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Image Impossible.

Am 10. April 2019 sorgte ein spektakuläres, wenngleich eigentlich unmögliches Bild für weltweites Aufsehen: die erste „Fotografie“ eines schwarzen Lochs. 55 Millionen Lichtjahre entfernt, im Zentrum der Galaxie M87 gelegen. Aufgrund der hohen Anziehungskraft kann selbst Licht derartigen Weltraumobjekten nicht entkommen.  Doch mit dem Event Horizon Telescope – einem Zusammenschluss von acht Radioteleskopen – überlisteten die beteiligten Forscher gewissermaßen die Physik und erstellten erstmals eine Aufnahme des Schattens eines Schwarzen Lochs. Dieser Schatten entsteht durch die Strahlung des verzerrten Lichts, wenn es unwiderruflich vom Schwarzen Loch aufgesaugt wird.

Einen wesentlichen Beitrag am Zustandekommen dieser ersten Aufnahme eines Schwarzen Lochs leistete ALMA – das Atacama Large Millilmeter/submillimeter Array. Es ist das derzeit größte Astronomieprojekt weltweit und befindet sich auf dem in über 5.000 Metern Höhe gelegenen Chajnantor Plateau im chilenischen Teil der Atacama-Wüste. Dieses revolutionäre astronomische Teleskop besteht aus 66 riesigen Antennen. Sie arbeiten im Verbund und können flexibel auf bis zu 16 km Entfernung zueinander angeordnet werden. Die einzelnen Antennenspiegel haben einen Durchmesser von bis zu 12 Metern und wiegen etwa 100 Tonnen.

Die vom großen Spiegel der Antenne gesammelten, kosmischen Radiowellen, werden zunächst auf einen Subreflektor fokussiert. Nur wenn dieser auf Bruchteile von Millimetern exakt ausgerichtet ist, erreichen die Signale von dort auch den Detektor im Innern der Antenne. Extreme Umweltbedingungen auf über 5.000 Metern Höhe – wie starke Winde, hohe Temperaturdifferenzen von Tag zu Nacht, extreme Trockenheit sowie Gravitation und Erdrotation – all dies wirkt auf die Antennen. Die Subreflektoren müssen daher ständig nachjustiert werden. Dafür haben die Entwickler von ALMA auf spezielle Positioniersysteme von PI gesetzt: Hexapoden. Mit sechs Freiheitsgraden in der Bewegung und dank ihres kompakten Aufbaus sind Hexapoden das ideale Werkzeug für diese Aufgabe. Die Umweltbedingungen der Wüste setzen aber natürlich nicht nur den Antennen zu – auch die Hexapoden müssen dies aushalten. Hochsteife Gelenke, spezielle Materialien und die Elektronik der Controller galt es darauf anzupassen. Was offensichtlich gut gelungen ist: 2013 wurde ALMA eingeweiht und ist seitdem in Betrieb. Und mit Sicherheit werden noch viele weitere spektakuläre Bilder, wie das vom schwarzen Loch in der Galaxie M 87, von ALMA erstellt.

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