21.06.2007 · Astronomen wünschen sich eine Sternenwarte auf dem Mond, weil dort keine Atmosphäre bei der Beobachtung stört. Aus Transportgründen ist ein solches Observatorium nur mit einem flüssigen Spiegel realisierbar. Doch die meisten Flüssigkeiten gefrieren im All.
Von Günter Paul
© University of British Columbia
Spieglein, Spieglein auf dem Boden: Der Flüssigspiegel des Large Zenith Telescope
Schon seit langem denken einige Astronomen über eine Sternwarte auf dem Mond nach, weil dort keine Atmosphäre die Sicht trübt. Deshalb könnte man mit viel größeren Fernrohren als auf der Erde arbeiten. Denkbar wäre sogar die Errichtung eines Hundert-Meter-Teleskops am Südpol des Erdtrabanten, wo es auch dunkel genug ist.
Allerdings müsste das Teleskop aus Transport- und Kostengründen einen flüssigen Spiegel besitzen. Die entsprechende Technik wird seit einigen Jahren erprobt. Eine Forschergruppe unter Leitung von Ermanno Borra von der Université Laval in Québec hat jetzt in der Zeitschrift „Nature“ eine Flüssigkeit vorgestellt, durch die die Realisierung eines Mondteleskops etwas näher rücken könnte.
Fliehkraft lässt Flüssigkeit steigen
Bei den herkömmlichen Teleskopen werden die Spiegel durch Schleifen in die richtige - parabolische - Form gebracht. Die Parabelform erhält man aber auch, wenn man eine Flüssigkeit rotieren lässt. Durch die Fliehkraft steigt die Flüssigkeit nämlich am Rande des Behälters nach oben.
© University of British Columbia
Die Flüssigkeit rotiert in der Form
Spätestens zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts wurde ernsthaft versucht, auf dieser Basis ein Teleskop zu bauen. Die technischen Schwierigkeiten waren damals aber noch nicht zu bewältigen.
Fünfmal pro Minute um die eigene Achse
Später verschrieb sich der kanadische Kosmologe Paul Hickson der Technik flüssiger Spiegel. Im Jahr 1993 stellte er einen 2,7-Meter-Spiegel aus Quecksilber her. An der University of British Columbia verwirklichte er schließlich in Zusammenarbeit mit Forschern der Université Laval und des Institut d'Astrophysique de Paris das Sechs-Meter-LZT („Large Zenith Telescope“), das größte Teleskop der Welt mit einem flüssigen, sich fünfmal pro Minute um seine Achse drehenden Spiegel.
Der Name leitet sich daher ab, dass Teleskope mit flüssigem Spiegel nur senkrecht nach oben - zum Zenit hin - schauen können. Ihr Betätigungsfeld ist dadurch stark eingeschränkt.
Chrom mit reflektierenden Silberpartikeln
Das auf der Erde genutzte Quecksilber kommt für ein Mondteleskop nicht in Frage, weil es dort in der Nacht bei Temperaturen um minus 130 Grad Celsius gefrieren würde. Borra und seine Mitarbeiter haben nun die Eignung ionischer Flüssigkeiten studiert, worunter man alle Salze versteht, die schon bei Temperaturen unter hundert Grad flüssig sind. Sie fügten teilweise Chrom hinzu und bedeckten sie mit reflektierenden Silberpartikeln.
Die Versuche zeigten, dass solche Flüssigkeiten - darunter das kommerziell erhältliche Ethylsulfat EMIM EtOSO3 - im Vakuum monatelang stabil bleiben und nicht verdampfen. Noch ist zwar die Reflexivität nicht befriedigend, und die Flüssigkeit gefriert bei minus 98 Grad. Aber die Zahl der denkbaren ionischen Flüssigkeiten ist so groß, dass man bei intensiver Suche sicher eine geeignete finden wird.
Warum sollte man das auf dem Mond machen??
Bryan Hayes (bhayes)
- 21.06.2007, 22:57 Uhr
