FAST (Radioteleskop)

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Teleskop
FAST (Radioteleskop)
Das im Bau befindliche FAST im September 2015
Das im Bau befindliche FAST im September 2015
Typ Radioteleskop
Standort Pingtang, Guizhou, China
Geogra­fi­sche Koor­di­naten 25° 39′ 9″ N, 106° 51′ 24″ OKoordinaten: 25° 39′ 9″ N, 106° 51′ 24″ O
Wellenlänge
Apertur 300 m
Bauzeit 2011 – 2016
Besonderheit flächenmäßig größtes Radioteleskop der Welt
Reflektorflächen von FAST (unten) und Arecibo (oben) im Vergleich

Das Radioteleskop FAST (chinesisch 五百米口径球面射电望远镜, englisch Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope), Spitzname Tianyan (天眼 ‚Himmelsauge‘) im Kreis Pingtang in Chinas südwestlicher Provinz Guizhou hat mit 520 Metern Durchmesser den Hauptspiegel mit der weltweit größten Fläche.

Baugeschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Teleskop wurde nach fünf Jahren Bauzeit im Juli 2016 in Betrieb genommen. Die Baukosten betrugen 1,2 Mrd. Yuan, umgerechnet etwa 160 Mio. Euro. Die Testphase soll drei Jahre dauern.[1][2] Um eine Arbeit des Teleskops frei von elektromagnetischen Störungen zu ermöglichen, sollten bis September 2016[veraltet] vier Siedlungen mit 9110 Einwohnern in einem Umkreis von fünf Kilometern um das Teleskop umgesiedelt werden.[3]

Lichtstarke Objektive zeichnen sich durch eine große absolute Öffnungsweite aus. Sie sind in der Lage, besonders viel elektromagnetische Strahlung für eine optische Abbildung zu sammeln. Da solche optischen Geräte entsprechend kurze Belichtungszeiten ermöglichen, werden entsprechende Objektive im Englischen mit dem Adjektiv fast attributiert (zu deutsch: schnell). Bei der Bezeichnung „FAST“ handelt es sich daher um ein Apronym.

Funktionsweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

FAST hat einen verformbaren, annähernd sphärischen Hauptspiegel, der an eine natürliche Geländemulde angeglichen ist. Von dem Hauptspiegel wird nur der Bereich, der auf die jeweils zu untersuchende Himmelsregion gerichtet ist, zum Empfang der Radiowellen genutzt. Dieser Bereich hat einen Durchmesser von 300 m und wird zur Vermeidung von sphärischer Aberration dynamisch zu einem Parabolspiegel verformt. Ein darüber befindlicher Empfänger wird durch eine Seilaufhängung in den Fokus des Parabolspiegel positioniert. Dieser Aufbau ermöglicht ohne die Verwendung eines Schwenkmechanismus Beobachtungen von Himmelsregionen bis 40° Zenitdistanz.

Das Teleskop ist zunächst für den Frequenzbereich von 70 MHz bis 3 GHz ausgelegt, später bis 8 GHz. Im L-Band ergibt sich eine Winkelauflösung von 2,9 Bogensekunden.

Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein etwa horizontal liegender Gitterrohrring wird von etwa 70 senkrecht stehenden prismatischen Masten getragen, die unterschiedliche Höhen im Geländeniveau ausgleichen. Dieser Ring hält ein unter der Schwerkraft durchhängendes Seilgitter. Dieses Stahlseilgitter trägt 4450 dreieckige steife reflektierende Flächenelemente (reflective panels), die zusammen einen etwa sphärischen Spiegel mit 300 m Krümmungsradius formen. Diese dreieckigen Paneele haben 11 m Seitenlänge und bestehen aus einer tragenden Gitterrohrkonstruktion auf der ein Gitterrost von etwa 1 cm Rastermaß liegt, viel kleiner als die typisch zu reflektierende Wellenlänge von 10 cm. Von den Knoten des Seilnetzes führen Zugseile zu am Boden verankerten Aktuatoren zur dynamischen Verformung des Spiegels.

Die Fokuskabine wird grob positioniert und tendenziell in die Blickrichtung orientiert durch Seilzug von sechs um die Schüssel verteilten Masten. In der Kabine befinden sich (zunächst 19) Detektoren mit Hornantennen auf einer beweglichen Plattform. Die Lage von Kabine und Detektorplattform wird mit sechs Lasern erfasst. Der Öffnungswinkel der Detektoren begrenzt die wirksame Apertur des Teleskops auf 300 m. Auf dieser Fläche, die etwa 1000 Knoten umfasst und mit der Blickrichtung wandert, wird der Spiegel durch die Aktuatoren in Parabelform gebracht. Dafür reicht ein Hub von 67 cm. Die Position der Knoten wird durch neun Messkameras millimetergenau erfasst.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: FAST – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Xinhua Insight: Installation complete on world’s largest radio telescope. In: Xinhua. 3. Juli 2016, abgerufen am 8. September 2016 (englisch).
  2. Rebecca Morelle: China’s colossal radio telescope begins testing. BBC News, 25. September 2016, abgerufen am 25. September 2016 (englisch).
  3. China to Relocate 9,110 for World’s Largest Radio Telescope. China Radio International, 16. Februar 2016, abgerufen am 17. Februar 2016 (englisch).