Astrophysikalische Instrumente für das 21. Jahrhundert

Astronomische Fachtagung im Harnack-Haus der Max-Planck-Gesellschaft. Berlin, 18. bis 21. Mai 2004

Zur Erforschung der Geheimnisse unseres Universums wird derzeit weltweit eine Vielzahl von herausragenden großen Teleskopen geplant. Die Realisierung dieser ambitionierten Projekte in den nächsten 20-30 Jahren erfordert koordinierte technische und finanzielle Anstrengungen in globalem Rahmen. Auf der Konferenz kamen deshalb Wissenschaftler aus einem breiten Spektrum astronomischer Forschung zusammen, um Forschungsziele und Perspektiven zu diskutieren, aber auch Potential für gemeinsame Arbeit auszuloten. "Neue Instrumente wie ALMA und SKA für den Radiowellenbereich, die Weltraumteleskope Herschel, Planck und JWST und die erdgebundenen Großteleskope ELT und OWL im optischen Bereich werden die Meilensteine der astrophysikalischen Forschung im 21. Jahrhundert sein", so Anton Zensus, Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie und Initiator der Konferenz.

Die durch die wissenschaftlichen Vorträge angestoßenen Diskussionen wurden anschließend in vier Workshops wesentlich vertieft. Hierbei wurden die wichtigen Bereiche der zukünftigen Forschungen in der Astrophysik verdeutlicht und die Gewinne an Synergien und die möglichen Kooperationen der astrophysikalischen Einrichtungen der Zukunft hervorgehoben. Als gemeinsames Ziel wurde die Lösung bislang unbeantworteter Fragen zu Ursprung und Entwicklung des Universums angegeben.

Zu den wichtigen neuen Teleskopen zählen u.a. bodengebundene optische 30-, 50- oder gar 100-meter große Teleskope, das ALMA Projekt, ein Array von 64 je 12 m großen Radioteleskopen für Millimeter-Wellenlängen in der chilenischen Atacama Wüste, das gigantische SKA Netzwerk im Radiobereich, der Herschel-Planck Satellit für den infraroten Spektralbereich, das neue JWST (James Webb Space Telescope, Nachfolger des Hubble Weltraumteleskops) und weitere Röntgen- und Gamma- sowie Gravitationswellenteleskope.

Ein Beispiel für eine koordinierte multi-nationale Zusammenarbeit ist das Square-Kilometer Array (SKA), das ab 2015/2020 im Radiowellenbereich eingesetzt werden wird. Das SKA ist von Anfang an global organisiert mit Partnern aus Europa, den USA und anderen Nationen in enger Kooperation, um ein gemeinsames Projekt an einem nach wissenschaftlichen Kriterien gewählten Standort zu realisieren, z.B. in Australien oder Südafrika.

Im Rahmen der Konferenz zeichnete sich die Notwendigkeit ab, eine internationale und fachübergreifende Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern weiter zu intensivieren. Universitäten und Forschungseinrichtungen sind gefordert, jetzt die nächste Generation von Forschern auszubilden, die die neuen Forschungsmöglichkeiten in Zukunft optimal und erfolgreich betreiben und anwenden sollen.

Die Resonanz auf die außerordentlich hochkarätig besetzte Konferenz war beeindruckend. Die Veranstalter, die als Ko-Sponsoren die Max-Planck-Gesellschaft, ESO, ESA und die EU-Netzwerke OPTICON und RADIONET gewinnen konnten, sind zufrieden und werden den im traditionsreichen Harnack-Haus in Berlin-Dahlem begonnenen Dialog fortsetzen.

Hintergrund:

• Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat eine Denkschrift Astronomie herausgegeben, die Perspektiven und notwendige Maßnahmen für die astronomische Forschung in Deutschland skizziert.
• In Europa haben sich innerhalb des 6. Rahmenprogramms zwei wichtige astronomische Interessensgemeinschaften gebildet. RADIONET und OPTICON. Sie koordinieren die europäischen Initiativen.
• Auf globaler Ebene erfolgt eine Diskussion der OECD im Rahmen des "Global Science Forum".

Einige der Teleskop-Projekte, die auf der Tagung in Berlin diskutiert wurden:

SKA (Square Kilometer Array). Multinationales Projekt eines Radioteleskops mit einem Quadratkilometer Sammelfläche.

ALMA (Atacama Large Millimeter Array). Internationales Forschungsprojekt mit europäischen und amerikanischen Partnern zum Aufbau eines Radio-Interferometer (Synthese-Teleskops) für Beobachtungen im Millimeter- und Submillimeterbereich des Radiospektrums.

Planck und Herschel. Zwei Satellitenprojekte der Europäischen Raumfahrtagentur ESA zur Erforschung der Kosmischen Hintergrundstrahlung (Planck) und des Ferninfrarot- und Submillimeter-Spektralbereichs (Herschel) auf gemeinsamer Plattform.

OWL (Overwhelmingly Large Telescope). Konzeptstudie der Europäischen Südsternwarte ESO für ein optisches Teleskop der 100-m-Klasse. Dazu gibt es weitere Studien für ELTs (Extremely Large Telescopes), d.h. optische Teleskope zwischen 30 und 100 Metern Durchmesser.

JWST (James Webb Space Telescope). Weltraumteleskop-Projekt von NASA und ESA als Nachfolger des Hubble Weltraumteleskops.

XEUS (X-Ray Evolving Universe Spectrometer). Satellitenzukunftsprojekt der ESA für Beobachtungen im Röntgenbereich.