Das 100-m-Radioteleskop bei Bad Münstereifel - Effelsberg

Text: Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn

(Der Kreis Euskirchen hat nun zum „Stockert“ - Radioteleskop bei Eschweiler - ein zweites Radioteleskop erhalten, an dem die ganze wissenschaftliche Welt interessiert ist: das 100-m Radioteleskop bei Effelsberg.

„Man kann ohne Übertreibung sagen, daß mit diesem Gerät eine neue Spiegelgeneration begonnen hat.“

Das Laboratorium für Wissenschaft ist der Weltenraum. Wenn man nun weiß, wie z.B. das große Radioteleskop in Mittelengland besucht wird und welche Einrichtungen zur Aufnahme und Betreuung der Besucher dort vorhanden sind, so ergibt sich, daß der Kreis Euskirchen hier sehr aktiv werden muß. K.O.)

Erkenntnisse aus der Konstruktion für die wissenschaftliche Forschung

Als die Astronomen ihre Forderungen stellten, war es keineswegs sicher, daß sie erreicht werden könnten. Ein Studium aller vorhandenen, in etwa vergleichbaren Objekte, zeigte, daß neue Wege gegangen werden mußten, da die Genauigkeiten aller gebauten Spiegel trotz kleineren Durchmessers wenigstens eine Größenordnung schlechter sind. Bei Anwendung der genannten Prinzipien ließen sich die ursprünglich gestellten Forderungen nicht nur erreichen, sondern sogar noch übertreffen. Die endgültig gestellten Forderungen:

für 80 m Ausleuchtung 0,65 mm rms und für 100 m Ausleuchtung 1,20 mm rms werden mit Sicherheit erreicht. Die Berechnungen sind abgeschlossen und kontrolliert. Somit ist das Interesse verständlich, das die ganze Welt diesem Bauwerk entgegenbringt. Man kann ohne Übertreibung sagen, daß mit diesem Gerät eine neue Spiegelgeneration begonnen hat. Es läßt sich auch übersehen, daß man in der Lage ist, noch größere Spiegel entsprechend hoher Genauigkeit zu bauen, ohne eine komplizierte automatische Steuerung einzelner Reflektorflächenteile oder automatisch gesteuerte Zwangskräfte einsetzen zu müssen.

Foto: K. Otermann

Auf einem Betonfundament von 64 m Durchmesser mit Pfahlgründung wurde ein voll bewegliches Radioteleskop mit einem Durchmesser von 100 m errichtet. Das Gesamtgewicht der Stahlkonstruktion beträgt 2.800 t. Das Teleskop kann in maximal 9 Minuten eine Umdrehung machen und in 4,5 Minuten um 90 Grad gekippt werden und somit den gesamten Himmel bestreichen. Das Instrument ist die größte voll bewegliche Antenne mit Parabolreflektor. Sie soll zum Empfang von Radiowellen von den verschiedensten kosmischen Radioquellen im Bereich von 50 cm bis 2 cm Wellenlänge dienen. Die Beobachtungen bei den kürzesten Wellenlängen werden dadurch möglich, daß trotz elastischer Verformungen der Stahlkonstruktion von maximal 5 cm nur eine maximale Abweichung von der idealen Parabolform um 2 mm entsteht. Eine elektrische Nachsteuerung kompensiert die Verlagerung des Brennpunktes.

Astronomische Beobachtungen mit Teleskopen für Radiowellen geben neue Aufschlüsse über die physikalische Natur des Kosmos. Der Durchmesser des Parabols ist maßgeblich für das Winkelauflösungsvermögen des Teleskops, das z. B. 5 cm Wellenlänge 2,5 Bogenminuten beträgt. Es ist sicher, daß damit Untersuchungen der Struktur der interstellaren Materie, z. B. in Emissionsnebeln und Supernova-Überresten, Auskunft über die unbekannten und späten Stadien der Sternentwicklung geben werden. Die große Antennenfläche von 7.850 m² erlaubt die Entdeckung außerordentlich schwacher Signale. Es ist z. B. zu erwarten, daß mit diesem Radioteleskop mehr als 500 Quasare aus Entfernungen von mehr als 5 Milliarden Lichtjahren beobachtet werden können. Damit werden einerseits die Fragen nach der physikalischen Ursache der ungeheuren Strahlungsleistung dieser Quellen und andererseits die nach der Struktur des Weltalls der Beantwortung nähergebracht werden.

Für die Weltraumforschung ist der Einsatz der Antenne zum Empfang von Telemetriedaten der deutsch-amerikanischen Sonnensonde Helios im Jahre 1974 vorgesehen.

Als eigentliche Empfangsgeräte für die Radiostrahlung kommen extrem empfindliche Hochfrequenzverstärker zum Einsatz. Die Eingangsteile der Empfänger werden im Teleskop in einer Kabine in der Nähe des Brennpunktes untergebracht. Durch einen elliptischen Umlenkspiegel nahe dem Brennpunkt ist die Verwendung weiterer Empfangssysteme möglich, die sich in der Mitte des Parabols in einer zweiten Kabine befinden. Die Geräte zur Aufzeichnung und Auswertung der Signale sowie der Prozeßrechner zur Steuerung des Teleskops und zur Datenerfassung sind in dem Gebäude am Hang, oberhalb des Teleskops, untergebracht (Steuer- und Meßhaus).

Foto: P. Fischer

Einige Konstruktionsdaten:

Reflektorfläche
Etwa 2200 Reflektoreinzelteile.
Herstellgenauigkeit: kleiner als 0,8 mm.
Äußere Zone aus Maschendraht zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften.
Garantierte Genauigkeit der Reflektorfläche:
bei 100 m Ausleuchtung 1,2 mm im Mittel
bei 80 m Ausleuchtung 0,65 mm im Mittel.
Stahlbau
Gesamtgewicht etwa 2.800 t.
Fundament
Ringträger auf elastischer Unterlage ruht auf 154 Pfählen von 1,20 m Durchmesser und 11 m Länge.
5200 m³ Beton
3600 t Stahl.
Laufschiene
64 m Durchmesser zu einem Stück zusammengeschweißt.
Verlangte Justiergenauigkeit ± 0,3 mm.
Garantierte Setzung: Weniger als 1 mm in 5 Jahren.
Azimut-Antrieb
32 Räder, 16 angetrieben.
Installierte Leistung 16 x 24 kW.
Elevations-Antrieb
4 Getriebe an das Zahnkranzsegment angehängt.
Installiert: 8 x 24 kW.
Elevations-Zahnkranz
56 m Teilkreisdurchmesser,
maximale Zahnkraft: 275 t.
Nebenspiegel (Gregory-Spiegel)
6,5 m Durchmesser,
kann nach allen Richtungen gekippt und geschwenkt werden.

Die Finanzierung des Projektes in einer Höhe von insgesamt etwa 32 Millionen DM erfolgt durch die Stiftung Volkswagenwerk und das Land Nordrhein-Westfalen. Das Bundesministerium für wissenschaftliche Forschung finanziert spezielle Teile der Ausrüstung.

(Text: Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn)

Entnommen: Heimatkalender des Kreises Euskirchen 1971