zwar lag das Gesamtgrundstück in beiden Ländern, das Teleskop selber musste aber Platz in NRW finden, weil die Landesregierung in Düsseldorf erhebliche Geldmittel zur Verfügung stellte. Und schließlich sind es die Grenzen, die es im Weltall auszuloten gilt.

So wird der Besuch beim Radioteleskop in Effelsberg auch zu einem Lehrstück über die Winzigkeit von uns Menschen in diesem Weltall, das uns umgibt und dessen kleiner Teil ein jeder von uns ist. Und auch dies wird zur Gewissheit: Falls es wirklich intelligentes Leben da draußen gibt, werden wir es nicht mehr erfahren. Eine Antwort vom Zentrum der Milchstraße würde etwa 50.000 Jahre benötigen, Erden-, nicht Lichtjahre. Immerhin!

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