2. Welches Problem löst die Infrarot-Interferometrie?



Es gibt ein Problem, das genaue Auswerten der infraroten Signale stört und dementsprechend auch behindert: die Erdatmosphäre. Infrarotstrahlung ist ein Teil der Wärmestrahlung und für das menschliche Auge nicht sichtbar. Doch gerade weil diese Strahlung Wärmestrahlung ist, liegt das Problem nicht etwa darin, dass wir die Strahlen nicht sehen können. Die Erdatmosphäre absorbiert einen Teil der IR-Strahlung (Infrarotstrahlung) und lenkt die Strahlen auch wegen der dort herrschenden Luftunruhe um. Somit entstehen Bilder, die einer Photo-Verwackelung ähnlich sehen. Die Bilder werden unscharf und kommen auch nur teilweise bei uns an. Das beeinträchtigt natürlich die Auswertungen.

Doch dem kann man abhelfen. Je kürzer der Weg der Strahlen durch die Atmosphäre ist, umso weniger Strahlen werden absorbiert. Also muss man diese Strahlen weiter oben aufnehmen. Teleskope werden auf Berggipfeln gebaut, wo sie näher an den oberen Schichten der Atmosphäre liegen und wo es trocken ist. Der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre ist dort geringer und es kann auch noch Strahlung aufgenommen werden, die in geringeren Höhen komplett absorbiert (verschluckt) wird. Die Teleskope werden zusammengeschaltet und ihre Aufzeichnungen überlagert. Dadurch, dass nicht überall die gleichen Strahlen absorbiert werden, lassen sich durch Interferometrie-Beobachtungen mit verschiedenen Teleskopen auch atmosphärische Effekte korrigieren.

Eine Korrektur atmosphärischer Effekte ist auch dann möglich, wenn nur ein einziges Teleskop als Interferometer eingesetzt wird. Die Speckle-Interferometrie ist ein Verfahren, bei dem die durch die Turbulenz der Erdatmosphäre verursachten Verformung von Wellenfronten, die uns von einem Stern erreichen, dazu führen, dass uns ein eigentlich punktförmiger Stern als verwaschenes diffuses Fleckchen (Speckle) erscheint, das auf dem Monitor hin und hertanzt (siehe Abb. 4 links). Das Zielobjekt, welches durch die Unruhe in der Atmosphäre derart hin- und herflackert, wird nun mehrere Male von ein und dem selben Teleskop "fotographiert". Aus den Kurzzeitbelichtungen werden alle bildverschlechternde Einflüsse herausgefiltert, die Bilder werden überlagert und damit ein scharfes Bild erzeugt.

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