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FAST (Radioteleskop)

Radioteleskop in China
(Weitergeleitet von FAST-Observatorium)
Teleskop
FAST (Radioteleskop)
五百米口径球面射电望远镜
FAST in der Bauphase, 2015
FAST in der Bauphase, 2015
Typ Radioteleskop
Standort Pingtang, Guizhou, China
Geogra­fi­sche Koor­di­naten 25° 39′ 9″ N, 106° 51′ 24,1″ OKoordinaten: 25° 39′ 9″ N, 106° 51′ 24,1″ O
Wellenlänge 70 MHz bis 3 GHz
(Stand 2019)
Apertur 300 m

Bauzeit 2011–2016
Inbetriebnahme Juli 2016 bis September 2019
Besonderheit flächenmäßig größtes Radioteleskop der Welt
Reflektorflächen von FAST (unten) und Arecibo (oben) im Vergleich

Das Radioteleskop FAST (chinesisch 五百米口徑球面射電望遠鏡 / 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‘) in der Großgemeinde Kedu im Kreis Pingtang in Chinas südwestlicher Provinz Guizhou hat mit dem im Durchmesser rund 520 Meter großen Hauptspiegel weltweit die größte Fläche. Es sammelt damit besonders effizient elektromagnetische Strahlung für eine optische Abbildung ein und ermöglicht damit kurze Belichtungszeiten. Die Bezeichnung „FAST“ (zu deutsch: schnell) ist daher ein Apronym.

Die dreijährige Inbetriebnahme endete im September 2019. Danach steht FAST in- und ausländischen Astronomen zur Verfügung.[1]

BaugeschichteBearbeiten

Das Teleskop wurde ab 2011 in einer Karstmulde errichtet. Die 9110 im Umkreis von fünf Kilometern lebenden Einwohner wurden umgesiedelt, um elektromagnetische Störungen zu vermeiden.[2] Die Baukosten betrugen 1,2 Milliarden Yuan, umgerechnet etwa 160 Millionen Euro.[3] Die Inbetriebnahme wurde mit drei Jahren veranschlagt[4] und dauerte von Juli 2016 bis September 2019. Dabei wurden bereits über hundert Pulsare entdeckt.[1]

FunktionsweiseBearbeiten

FAST hat einen verformbaren, annähernd sphärischen Hauptspiegel, der in der natürlichen Geländemulde hängt. 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 soll es bis 8 GHz arbeiten. Im L-Band ergibt sich eine Winkelauflösung von 2,8 Bogenminuten.

AufbauBearbeiten

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 kleinste 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.

LiteraturBearbeiten

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. a b Elizabeth Gibney: Gigantic Chinese telescope opens to astronomers worldwide. Nature News, 24. September 2019, doi:10.1038/d41586-019-02790-399.
  2. China to Relocate 9,110 for World’s Largest Radio Telescope. China Radio International, 16. Februar 2016, abgerufen am 17. Februar 2016 (englisch).
  3. Xinhua Insight: Installation complete on world’s largest radio telescope. In: Xinhua. 3. Juli 2016, abgerufen am 8. September 2016 (englisch).
  4. Rebecca Morelle: China’s colossal radio telescope begins testing. BBC News, 25. September 2016, abgerufen am 25. September 2016 (englisch).