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Interview: Mit langem Atem bei der Sache

Am Astronomischen Rechen-Institut in Heidelberg arbeitet Ulrich Bastian in leitender Funktion für die Weltraummission Gaia, die die Sterne in der Milchstraße neu vermessen soll. Zudem widmet er sich den Leserbriefen von »Sterne und Weltraum«.

Sterne und Weltraum: Herr Bastian, nachdem Sie sich selbst als solcher bezeichnen: Sie sind der »Leserbriefonkel« von »Sterne und Weltraum«. Würden Sie uns verraten, was Sie an dieser Tätigkeit besonders reizt?

Ulrich Bastian: Das sind im Wesentlichen zwei Dinge: So fühle ich die Verpflichtung, meinen astronomischen Sachverstand als staatlich bezahlter Forscher auch in die Öffentlichkeit zu bringen und die Steuerzahler an den Erfolgen der Forschung und an meiner Freude daran teilhaben zu lassen. Speziell die Leserbriefarbeit bei SuW hat für mich zudem den großen Vorteil, dass die Fragen sehr breit über die gesamte Astronomie gestreut sind. Das zwingt mich, die gesamte Breite der Astronomie im Auge zu behalten, und es bereitet mir Freude. – Sonst wäre die Gefahr, wenn man 10, 15 oder gar 20 Jahre lang auf dem sehr speziellen Gebiet der Astrometrie arbeitet, dass man schmalspuriger wird. Aber ich mache auch noch andere Populärarbeit: Ich halte Vorträge und biete gelegentlich Sternführungen an wie am Tag der Astronomie, einfach im Sommer für Nachbarn oder auch sonst für die Öffentlichkeit.

Sie arbeiten also auf dem Gebiet der Astrometrie. Wie lange sind Sie schon dabei?

Auf dem Gebiet der Weltraumastrometrie arbeite ich seit 1985. Zunächst war ich an dem Gaia-Vorgänger Hipparcos beteiligt, und seit 1993 arbeite ich für Gaia.

Was ist Ihre Rolle bei diesem Projekt?

Auf wissenschaftlicher Seite des Gesamtprojekts bin ich Mitglied im Vorstand des Konsortiums zur Datenauswertung. Außerdem leite ich in Heidelberg eine zehnköpfige Arbeitsgruppe, die zum großen Teil vom DLR, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, finanziert wird, um die Gaia-Datenauswertung vorzubereiten und durchzuführen. Und ich bin Leiter einer Hauptabteilung des Gaia-Konsortiums, deren 104 Mitarbeiter über ganz Europa verteilt sind.

Was wird die Weltraummission Gaia messen?

Der Hauptzweck von Gaia ist, die Positionen, die Bewegungen und die Entfernungen, das heißt Parallaxen, von etwa einer Milliarde Sternen in der Milchstraße zu messen. Eine so große Anzahl von Sternen mit dieser Methode zu vermessen, ist vom Boden aus nicht möglich. Die Genauigkeit liegt bei 20 Mikrobogensekunden für die hellsten zehn Prozent der Sterne, zum lichtschwachen Ende fällt sie auf 300 Mikrobogensekunden bei der 20. Größenklasse ab. Solche Werte wurden bisher noch nicht erreicht.

Man möchte auf diese Weise also ein genaueres Bild unserer Heimatgalaxie erhalten?

Gaia wird versuchen, so weit wie möglich die ganze Milchstraße auszumessen, das ist ihr vornehmstes Ziel. Doch selbst das geht nur begrenzt. Sehr lichtschwache Objekte wie Braune Zwerge lassen sich nur in sehr naher Sonnenumgebung beobachten, ge- wöhnliche Hauptreihensterne dagegen in der gesamten Milchstraße. Was wir nicht sehen können, ist ihr innerstes Zentrum: Auf dem Weg dorthin gibt es sehr viele Staub- und Gaswolken, so dass dieser Bereich für die optischen Beobachtungen mit Gaia undurchsichtig ist. Bis auf ein paar kleine Lücken wie etwa Baades Fenster, das sich im Sternbild Schütze befindet: Dort kann man Sterne in der Nähe des galaktischen Zentrums beobachten und sogar bis jenseits des Milchstraßenzentrums hindurchgucken.

Lässt sich der Rand unserer Heimatgalaxie überhaupt genau definieren? Es gibt doch auch Sternhaufen, die die eigentliche Galaxis etwas außerhalb umkreisen?

Einen scharfen Rand hat die Milchstraße nicht: Man hat die Scheibe, man hat den Innenbereich mit einer Verdickung, auch Bulge genannt, und man hat außen herum einen Halo aus dünn verteilten Sternen, der relativ weit hinausreicht. Gaia soll in der Tat die ganze Milchstraße kartieren, allerdings nicht jeden einzelnen Stern. Wir werden etwa ein halbes bis ein Prozent aller Sterne in der Milchstraße messen und so eine für die gesamte Milchstraße repräsentative Stichprobe erhalten. Daraus können wir dann, wie die Volkszähler auf der Erde, auf die Gesamtheit sehr sichere Schlüsse ziehen.

Wie weit wird Gaia über den Rand der Milchstraße hinausblicken?

Unter anderem wird diese Mission einige Millionen Sterne in den Magellanschen Wolken beobachten. Daraus lassen sich die innere Bewegungsstruktur und die Rotation der Magellanschen Wolken sehr genau vermessen. Auch ihre Raumgeschwindigkeit relativ zur Milchstraße werden wir sehr genau bestimmen kön- nen. Daraus ergibt sich dann die Antwort auf die interessante Frage: Was wird mit den Magellanschen Wolken langfristig passieren? Wie nah kommen sie der Milchstraße? Werden sie von der Milchstraße zerfleddert, und wenn ja, wann?

