Neue Entdeckung 27.10.2020, 11:30 Uhr

Die 10 größten Teleskope der Welt

Sie sind über den gesamten Globus verteilt und ermöglichen einen forschenden Blick in den Weltraum. Wir stellen Ihnen die bemerkenswertesten Installationen vor. Ein Teleskop sorgt aktuell für Schlagzeilen.

Diese künstlerische Darstellung zeigt das European Extremely Large Telescope (E-ELT) in seiner Kuppel auf dem Cerro Armazones, einem 3060 Meter hohen Berg in der chilenischen Atacama-Wüste. Mit einem Hauptspiegeldurchmesser von 39,3 Metern wird das E-ELT das weltweit größte Teleskop für den sichtbaren und nahinfraroten Spektralbereich sein.

Diese künstlerische Darstellung zeigt das European Extremely Large Telescope (E-ELT) in seiner Kuppel auf dem Cerro Armazones, einem 3060 Meter hohen Berg in der chilenischen Atacama-Wüste. Mit einem Hauptspiegeldurchmesser von 39,3 Metern wird das E-ELT das weltweit größte Teleskop für den sichtbaren und nahinfraroten Spektralbereich sein.

Foto: ESO/L. Calçada

Neben zahlreichen Spiegelteleskopen existieren außerdem Radio-, Infrarot-, und Röntgenteleskope. Allen gemein ist, dass diese erst dann optimal arbeiten, wenn irdische Störquellen größtmöglich eliminiert oder umgangen werden. Aus diesem Grund befinden sich die meisten Teleskope im Großformat in abgelegenen Gegenden, oftmals weit über dem Meeresspiegel. Zum Beispiel in Wüsten oder auf Hochebenen, abseits von äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel Wind, Wetter und Turbulenzen. So ist es möglich, auch innerhalb der Atmosphäre scharfe Bilder und hochauflösende Daten, im Vergleich zu Weltraumteleskopen (wie Hubble), zu erhalten. Spiegelteleskope lassen sich auf geringem Raum realisieren. Für andere Wellenlängen als sichtbares Licht ist es jedoch notwendig, langwellige Frequenzen auf möglichst großer Fläche empfangen zu können. Dabei werden oft Rekorde gebrochen und unglaubliche Details des vermeintlich dunklen Nachthimmels zu Tage gebracht.

Ein gemeinsamer Nenner, an dem die Aufbauten untereinander durch Zahlen verglichen werden können, existiert nicht. Aus diesem Grund haben wir für Sie 10 große, leistungsstarke, aber vor allem interessante Kandidaten von Radio- und Spiegelteleskopen recherchiert und versucht, diese nach ihrer jeweiligen Leistungsfähigkeit abzustufen.

10. LZT – Large Zenith Telescope (Flüssigspiegelteleskop / Kanada)

Mit nur sechs Metern Spiegeldurchmesser zählt das Large Zenith Telescope auf rund 400 Metern über dem Meeresspiegel im kanadischen Malcolm Knapp Research Forest zwar nicht zu den größten Teleskopen überhaupt. Im Bereich der Zenit-Teleskope ist es mit einem Gewicht von rund drei Tonnen das weltweit Größte. Der Primärspiegel besteht aus flüssigem Quecksilber, welcher durch Rotation und dementsprechend auftretende Zentrifugalkräfte seine Form erhält. Dabei treibt ein bürstenloser Gleichstrommotor den luftgelagerten, schüsselförmigen Behälter an. Ein optischer Kodierer erfasst kontinuierlich die Drehzahl und ermöglicht eine präzise Regelung per Steuerungssystem. Dabei wird die flüssige Oberfläche durch eine hauchdünne Mylarfolie vor Luftverwirbelungen geschützt.

