Bilder haben die Menschheit seit jeher geholfen, die Welt zu verstehen – von prähistorischen Höhlenmalereien bis zu modernen Fotografien. Die hier vorgestellte Technologie markiert den Höhepunkt dieser Entwicklung: die Brennebene der LSST-Kamera (Legacy Survey of Space and Time), das fortschrittlichste Bildgebungsgerät der Astronomie.
Entwickelt am SLAC National Accelerator Laboratory in Kalifornien, bildet sie das Herzstück einer der ambitioniertesten Himmelsdurchmusterungen aller Zeiten. Prof. Aaron Roodman, leitender Wissenschaftler für die Kameramontage, erklärt: „Es handelt sich um eine 10-Jahres-Mission. Wir fotografieren jeden sichtbaren Teil des südlichen Himmels von einem Berggipfel in Chile aus – zur Unterstützung zahlreicher Forschungsprojekte.“
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Jede Nacht erfasst die Kamera rund 1.000 Aufnahmen mit einem Sichtfeld von 9,6 Quadratgrad – groß genug für 40 Vollmonde. Die 64 x 64 cm große Brennebene setzt sich aus 189 Sensoren zusammen, je 40 x 40 mm, im Vergleich zu einem Standard-DSLR-Sensor von 36 x 24 mm. Mit 3,2 Milliarden Pixeln liefert sie außergewöhnliche Details.
Installiert im Simonyi Survey Telescope am Vera C. Rubin Observatorium in Chile – mit einem 8,4 m Primärspiegel –, detektiert sie lichtschwache, ferne Objekte, die sonst unsichtbar blieben.
Mehr Details als je zuvor
Über ein Jahrzehnt kartiert die LSST-Kamera den Himmel detaillierter denn je. „Wir beobachten 20 Milliarden Galaxien, studieren die Milchstraße in atemberaubender Präzision, Milliarden Sterne mit Bewegungsdaten und Millionen Objekte im Sonnensystem – inklusive potenzieller Entdeckung von Planet Neun“, betont Roodman.
Die Aufnahmen fließen in den umfassendsten Katalog astronomischer Objekte ein und ermöglichen die Untersuchung zeitlicher Veränderungen – bahnbrechend, da frühere Surveys nur sporadisch fotografierten.
Durch tägliche Tausendfach-Aufnahmen öffnet die Kamera ein Fenster zur Natur des Universums, insbesondere den 95 % Dunkler Materie und Dunkler Energie. Dunkle Materie verzerrt Licht durch Gravitationseffekte (Gravitationslinsen), die die LSST präzise abbildet.
Dunkle Energie, gut 70 % des Universums, treibt die Expansion an. Die Kamera misst Galaxienabstände genau, um ihr Wachstum zu analysieren.
Konkurrenz durch Starlink-Satelliten
Die Kamera umfasst über 5.000 maßgefertigte Teile in beengtem Raum. Die Brennebene wurde 2020 fertiggestellt, trotz COVID-Verzögerungen; Versand nach Chile geplant für 2021, Start 2022.
Ein Risiko stellen Starlink-Satelliten dar: Ihre Reflexionen könnten Bilder streifen und ferne Objekte verdecken. „Im besten Fall lästig, im schlimmsten Fall beeinträchtigend“, warnt Roodman. Zusammenarbeit mit SpaceX hat Verdunkelungen gebracht, doch die Helligkeit bleibt problematisch.
Trotz Herausforderungen verspricht die LSST revolutionäre Einblicke. Dieses Interview stammt aus BBC Science Focus Magazine, Ausgabe 357 – hier abonnieren.
- Dieses Interview erschien zuerst in Ausgabe 357 des BBC Science Focus Magazine – Hier erfahren Sie, wie Sie sich anmelden können