Kann denn Gaia zum Beispiel auch die Andromedagalaxie beobachten?

Sehr helle Sterne in der Andromedagalaxie wird Gaia auch sehen. Unsere Nachbargalaxie ist allerdings für eine direkte Parallaxenmessung zu weit entfernt. Doch Gaia wird bereits vorhandene Messungen der Eigenbewegung und eventuell auch der Rotation des Andromedanebels bestätigen. Des Weiteren wird Gaia aber auch hinreichend punktförmige, weit Zahl von Quasaren, etwa eine halbe bis eine Million, beobachten. Diesen Quasaren kommt eine wichtige Rolle zu: Sie sind das Ein- zige, was sich am Himmel – auch mit Gaia-Genauigkeit betrachtet – im Wesentlichen nicht bewegt. So liefern sie uns ein starres, nicht rotierendes Koordinatensystem als Referenz für die komplizierten Bewegungen in der Milchstraße. Sie geben uns also den Nullpunkt der Eigenbewegungen der Sterne sowie eine Kontrolle für den Nullpunkt der Parallaxen.

Wann wird Gaia in den Weltraum geschickt und wie lange sollen Daten aufgenommen werden?

Derzeit ist der Start für Oktober 2013 geplant. Die wissenschaftliche Mission wird dann im Januar oder Februar 2014 beginnen und fünf Jahre lang laufen. Wenn technisch alles gut geht und die notwendigen finanziellen Mittel noch zur Verfügung gestellt werden, eventuell auch sechs Jahre. Dann werde ich schon in Rente sein! Es kommt in der weltraumbasierten Astronomie nicht selten vor, dass man ein Projekt anstößt, dessen Vollendung in seiner aktiven Zeit aber nicht mehr erlebt. Doch ich hoffe, mich auch als Rentner noch an dem schönen Datensatz erfreuen zu können, den Gaia der Astronomie zur Verfügung stellen wird – und mich vielleicht noch ein wenig an seiner wissenschaftlichen Nutzung zu beteiligen.

Wofür wird man den großen Datenschatz verwenden?

Man wird damit Simulationsrechnungen zu Struktur und Funktionsweise der Milchstraße überprüfen und manche Modelle ausschließen, andere Modelle bestätigen können. Das ist die Hauptanwendung der Astrometrie. Darüber hinaus wird Gaia aber auch viele andere Aspekte der Astronomie beleuchten und Licht in nahezu jeden Winkel der Astronomie bringen.

Wie und wann sind Sie selbst zur Astronomie gekommen?

Im Alter von elf Jahren bin ich durch die Fernsehsendereihe von Rudolf Kühn, einem der drei Gründer von »Sterne und Weltraum«, speziell auf die Astronomie neugierig geworden. Was Mathematik und Naturwissenschaften im Allgemeinen betrifft, sind noch andere Einflüsse dazugekommen: von meinem Vater, der Landvermesser war, und über Mathematik- und Physiklehrer. Aber ich hatte in diesem Alter bereits den Wunsch, Astronom zu werden. Als ich zum Abitur kam und anfing, zu studieren, wurde mir klar, dass der astronomische Arbeitsmarkt ein sehr kleiner ist. Wenn man Glück hat, klappt es mit einer Stelle als Astronom, aber man sollte nicht traurig sein, wenn man doch als Physiker etwas anderes arbeiten müsste und die Astronomie als Hobby behalten würde.

Sie hatten offenbar Glück. War es für Sie denn einfach, eine feste Stelle zu bekommen?

Es war auch damals schon so, dass man zunächst eine internationale Postdoc-Zeit hinter sich bringen sollte. Das ist bei mir ein bisschen anders gelaufen: Knapp zwei Jahre nach der Promotion bin ich an das Astronomische Rechen-Institut, das ARI, gekommen und erhielt bald eine Festanstellung. Am ARI arbeitete man traditionell an sehr langfristigen Projekten, bei denen zwar wenige Publikationen herauskommen, die aber für die Astronomie wichtige Grundlagen ergeben. So war es notwendig, die Mitarbeiter bald auf Dauerstellen zu nehmen. Ohne dies ist ein 20-Jahres-Projekt, das im Wesentlichen Ingenieursarbeit mit astronomischem Hintergrund ist, schwer durchzuführen. Man braucht dazu Leute, die nicht darauf angewiesen sind, schnell eine große Publikations- liste zusammen zu bringen, die aber trotzdem lange bei einem Projekt dabei bleiben. Das geht eben am besten mit Dauerstellen.

Sind Sie auch in der Lehre tätig?

Da Gaia mich völlig auslastet, bin ich von der Lehre freigestellt. Das ist eher ungewöhnlich an unserem Institut. – Auch, dass mein letzter professioneller Blick an den Himmel über 30 Jahre zurückliegt, ist eher eine Ausnahme. Ich bin also nicht so ganz der normale Berufsastronom.

Sie sind aber noch Hobby-Astronom?

Ja! Ich habe einen 80-Millimeter-Refraktor zu Hause, auf nicht motorisierter, nicht computerisierter Montierung, und gehe damit hin und wieder in den dunklen Hof oder auf einen benachbarten Hügel, wo es dunkel ist, und beobachte immer noch gerne die Sterne. Gerade vor ein paar Wochen habe ich versucht, den Kleinplaneten Toutatis in meinem Röhrchen zu finden. Aber das Wetter war so schlecht, dass es sich nicht gelohnt hat, aus dem Ort zu gehen, und im Ort war es zu hell. Ich weiß genau, ich hatte ihn im Fernrohr drin. Eine ganze Stunde lang habe ich versucht, ihn zu sehen, aber er war zu schwach.

Das Gespräch führten Felicitas Mokler und Elena Sellentin.

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