Teleskope, Instrumente und neue Technologien
Astronomischer Fortschritt ergibt sich direkt aus immer neuen, besseren Beobachtungen – solchen, die einzelne Objekte in immer feineren Details zeigen, in neue Wellenlängenbereiche vordringen – oder, im Falle von Durchmusterungen, die Eigenschaften großer Mengen gleichartiger Objekte bestimmen.
Die Instrumente und Geräte, die für die jeweils neuesten Beobachtungen nötig sind, sind immer Spezialanfertigungen. Entwickelt werden sie von Konsortien aus Forschungsinstituten und spezialisierten Unternehmen der Technikindustrie. Die Institute profitieren von der Teilnahme an solchen Konsortien, weil sie die fertigen Instrumente für ihre eigenen Beobachtungen nutzen können. Dass die an der Entwicklung beteiligten Institutsangehörigen anschließend mit allen Feinheiten des Instruments vertraut sind und es daher bei Beobachtungen optimal einsetzen können, ist ein weiteres großes Plus.
Das MPIA ist an der Entwicklung von Instrumenten für bodengebundene Teleskope ebenso beteiligt wie für Weltraumteleskope.
Über besondere Expertise verfügt das Institut beispielsweise in den Bereichen Adaptive Optik und Interferometrie im Nahinfrarotbereich. Beobachtet ein irdisches Teleskop ferne Himmelskörper, sind deren Bilder immer etwas verwischt und verzerrt – das ergibt sich direkt beim Durchgang des Lichts durch die turbulente Erdatmosphäre. Adaptive Optik ermöglicht es, diese Störeffekte zu einem großen Teil auszugleichen. Interferometrie ermöglicht es, mehrere Teleskope quasi zu einem großen Teleskop zusammenzuschalten und so feinere Details sichtbar zu machen, als dies mit den Einzelteleskopen möglich wäre.
Aktuelle Projekte in diesen Bereichen sind das LINC-NIRVANA-Instrument für das Large Binocular Telescope in Arizona, sowie die Instrumente GRAVITY und MATISSE für das Very Large Telescope-Interferometer am Paranal-Observatorium der ESO in Chile. Das MPIA ist auch an den beiden Instrumenten MICADO und METIS für das im Bau befindliche 39-Meter-Teleskop ELT (Extremely Large Telescope) beteiligt, das Ende der 2020er Jahre in Betrieb gehen soll.
Ein anderes innovatives Instrument, mit dem wir arbeiten ist eine hochauflösende Radialgeschwindigkeits-Maschine im Calar Alto Observatorium, die zur Suche von Exoplaneten bei M-Zwergen eingesetzt wird
Weitere Schwerpunkte des MPIA liegen bei der Planung und Fertigung beweglicher mechanischer Komponenten für Weltraumteleskope und bei der Charakterisierung und Auslese von Infrarot-Detektoren. Am Institut entwickelte Mechanismen wurden am Infrarot-Weltraumteleskop Herschel eingesetzt. Aktive Weltraummissionen, für das das MPIA Komponenten und Expertise geliefert hat, sind das James-Webb-Weltraumteleskop, einem Infrarot-Teleskop mit 6,5 Meter Spiegeldurchmesser, das am 25. Dezember 2021 gestartet ist, und dem Weltraumteleskop EUCLID, das seit Mitte 2023 Eigenschaften der Dunklen Materie und der Dunklen Energie erkundet. Das Weltraumteleskop Roman, das 2027 gestartet werden soll, wird sich den Themen dunkle Energie und Exoplaneten widmen.
Über weitere Expertise verfügt das MPIA im Bereich Softwareentwicklung. Hier tragen wir unter anderem zu dem Astrometrie-Satellitenprojekt Gaia bei.
Im Zusammenhang mit der Entwicklung von Instrumenten für die astronomische Forschung ist das MPIA an verschiedenen Projekten zur Entwicklung neuer Technologien beteiligt. Ein Beispiel ist die Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für angewandte Optik und Feinmechanik auf dem Gebiet der Entwicklung neuer Metalloptiken, aus der bereits ein Patent hervorgegangen ist.
