Linsen, Spiegel, Teleskope: Der Griff nach den Sternen

Der Weltraum ...

... unendliche Weiten.

Wir schreiben das Jahr 1609.

Der Mathematiker, Physiker und Astronom Galileo Galilei richtet sein Fernrohr zum Sternenhimmel.

Die Teleskop-Astronomie beginnt.

Galilei revolutionierte mit seinem Fernrohr die Erforschung der Gestirne. Denn bisher war man auf Beobachtungen mit dem bloßen Auge angewiesen.

Dank neunfacher und später 30facher Vergrößerung erkannte Galilei einzelne Sterne der Milchstraße, ...

... beobachtete den Jupiter mit vier großen Monden ...

... und entdeckte Berge auf dem Erdtrabanten (links eine Zeichnung Galileis, rechts zum Vergleich eine Fotografie).

Galileis Teleskop war ein Linsenteleskop, auch Refraktor genannt. Bei solchen Teleskopen entstehen die Bilder über die lichtbrechende Wirkung der Linsen.

Anders beim Spiegelteleskop bzw. Reflektor. Hier werden die Bilder durch Reflexion an einem oder mehreren gekrümmten Spiegeln erzeugt. In Spiegelteleskope schaut man daher seitlich hinein.

Den ersten Reflektor - mit ähnlicher Vergrößerung wie Galileis Linsenteleskop - entwickelte Sir Isaac Newton im Jahre 1668.

Seither hat sich viel getan. Die Linsenteleskope wurden immer länger, ...

... die Spiegelteleskope immer breiter. Denn grob gesagt gilt: Je größer das Teleskop, umso stärker ist die Vergrößerung.

Jüngst wurde auf der Kanaren-Insel La Palma das zurzeit größte Spiegelteleskop der Welt eingeweiht: das "Grantecan".

Die Spiegel des "Grantecan" lassen sich zu einem Durchmesser von 10,4 Metern kombinieren. Das Teleskop ist so stark wie vier Millionen menschliche Pupillen.

Wäre die Erde eine Scheibe, könnte man damit von La Palma aus eine brennende Kerze in Moskau sehen oder die Scheinwerfer eines in Australien fahrenden Autos auseinanderhalten.

Bis 2018 soll auf dem hawaiianischen Vulkan Mauna Kea ein noch gigantischeres Teleskop entstehen. Sein Spiegel soll einen Durchmesser von 30 Metern haben. (Illustration des TMT: "Thirty Meter Telescope")

Newtons Erfindung war überaus zukunftsträchtig: Spiegel sind einfacher herzustellen als Linsen, wiegen weniger, und da sie das Licht nicht brechen, kommt es auch nicht zu Farbsäumen im Bild. Daher setzten sich Spiegelteleskope mit Beginn des 20. Jahrhunderts gegen die großen Linsenteleskope durch (im Bild das größte Spiegelteleskop Deutschlands, der Zwei-Meter-Reflektor der Thüringer Landessternwarte Tautenburg bei Jena).

Eines der letzten historischen Linsenteleskope, das größte in Deutschland und viertgrößte der Welt, feiert in diesem Jahr in Potsdam seinen 110. Geburtstag.

Es war der 26. August 1899, als der Große Refraktor im Astrophysikalischen Observatorium Potsdam in Betrieb genommen wurde.

Mit ihm gelang es, auch schwächere Sterne zu entdecken. Den Wissenschaftlern kam es darauf an, Anzahl und Vielfalt der beobachteten Objekte zu erweitern.

Das 1874 gegründete Potsdamer Observatorium hatte einen guten Ruf. Weltweit war es das erste Institut, das sich ausschließlich dem neuen Forschungszweig der Astrophysik widmete (www.aip.de).

Dementsprechend groß war das wissenschaftliche und öffentliche Interesse, das nun dem Großen Refraktor – dem neuen Hauptteleskop des Instituts – entgegengebracht wurde (im Bild der Bau des Refraktorgebäudes 1899).

Die Einweihung des riesigen Linsenteleskops ließ sich selbst Kaiser Wilhelm II. nicht entgehen.

13 Meter ist der Große Refraktor lang.

Er besteht aus zwei parallel angeordneten Fernrohren, ist also ein so genanntes Doppelteleskop, und ermöglicht damit simultane Beobachtungen am selben Stern bzw. im selben Sternfeld.

Beide Fernrohre zusammen wiegen gut sieben Tonnen.

Der Aufbau seinerzeit war eine Sensation. 21 Meter ist die Kuppel breit, in der das Instrument installiert ist.

Sie ist drehbar und kann sich somit ...

... in jede Himmelsrichtung öffnen.

Dreht sich die Kuppel mit ihren rund 250 Tonnen Gewicht, drehen sich mit ihr auch das Teleskop ...

... und der Betrachter. Der Sterngucker nämlich positioniert sich auf einer fahrbaren Bühne.

Mithilfe des Großen Refraktors in Potsdam entstanden richtungsweisende Arbeiten der Astrophysik. Johannes Hartmann beispielsweise entdeckte das interstellare Gas.

Bei der Beobachtung des Sterns delta Orionis bemerkte er, dass sich zwischen dem Stern und der Erde unsichtbare Materie befinden muss. Das war 1904.

Im April 1945 wurden das Kuppelgebäude und ein großer Teil des Teleskops bei einem Luftangriff schwer beschädigt. Doch nach dem Krieg gelang es, das Instrument wiederherzustellen und zu modernisieren. Bis 1968 nutzen es Astronomen für ihre Beobachtungen. Danach wurde der Betrieb eingestellt und der Refraktor blieb ungewartet.

1990 bot sich daher ein trauriges Bild. Um den Großen Refraktor vor dem Verfall zu retten und dauerhaft zu erhalten, wurde 1997 der Förderverein Großer Refraktor Potsdam ins Leben gerufen (www.aip.de/grosser_refraktor/).

So gelang es pünktlich zum 100-jährigen Jubiläum des Teleskops im Jahr 1999, konservierende Entrostungs- und Anstricharbeiten durchzuführen. Außerdem wurde das Fernrohr unter Denkmalschutz gestellt.

Die entscheidende Phase in der Wiederherstellung des Refraktors begann 2003. Er wurde nach Jena transportiert, wo ihn eine Spezialfirma restaurierte.

Die Überholung des Gerätes war aufwendig.

Der Refraktor musste in seine Einzelbestandteile zerlegt werden, ...

... und es dauerte mehrere Jahre, ...

... bis er wieder in die inzwischen ebenfalls restaurierte Kuppel eingesetzt werden konnte.

2005 war es dann so weit.

Das Linsenteleskop kehrte zurück.

2006 wurde der Große Refraktor in einem Festakt wieder eingeweiht.

Seither wird das wissenschaftlich-technische Denkmal für öffentliche Vorführungen und Beobachtungen genutzt. Spenden zum Erhalt von Deutschlands größtem Linsenteleskop sind auch künftig unentbehrlich. Ein Blick durch das imposante Fernrohr lohnt sich allemal. Gibt es jemanden, der sich nicht gern die Sterne vom Himmel holt?