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Astronomie: Riesenteleskope haben Hürden zu meistern

Riesige Teleskope sollen es Astronomen ermöglichen, Planeten in den Tiefen des Alls ungetrübt zu sehen und sogar fremde Atmosphären vom Erdboden aus zu analysieren. Doch die Großprojekte kämpfen mit Finanzierung und Einsprüchen.
Thirty Meter Telescope (Computergrafik)

Eigentlich sollten sich die Macher des TMT, des Thirty Meter Telescope, mit dünner Luft auskennen: Hoch auf dem Gipfel eines alten hawaiianischen Vulkans, 4200 Meter über dem Blau des Pazifiks, wollen sie ein riesiges Teleskop errichten – eine kuppelförmige Kathedrale der Astronomie, die tiefer und schärfer ins All blicken soll als alle heutigen Observatorien. Eröffnungstermin: irgendwann im nächsten Jahrzehnt.

Dass die Luft für Ihr Projekt äußerst dünn ist, liegt dennoch nicht an der Höhe. Vielmehr bremsen Einsprüche und Gerichtsverfahren seit Jahren das TMT aus – angestrengt von besorgten Inselbewohnern. Die Bauarbeiten ruhen. Stattdessen trifft man sich im Gerichtssaal, zuletzt Ende Juni vor dem Obersten Gerichtshof von Hawaii. Immerhin: Das Gericht, so der Vorsitzende Richter am Ende der Anhörung, will sich der Sache annehmen und eine Empfehlung aussprechen. Irgendwann. Zeit ist allerdings etwas, das das 30 Meter große Teleskop nicht mehr hat. Jeder Tag der Ungewissheit, der Verzögerung, der ruhenden Bauarbeiten kostet viel Geld – Geld, das dem Megaprojekt bereits jetzt fehlt.

Damit ist das TMT nicht allein. Auch andere Teleskopprojekte, die mit ähnlich großen Spiegeln die Astronomie revolutionieren wollen, stehen vor erheblichen Finanzierungsproblemen – egal ob in Europa oder in den USA. Mit neuen Allianzen, mit neuen Geldgebern, mit technischen Tricks versuchen sie, doch noch um schmerzhafte Abstriche bei der Wissenschaft herumzukommen. Nicht immer scheint das zu gelingen.

Die Erwartungen sind ohnehin riesig. Derzeit haben die größten optischen Teleskope allesamt Spiegel mit einem Durchmesser zwischen acht und zehn Metern. Das reicht, um mit etwas Mühe in die tiefsten Tiefen des Alls zu blicken oder um Planeten in der Umgebung ferner Sternen zumindest zu erahnen. Astronomen wollen allerdings mehr. Sie wollen diese Planeten ungetrübt sehen und sogar fremde Atmosphären vom Erdboden aus analysieren.

Riesenteleskop auf heiligem Berg

Gelingen wird das nur mit deutlich größeren Teleskopen: Das Extremely Large Telescope (ELT), das derzeit von der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile gebaut wird, soll mit seinem knapp 40 Meter großen Spiegel zum Beispiel 13-mal so viel Licht einfangen wie die derzeit besten Observatorien. Auch die Auflösung – und damit die Detailschärfe – hängt entscheidend von der Größe der Optik ab. Beim TMT auf Hawaii, dem direkten Konkurrenten zum ELT, setzen die Astronomen daher auf einen 30 Meter großen Spiegel, zusammengesetzt aus 492 einzelnen Segmenten. Das Giant Magellan Telescope, das ebenfalls in Chile gebaut und hauptsächlich von US-Universitäten betrieben wird, vertraut hingegen auf sieben Spiegel mit zusammen knapp 25 Meter Durchmesser.

Den schwersten Stand unter all den Megaprojekten hat zweifelsohne das Thirty Meter Telescope. Bereits 2009 verkündete das TMT-Konsortium, auf dem Mauna Kea ein neues, gewaltiges Fernrohr bauen zu wollen. Der höchste Berg Hawaiis, auf dem schon ein Dutzend Teleskope steht, gilt den Einwohnern der Pazifikinsel allerdings als heilig. Den TMT-Astronomen war das Problem durchaus bewusst. Zu lange vertrauten sie aber auf die Überzeugungskraft ihrer wissenschaftlichen Argumente, auf schmerzhafte Zugeständnisse wie den Abriss existierender Teleskope und auf Finanzspritzen für die betroffenen Kommunen.

