Mit dem „Ofenrohr“ ins All: Astronomie trifft Informatik

Wie lässt sich die Milchstraße mit einem einfachen „Ofenrohr“ vermessen? Was können Methoden der künstlichen Intelligenz über astronomische Daten verraten? Und wie arbeitet man eigentlich an einem großen Radioteleskop? 

Mehr als 40 Studierende der Verwaltungs- und Medieninformatik gingen diesen Fragen in der Lehrveranstaltung „Methoden und Werkzeuge der modernen Astronomie“ im Sommersemester 2026 auf den Grund – und erlebten dabei Wissenschaft nicht nur als Theorie, sondern als echten Forschungsprozess.

Unter der Leitung von Dr. Monika Marx-Zimmer und Prof. Frank Zimmer verband die Veranstaltung astronomische Grundlagen mit Informatik, Mathematik und praktischer Forschung. Astronomie ist schließlich beides: eine der ältesten Wissenschaften und zugleich ein hochmodernes Forschungsfeld, in dem leistungsfähige Computer, große Datenmengen und Künstliche Intelligenz eine immer wichtigere Rolle spielen. Denn moderne Astronomie bedeutet längst nicht mehr nur, durch ein Teleskop zu schauen: Große Forschungsinfrastrukturen erzeugen riesige Datenmengen, die mit mathematischen Methoden, Simulationen, Visualisierungen und zunehmend auch mit künstlicher Intelligenz ausgewertet werden.

Genau hier setzte die Lehrveranstaltung an. Neben astronomischen und physikalischen Grundlagen standen vor allem Methoden und Werkzeuge im Mittelpunkt. Die Studierenden programmierten, simulierten und analysierten Daten, entwickelten eigene Anwendungen und Lerntools und setzten Verfahren der künstlichen Intelligenz ein. Dabei entstanden interaktive Visualisierungen und anschauliche Animationen, mit denen sie wissenschaftliche Zusammenhänge selbst erkundeten und vermittelten.

Der Einstieg in die praktische Radioastronomie war dabei ungewöhnlich: Mit einem einfachen Hohlleiter, dem „Ofenrohr“, gelang es den Studierenden, die 21-cm-Linie des neutralen Wasserstoffs (HI) in der Milchstraße zu messen und damit die Ebene unserer Galaxie sichtbar zu machen. Mit dem hochschuleigenen 2,3-Meter-Radioteleskop auf dem Campus gingen die Beobachtungen später noch einen Schritt weiter: Die Messung der Wasserstoffgeschwindigkeiten eröffnete einen direkten Blick auf die Struktur und Rotation unserer Galaxie.

Besonders vielfältig waren die Einblicke in die Praxis. Bei CPI Vertex Antennentechnik lernten die Studierenden ein Unternehmen kennen, das Antennentechnik und Radioteleskope entwickelt und unter anderem die Mond-Missionen Artemis der NASA unterstützt.

Am Astropeiler Stockert konnten sie die Milchstraße im HI-Licht beobachten und eine Live-Messung eines Pulsars erleben.

Im Radioobservatorium Effelsberg des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie erhielten sie Einblicke in den Steuerraum und besichtigten die Elevationsplattform des beeindruckenden 100-Meter-Radioteleskops.

Gemeinsam mit der Bundesnetzagentur (Außenstelle Rheurdt) spürten die Studierenden schließlich Störstrahlung auf – bis hin zu überraschend alltäglichen Quellen wie einem einfachen USB-Hub - und lernten dabei praktische Methoden der Antennen- und Messtechnik kennen.

Die Veranstaltung steht damit beispielhaft für forschendes Lernen an der Hochschule: Die Studierenden entwickeln Fragestellungen, erheben eigene Daten, analysieren diese mit modernen Methoden und präsentieren ihre Ergebnisse. Die Verbindung von realer Forschungsinfrastruktur, authentischen Daten, Informatik, Naturwissenschaft und künstlicher Intelligenz schafft dabei einen Lernraum, in dem aus Studieninhalten konkrete Anwendungen werden. So zeigt die Lehrveranstaltung eindrucksvoll, wie vielseitig Informatik sein kann: Sie verbindet aktuelle Forschung mit praktischer Erfahrung und macht aus Studienwissen Werkzeuge, mit denen sich reale wissenschaftliche Fragen bearbeiten lassen.
Und manchmal beginnt die Reise ins Universum eben ganz unspektakulär – mit einem „Ofenrohr“ auf dem Campus.