Deep Field Infrared Observatory
Das Deep Field Infrared Observatory ist ein vorgeschlagenes Infrarotteleskop, welches in der Nähe des Südpols des Mondes errichtet werden könnte, was einige Vorteile gegenüber erdgebundenen und Weltraumteleskopen hätte. Die Besonderheit besteht darin, dass das Teleskop fix montiert ist und sein Parabolspiegel durch eine rotierende Flüssigkeit gebildet wird.
Wissenschaftlicher Nutzen[Bearbeiten]
Das Teleskop soll der Kosmologie-Forschung dienen, die die Frühphase des Universums untersucht.[1] Hierzu müssen Objekte beobachtet werden, deren Licht viele Milliarden Jahre unterwegs war, und die eine entsprechend große Entfernung zu uns aufweisen. Durch die extreme Rotverschiebung erscheint die emittierte Strahlung vor allem im Infrarotbereich. Als Vorteil gegenüber erdgebundenen Teleskopen gilt die fehlende Dämpfung der Infrarotstrahlung durch die Atmosphäre.
Spiegel[Bearbeiten]
Das Teleskop soll über einen flüssigen Spiegel verfügen, bei dem die Rotation dafür sorgt, dass die Oberfläche einen Rotationsparaboloid bildet. Die Wärmestrahlung des Spiegels darf die Messungen nicht beeinflussen, so dass eine Betriebstemperatur unter 100 K notwendig ist.[2] Quecksilber, wie es beim größten flüssigen Spiegel, dem Large Zenith Telescope verwendet wird, scheidet somit aus, weil es bei diesen Temperaturen bereits erstarrt. Neben einem niedrigen Siedepunkt sind auch ein niedriger Dampfdruck und gute Reflexionseigenschaften im Infrarotbereich gefordert. Silberbeschichtungen auf ionischen Flüssigkeiten brachten hierbei bisher die besten Ergebnisse,[3] möglicherweise wäre auch 1-Buten geeignet.[4]
Bei Spiegelgrößen von 20 bis 100 Metern wäre das Teleskop um den Faktor 100 bis 1000 empfindlicher als das James-Webb-Weltraumteleskop, das frühestens im März 2021[veraltet] gestartet wird. [5][6]
Lage[Bearbeiten]
Das Südpol-Aitken-Becken, welches auch den lunaren Südpols einschließt ist ein guter Ort für die Errichtung des Deep Field Infrared Observatorys, da auf der einen Seite des Südpols niemals die Sonne scheint, was die Sicht des Teleskops fördert und auf der anderen Seite die Sonne permanent scheint, aber immer sehr tief steht. Dieser Umstand wäre von Vorteil für eine bemannte Mondbasis, da es dort nicht zu heiß ist und man dennoch permanent Sonnenenergie gewinnen kann. Außerdem gibt es dort Krater, in denen Wassereis existiert, womit man eine wertvolle Ressource hat. Da auf der einen Seite des Südpols immer die Sonne scheint (aber tief) und es auf der anderen Seite immer dunkel ist, könnten die Mondbasis und das Teleskop sehr nahe beieinander liegen.
Sichtfeld[Bearbeiten]
Um weit entfernte, lichtschwache Objekte zu detektieren, ist es notwendig, dass sie sehr lange innerhalb des Sichtfeldes des Teleskops bleiben, damit die empfangene Strahlung ortsabhängig integriert werden kann. Durch die langsame Rotation des Monds um seine eigene Achse bewegt sich der Sternenhintergrund sehr viel langsamer über den Himmel als auf der Erde.
Da der Spiegel durch eine rotierende Flüssigkeit gebildet wird, ist das Teleskop ständig auf den Zenit gerichtet. Eine Montage des Teleskops in der Nähe eines Mondpols sorgt dafür, dass sich die Sterne im Zenit nur sehr langsam durch das Sichtfeld bewegen. Innerhalb eines Monats dreht sich das Sichtfeld dabei um den Himmelspol. Durch Bahnstörungen der Mondbahn wird dies durch eine Rotation um den Pol der Ekliptik überlagert, die 18,6 Jahre für eine Umdrehung benötigt.[7]
Das Sichtfeld beschreibt innerhalb von 18,6 Jahren einen Kreisring, dessen mittlerer Radius 1,55° beträgt, entsprechend dem Abstand von Himmelspol und Pol der Ekliptik auf dem Mond. Die Breite des Kreisrings berechnet sich aus dem Durchmesser des Sichtfelds und der geographischen Breite des Teleskop-Standorts. Wird ein Standort 1,55° entfernt vom Mondpol gewählt, mutiert der Kreisring zu einem Kreis, und der Pol der Ekliptik kommt jeden Monat ins Sichtfeld, so dass hier extrem lange Integrationszeiten möglich sind, was die Beobachtung lichtschwacher Objekte ermöglicht.[7]
Quellen[Bearbeiten]
- http://www.scinexx.de/dossier-detail-245-9.html
- http://www.scinexx.de/dossier-detail-245-8.html
- https://www.spektrum.de/news/teleskope-auf-dem-mond-und-die-urspruenge-unseres-lebens/1556344
Einzelnachweise[Bearbeiten]
- ↑ Roger Angel et al: A Deep Field Infrared Observatory Near the Lunar Pole. (PDF) 2005, S. 4-6, abgerufen am 13. September 2018 (english, International Lunar Conference 2005).
- ↑ Roger Angel et al: A Deep Field Infrared Observatory Near the Lunar Pole. (PDF) 2005, S. 9, abgerufen am 13. September 2018 (english, International Lunar Conference 2005).
- ↑ Michael Gross: A mirror for the moon. Royal Society of Chemistry, 21. Juni 2007, abgerufen am 13. September 2018 (english).
- ↑ scinexx.de: Flüssiger Spiegel am Südpol des Mondes. Abgerufen am 13. September 2018.
- ↑ NASA: NASA Liquid-Mirror Telescope on Moon Might See Deeper Back in Time. In: NASA Press Release 07_36AR. 21. Juni 2007, abgerufen am 13. September 2018 (english).
- ↑ JWST suffers another launch delay, breaches cost cap. In: Spacenews. 27. Juni 2018, abgerufen am 27. Juni 2018.
- ↑ 7,0 7,1 Roger Angel et al: A Deep Field Infrared Observatory Near the Lunar Pole. (PDF) 2005, S. 14, abgerufen am 13. September 2018 (english, International Lunar Conference 2005).
Diese artikel "Deep Field Infrared Observatory" ist von Wikipedia The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:Deep Field Infrared Observatory.
