Exkursion zum Radioteleskop Effelsberg

Bereits eine Woche zuvor hatten die Studierenden - teils mit dem Fahrrad - den Prüf- und Messdienst (PMD), einer Außenstelle der Bundesnetzagentur in Rheurdt, besucht, wo sie interessante Fakten und Geschichten rund um Störstrahlung, Peilung und abenteuerliche Außeneinsätze lernen konnten.

Am 16. Juni ging es dann zum Radioteleskop Effelsberg, das mit einem Spiegeldurchmesser von 100 m nicht nur durch seine Größe beeindruckt. Es gehört zum Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und liegt in einem Tal der Eifel in der Nähe des Dorfes Effelsberg.

^{Studierendengruppe auf der Elevationsplattform des Radioteleskops (Photo: Dr. Alex Kraus)}

Bei strahlendem Wetter führte Dr. Alex Kraus, der Leiter des Observatoriums, die Gruppe auf das Teleskop und erläuterte dessen faszinierende Technologie. Um die hochsensiblen Messungen nicht zu beeinträchtigen, wurden zuvor alle Handys ausgeschaltet oder in den Flugmodus versetzt. Die Konstruktion ermöglicht es, so Dr. Kraus, dass die Verformungen des sehr großen und mit etwa 1900 t auch sehr schweren Spiegels in jeder Beobachtungsstellung wieder eine Parabolform ergeben (homologe Verformung). Die mittlere Abweichung von der idealen Parabolform ist sehr gering und beträgt im Idealfalle ca. 0.55 mm. Nachdem die Studierenden im Steuerraum einen Überblick erhalten hatten, konnten sie auf der Elevationsplattform in 20 m Höhe die Ausmaße des Radioteleskops bestaunen.  Das Teleskop  kann Radiosignale aus sehr großen Entfernungen beobachten. Vor wenigen Jahren wurde Wasser in einer Rekordentfernung von 11 Milliarden Lichtjahren nachgewiesen. Auch extreme Orte im Universum werden mit dem Teleskop untersucht wie Pulsare (kosmische Leuchttürme) und aktive Schwarze Löcher in fernen Galaxien, aber auch Sternentstehungsgebiete, Supernova-Überreste und Magnetfelder in Galaxien werden erforscht. Viele komplexe Moleküle im Raum zwischen den Sternen konnten mit dem Effelsberg-Teleskop erstmals entdeckt werden. Das Teleskop wurde auch genutzt zur Beobachtung von Weltraumschrott. Bis zu neun Millimeter kleine Weltraumschrottobjekte, die bei Kollisionen im Erdorbit entstanden sind, konnten mit dem Teleskop noch in 1000 km Entfernung aufgespürt werden. Dazu wurden Messungen zusammen mit der Radaranlage TIRA des Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik bei Wachtberg durchgeführt. Im Verbund mit anderen Radioteleskopen wird zudem die Kontinentalverschiebung auf der Erde beobachtet. Eine ganz besondere Aufgabe hatte das Teleskop bei der Überwachung der Landung der NASA-Sonden „Insight“ (2018) und „Perseverance“ (2021) auf dem Mars. Die Studierenden lernten, wie dieses Forschungsinstrument trotz seines Gesamtgewichtes von etwa 3200 t präzise gesteuert werden kann und welche Rolle das Teleskop auch im weltweiten Verbund mit anderen Radioteleskopen spielt, womit hochpräzise Messungen kosmischer Vorgänge gelingen.

^{LOFAR-Feld am Standort Effelsberg (Photo: Prof. Frank Zimmer)}

Anschließend ging es noch zur LOFAR-Station Effelsberg in unmittelbarer Nähe zum Teleskop. Das „Low Frequency Array“ ist ein digitales Radioteleskop, bei dem die Ausrichtung nicht durch Bewegung der Antennen sondern am Computer erfolgt. LOFAR besteht zurzeit aus 52 Stationen, die in acht europäischen Ländern verteilt sind. Insgesamt werden etwa 100.000 kleine Dipolantennen zu einem Teleskop von der Größe Europas zusammengeschaltet. Die Messdaten der Stationen werden über Glasfaserleitungen an ein Recheninstitut der Universität Groningen übertragen, wo ein Supercomputer die Daten zu einem Bild des Radiohimmels verarbeitet. Durch die Zusammenschaltung der vielen Antennen kann ein sehr hohes Auflösungsvermögen erreicht werden.

Die Exkursion zum Radioteleskop Effelsberg und zur LOFAR-Station bot den Studierenden faszinierende Einblicke in die Welt der Radioastronomie. Sie konnten hautnah erleben, wie diese beeindruckenden Instrumente zur Erforschung des Universums eingesetzt werden und welche Erkenntnisse sie liefern können. Die Exkursion war ein beeindruckendes Erlebnis, das den Studierenden sicherlich noch lange in Erinnerung bleiben wird.

^{Die Studierendengruppe beim Abschied mit Dr. Alex Kraus, Leiter des Observatoriums, 4. vl. (Photo: Dr. Monika Marx-Zimmer)}