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9. LBT – Large Binocular Telescope (Spiegelteleskop / USA)

Nach achtjähriger Bauzeit wurde das Large Binocular Telescope (LBT) als Gemeinschaftsprojekt zwischen den USA, Deutschland und Italien 2008 auf dem 3.200 Meter hohen Mount Graham (Arizona, USA) fertiggestellt. Die Kosten für Teleskop und Messgeräte beliefen sich auf rund 100 Millionen Euro. Als Doppelteleskop aufgebaut, besitzt es zwei Spiegel mit einem Durchmesser von jeweils 11,8 Metern, welche mit diversen Instrumenten für verschiedene Wellenbereiche elektromagnetischer Strahlung bestückt sind. Die Mehrheit dieser Geräte ist doppelt ausgeführt. Deshalb ist es möglich, mit Hilfe von Interferometrie die optische Auflösung zu erhöhen und das Licht von Zentralsternen größtmöglich auszublenden, um deren umkreisende Planeten zu erkennen.

Das LBT (Large Binocular Telescope) hier noch ohne den zweiten 8,4 großen Spiegel. Die rotierende Anlage ist rund 60 m hoch. Foto: MPE

Das LBT (Large Binocular Telescope) hier noch ohne den zweiten 8,4 großen Spiegel. Die rotierende Anlage ist rund 60 m hoch. 

Foto: MPE

8. GMT – Giant Magellan Telescope (Spiegelteleskop / Chile)

Mit der etwa 10-fachen optischen Auflösung des Hubble-Teleskops soll nach einer genauen Kalibrierung das Giant Magellan Telescope (GMT) für die Ergründung kosmischer Phänomene bereitstehen. Allerdings dauern die Bauarbeiten in Chiles Atacama-Wüste bis voraussichtlich 2029 an. Sieben bewegliche Primärspiegel mit einem Einzeldurchmesser von 8,4 Metern sollen gemeinsam mit sieben weiteren, kleineren Reflektoren Luftverwirbelungen in den unteren Atmosphärenschichten ausgleichen. Kombiniert ergibt diese Anordnung einen 21,4-Meter-Superspiegel mit einer Auflösung von 24,5 Metern sowie einer effektiven Brennweite von 204 Metern. Das Besondere am GMT ist die Genauigkeit, mit welcher die Spiegel im Labor geschliffen und poliert werden. Die Abweichung liegt bei maximal 600 Nanometern über die gesamte Fläche.

Giant Magellan Telescope (GMT): Sieben riesigen Spiegel sollen das schwache Licht vom Rande des Universums auffangen. Foto: gmto.org

Giant Magellan Telescope (GMT): Sieben riesigen Spiegel sollen das schwache Licht vom Rande des Universums auffangen.

Foto: gmto.org

7. E-ELT – European Extremely Large Telescope (Spiegelteleskop / Chile)

Als Teil des European Southern Observatory (ESO) befindet sich das European Extremely Large Telescope, kurz E-ELT, ebenfalls in Chile. Das Spiegelteleskop befindet sich seit 2017 im Bau und soll mit einem Durchmesser von 39 Metern das bisher größte Spiegel- sowie Nahinfrarot-Teleskop werden. Dadurch ist es laut ESO möglich, etwa 13 Mal mehr Licht einzufangen als die größten optischen Instrumente in der Gegenwart. Dabei ist das Teleskop in der Lage, sogar das Hubble-Weltraumteleskop in puncto Bildschärfe um das 16-fache zu übertreffen. Die Fertigstellung ist im Jahr 2025 geplant. Im Betrieb sollen Wissenschaftler damit detaillierte Studien zu den ersten Galaxien, supermassiven schwarzen Löchern sowie dunklen Sektoren im Universum durchführen können.

Mit dem European Extremely Large Telescope wollen Forscher Milliarden Lichtjahre weit ins Universum blicken. Im Jahr 2022 soll der Gigant in der chilenischen Atacamawüste in Betrieb gehen. Foto: European Southern Observatory

Mit dem European Extremely Large Telescope wollen Forscher Milliarden Lichtjahre weit ins Universum blicken. Im Jahr 2022 soll der Gigant in der chilenischen Atacamawüste in Betrieb gehen. 

