Überall auf der Welt werden einige wirklich bahnbrechende Teleskope gebaut, die ein neues Zeitalter der Astronomie einleiten werden. Zu den Sehenswürdigkeiten zählen der Berg Mauna Kea in Hawaii, Australien, Südafrika, im Südwesten Chinas und die Atacama-Wüste - ein abgelegenes Plateau in den chilenischen Anden. In dieser extrem trockenen Umgebung werden mehrere Arrays gebaut, mit denen Astronomen weiter und mit größerer Auflösung in den Kosmos sehen können.
Eines davon ist das European Southern Observatory (ESO) Extrem großes Teleskop (ELT), ein Array der nächsten Generation mit einem komplexen Primärspiegel mit einem Durchmesser von 39 Metern. In diesem Moment wird auf dem Andenberg von Cerro Armazones gebaut, wo die Bauteams damit beschäftigt sind, die Fundamente für das größte Teleskop zu gießen, das je gebaut wurde.
Der Bau des ELT begann im Mai 2017 und soll derzeit bis 2024 abgeschlossen sein. In der Vergangenheit hat die ESO angegeben, dass der Bau des ELT rund 1 Milliarde Euro (1,12 Milliarden US-Dollar) kosten wird - basierend auf den Preisen von 2012. Inflationsbereinigt entspricht dies 2018 1,23 Mrd. USD und bis 2024 rund 1,47 Mrd. USD (unter der Annahme einer Inflationsrate von 3%).
Zusätzlich zu den Höhenbedingungen, die für eine effektive Astronomie erforderlich sind, bei denen die atmosphärischen Interferenzen gering sind und keine Lichtverschmutzung auftritt, benötigte die ESO einen riesigen, flachen Raum, um die Grundlagen des ELT zu legen. Da es einen solchen Standort nicht gab, baute die ESO einen, indem sie die Spitze des Berges Cerro Armazones in Chile abflachte. Wie das Bild oben zeigt, ist die Site jetzt von einer Reihe von Fundamenten bedeckt.
Der Schlüssel zu den Bildgebungsfunktionen des ELT ist der wabenförmige Primärspiegel, der selbst aus 798 sechseckigen Spiegeln besteht, von denen jeder einen Durchmesser von 1,4 (4,6 Fuß) Metern hat. Diese mosaikartige Struktur ist notwendig, da der Bau eines einzelnen 39-Meter-Spiegels, der qualitativ hochwertige Bilder erzeugen kann, derzeit nicht möglich ist.
Zum Vergleich: Das Very Large Telescope (VLT) der ESO - derzeit das größte und fortschrittlichste Teleskop der Welt - basiert auf vier Einheitenteleskopen mit Spiegeln mit einem Durchmesser von 8,2 m und vier beweglichen Hilfsteleskopen mit Spiegeln von 1,8 m (5,9 ft) im Durchmesser. Durch die Kombination des Lichts dieser Teleskope (ein Prozess, der als Interferometrie bezeichnet wird) kann das VLT die Auflösung eines Spiegels erreichen, der bis zu 200 m (656 ft) misst.
Das 39-Meter-ELT bietet jedoch gegenüber dem VLT erhebliche Vorteile: Es verfügt über eine hundertmal größere Sammelfläche und die Fähigkeit, hundertmal mehr Licht zu sammeln. Dies ermöglicht die Beobachtung von viel schwächeren Objekten. Darüber hinaus unterliegt die Apertur des ELT keinen Lücken (was bei der Interferometrie der Fall ist), und die aufgenommenen Bilder müssen nicht rigoros verarbeitet werden.
Insgesamt sammelt die ELT etwa 200-mal so viel Licht wie die ELT Hubble-WeltraumteleskopDamit ist es das leistungsstärkste Teleskop im optischen und infraroten Spektrum. Mit seinen leistungsstarken Spiegeln und adaptiven Optiksystemen zur Korrektur atmosphärischer Turbulenzen soll das ELT Exoplaneten direkt um entfernte Planeten herum abbilden können, was mit vorhandenen Teleskopen selten möglich ist.
Aus diesem Grund gehören zu den wissenschaftlichen Zielen des ELT die direkte Abbildung von felsigen Exoplaneten, die näher an ihren Sternen umkreisen, wodurch Astronomen endlich in der Lage sind, die Atmosphäre „erdähnlicher“ Planeten zu charakterisieren. In dieser Hinsicht wird die ELT die Suche nach potenziell bewohnbaren Welten jenseits unseres Sonnensystems grundlegend verändern.
Darüber hinaus wird das ELT in der Lage sein, die Beschleunigung der Expansion des Universums direkt zu messen, wodurch Astronomen eine Reihe kosmologischer Rätsel lösen können - beispielsweise die Rolle der Dunklen Energie in der kosmischen Evolution. Wenn Astronomen rückwärts arbeiten, können sie auch umfassendere Modelle für die Entwicklung des Universums im Laufe der Zeit erstellen.
Dies wird durch die Tatsache unterstützt, dass das ELT räumlich aufgelöste spektroskopische Untersuchungen von Hunderten massereicher Galaxien durchführen kann, die sich am Ende des „dunklen Zeitalters“ gebildet haben - ungefähr 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall. Auf diese Weise erfasst das ELT Bilder der frühesten Stadien der Galaxienbildung und liefert Informationen, die bisher nur für nahegelegene Galaxien verfügbar waren.
All dies wird die physikalischen Prozesse aufzeigen, die hinter der Bildung und Transformation von Galaxien im Laufe von Milliarden von Jahren stehen. Es wird auch den Übergang von unseren gegenwärtigen kosmologischen Modellen (die größtenteils phänomenologisch und theoretisch sind) zu einem viel physikalischeren Verständnis der Entwicklung des Universums im Laufe der Zeit vorantreiben.
In den kommenden Jahren werden weitere Teleskope der nächsten Generation wie das ELT hinzukommen 30-Meter-Teleskop (TMT), die Riesiges Magellan-Teleskop (GMT), die Quadratkilometer-Array (SKA) und die Sphärisches Teleskop mit einer Öffnung von 500 Metern (SCHNELL). Gleichzeitig sind weltraumgestützte Teleskope wie das Transit-Exoplaneten-Vermessungssatellit (TESS) und die James Webb Weltraumteleskop (JWST) werden voraussichtlich unzählige Entdeckungen liefern.
Eine Revolution in der Astronomie kommt und bald!