Foto: European Southern Observatory

6. SOFIA – Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie (Radioteleskop / Welt)

Die Kombination aus 2,5-Meter-Teleskop und Boeing 747SP (die kurze Langstrecken-Version) erreicht zwar nicht die Auflösung vieler bodengestützter Systeme, eröffnet aber Projekte, welche vom Boden aus nicht möglich wären. Dabei handelt es sich zum Beispiel um die Beobachtung von Infrarot-Wellenlängen. Entwickelt wurde SOFIA von der NASA, in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Es befindet sich seit 2010 im Einsatz, ist auf eine Betriebsdauer von 20 Jahren ausgelegt, aber nicht nur durch die COVID-19-Pandemie aktuell am Boden. Ebenfalls steht aufgrund zu weniger Publikationen die Finanzierung unter weniger guten Sternen.

Im Oktober 2020 haben Nasa-Wissenschaflter mithilfe dieses besonderen Teleskops eine aufregende Entdeckung gemacht: Die Wissenschaftler haben sowohl Hinweise auf Wassermoleküle auf der Oberfläche als auch auf Gegenden auf dem Mond, wo Wasser dauerhaft als Eis konserviert sein könnte, gefunden. 

Laut den neuesten Erkenntnissen könnte auf dem Mond eine Fläche von 40.000 Quadratkilometern in ständigem Schatten liegen. Vorab gingen die Nasa-Forscher von einer viel kleineren Fläche aus – nun hat sich die besagte Fläche nahezu verdoppelt. In diesem Bereich wird das Wassereis vermutet. Die meisten dieser Regionen liegen erwartungsgemäß in den Polregionen des Himmelskörpers. Theoretisch könnte das Wasser in der Zukunft von Astronautinnen und Astronauten, die in einer Mondstation arbeiten, genutzt werden, so die Hoffnung.

5. NGTS – Next Generation Transit Survey (Radioteleskop / Chile)

Der Suche nach Exoplaneten widmet sich das Next Generation Transit Survey (NGTS) eines Forschungskonsortiums Schweizer, britischer und deutscher Einrichtungen. Der Aufbau befindet sich nahe dem Paranal-Observatorium der Europäischen Südsternwarte (ESO). Das NGTS besteht aus zwölf hochempfindlichen 20-Zentimeter-Teleskopen auf voneinander unabhängigen, parallel zur Erdachse (parallaktisch) montierten Lagern. Dadurch eignet es sich besonders für großflächige Beobachtungen, in denen die Helligkeit einer Vielzahl an Planeten gemessen wird. Schwankt der Helligkeitswert, könnte das ein Vorbeizehen eines Exoplaneten an seinem Mutterstern bedeuten – ein sogenannter Exoplanetentransit.

Darstellung der NGTS-Teleskopanlage: Der Next Generation Transit Survey ist ein auf großflächige Beobachtungen angelegtes System, dass aus zwölf Einzelteleskopen besteht, von denen jedes einen Durchmesser von 20 Zentimetern hat. Foto: R. West/ESO

Darstellung der NGTS-Teleskopanlage: Der Next Generation Transit Survey ist ein auf großflächige Beobachtungen angelegtes System, dass aus zwölf Einzelteleskopen besteht, von denen jedes einen Durchmesser von 20 Zentimetern hat.

Foto: R. West/ESO

4. NOEMA – Northern Extended Millimeter Array (Radioteleskop / Frankreich)

Auf dem Plateau de Bure in den französischen Hochalpen befindet sich das Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) des Instituts für Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM), einem internationalen Radioobservatorium. Die erste Bauphase wurde 2018 abgeschlossen. Aktuell befinden sich an diesem Standort zehn auf einem Schienensystem unabhängig voneinander bewegbare Parabolantennen. Mit einem Durchmesser von jeweils 15 Metern entsteht, im Zusammenschluss, ein Riesenteleskop mit hoher Präzision und räumlicher Auflösung. Dadurch soll es möglich sein, Objekte innerhalb kosmischen Staubs und interstellarer Wolken aufzuspüren. In naher Zukunft sollen noch zwei weitere Antennen installiert werden. Das Gesamtbudget des Projekts liegt bei rund 51 Millionen Euro, welche von der Max-Planck-Gesellschaft sowie dem französischen Centre National de la Recherche Scientifique getragen werden.

3. FAST – Five Hundred Meter Aperture Spherical Telescope (Radioteleskop / China)

Das weltweit größte Einzel-Radioteleskop weist einen Hauptspiegeldurchmesser von rund 520 Metern auf. Eine an Seilen befestigte und manövrierbare Fokuskabine bietet zudem einen veränderbaren Parabolspiegelbereich mit einem Durchmesser von 300 Metern und soll die Auflösung der empfangenen Signale erhöhen. Die Konstruktion wurde bereits 2011 in einer natürlichen Geländemulde errichtet, darauf ausgiebig geprüft und stand zunächst nur inländischen Astronomen zur Verfügung. 2019 erhielten dann auch ausländische Forscher Zugriff, worauf die Installation am 11. Januar 2020 offiziell ihren Betrieb aufnahm. Bereits während des Baus wurden die wenigen Anwohner umgesiedelt, um elektromagnetische Strahlung im Umkreis zu vermeiden. Umgerechnet beliefen sich die Baukosten auf etwa 160 Mio. Euro.

2. ALMA – Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (Radioteleskop / Chile)

Auf einer Höhe von über 5.000 Metern über Null befindet sich nicht nur eines, sondern eine ganze Batterie an transportablen, ausrichtbaren Parabolantennen. Sie weisen einen Durchmesser von meist 12 Metern auf und können über Entfernungen von bis zu 16 Kilometern zueinander auf der Chajnantor-Hochebene verteilt werden. Dadurch ist es möglich, die insgesamt 66 einzelnen Antennen zu einem Interferometer-Radioteleskop zusammenzuschalten und dessen Empfindlichkeit deutlich zu erhöhen. Seit 2013 erforschen Wissenschaftler aus Europa, Nordamerika, Ostasien und Chile Strahlung aus den Tiefen des Universums. Wellenlängen zwischen 0,9 und 9,6 Millimetern bilden den Grenzbereich zwischen Infrarot- und Radiostrahlung und stammen von kältesten und weit entfernten Galaxien.

++Teleskop Alma sucht Wasser im All++

1. EHT – Event Horizon Telescope (Radioteleskop / Welt)

Ein besonderer Vertreter der Interferometrie (Very Long Baseline Interferometry, VLBI) nutzt einen Verbund aus Radioteleskopen, um schwarze Löcher zu untersuchen. Die einzelnen Antennen des Event Horizon Telescope (EHT) befinden sich über den gesamten Globus verteilt, um dadurch eine möglichst große Winkelauflösung zu erhalten. Die Genauigkeit liegt hier bei einem Vielfachen eines konventionellen Radioteleskops. Das Ziel dieses Verbunds liegt vor allem in der Überprüfung der allgemeinen Relativitätstheorie sowie Ansätzen zur Erklärung von Jets supermassereicher schwarzer Löcher. Das EHT generiert dermaßen große Datenmengen, dass diese nicht per Internet versendet, sondern die Festplattenracks zum Auswerten direkt ins Rechenzentrum gebracht werden.

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Zukunftsaussichten ins All

Bereits seit der Steinzeit beobachten Menschen den Himmel und stellten im Laufe der Geschichte umfangreiche Theorien auf. Im Zeitalter der Renaissance erfuhr die Astronomie zunehmend Aufschwung. Erst im 17. Jahrhundert, ab dem Wandel zum heliozentrischen Weltbild, entstanden erste Observatorien. Seitdem steigt das Interesse der Wissenschaft in die Beobachtung des Kosmos sowie die Entwicklung leistungsstärkerer Mess- und Beobachtungsinstrumente. Ein Trend, der bis heute anhält. Riesige Teleskope, welche nicht nur nach dem Sichtbaren suchen, sondern auch Unbekanntes zu Tage fördern.

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