Als 2014 die ersten Bagger anrollten, tauchten dennoch mehrere hundert Demonstranten auf. Straßen wurden blockiert, Protestcamps aufgeschlagen. Das Besucherzentrum auf halber Höhe zum Mauna Kea gelegen, musste aus Angst vor Übergriffen geschlossen werden. Die Lage ist verfahren, längst geht es nicht mehr nur um religiöse Fragen: Anhänger der hawaiianischen Unabhängigkeitsbewegung haben sich dem Protest ebenso angeschlossen wie Gentechnikgegner und Globalisierungsfeinde.

»Das TMT ist zu einem Blitzableiter für Frustrationen geworden, die sich über Jahrhunderte angestaut haben. Unser Teleskop wurde als Geisel genommen«(Günther Hasinger)

Unweigerlich hat die aktuelle Stimmung auf den hawaiianischen Inseln, die gegen Investoren, zu viele Touristen und eigentlich alles Fremde gerichtet ist, auch die Wissenschaftler mit ihrem Riesenteleskop erfasst. Bereits 2015 klagte zum Beispiel der deutsche Astronom Günther Hasinger, damals Direktor an der Universität von Hawaii, die die Gipfelregion des Mauna Kea verwaltet: »Das TMT ist zu einem Blitzableiter für Frustrationen geworden, die sich über Jahrhunderte angestaut haben. Unser Teleskop wurde als Geisel genommen.«

Dennoch treibt das TMT-Team die Entwicklung und den Bau der Teleskopstrukturen, der Spiegel, der Instrumente unvermindert voran. Mit ersten wissenschaftlichen Beobachtungen, ursprünglich für 2019 geplant, ist nun allerdings frühestens 2027 zu rechnen – sofern der Oberste Gerichtshof zustimmen sollte. Die ständigen Verzögerungen kosten Geld. Wie viel, kann derzeit niemand beziffern. Dabei sah bereits der ursprüngliche Plan Baukosten in Höhe von 1,4 Milliarden Dollar vor – und nicht einmal die waren komplett finanziert.

Wenn das Geld nicht für alle Spiegel reicht

Auch das Giant Magellan Telescope, das zweite US-Megaprojekt und der große Gegenspieler des TMT, ist nicht frei von Finanzsorgen. Zwar wird das Observatorium, das sich aus sieben jeweils 8,4 Meter großen Spiegeln zusammensetzen soll, seit 2015 in der chilenischen Wüste gebaut. Wenn es 2023, so der Plan, als Erstes der neuen Riesenteleskope das Licht der Sterne erblicken soll, wird es allerdings nur aus vier Spiegeln bestehen. Für den Rest fehlen Zeit und Geld.

Was also tun? Vielleicht doch über den eigenen Schatten springen: Wie das Fachblatt »Science« berichtet, wollen TMT und GMT, bislang erbitterte Rivalen, gemeinsam bei der amerikanischen National Science Foundation (NSF) um finanzielle Unterstützung bitten. Die Behörde, vergleichbar mit der Deutschen Forschungsgemeinschaft, kümmert sich um die Finanzierung der Grundlagenforschung in den USA. Beide Megateleskopen hattte sie bislang nicht unterstützt. Die Projekte wurden in Eigenregie der jeweiligen Konsortien geplant – was letztlich bedeutet, dass nur Forscher der beteiligten Institutionen Beobachtungszeit bekommen können. Beim TMT sind dies vor allem die Universität von Kalifornien und das California Institute of Technology, aber auch Astronomen aus Japan, Indien, China und Kanada, deren Länder in die Finanzierung des Teleskops eingestiegen sind. Das GMT hingegen wird hauptsächlich von renommierten US-Instituten betrieben.

»Das ELT ist Realität. Das hat geholfen, die Gemüter zu fokussieren«(David Silva)

Sollte die NSF nun einsteigen, würden beide Projekte allen US-Astronomen offenstehen. Man peile mindestens 25 Prozent Beobachtungszeit für amerikanische Forscher an, sagt Astronom David Silva, einer der Initiatoren des Vorschlags. Noch muss dieser allerdings eine große Hürde nehmen: Im nächsten Jahr will die amerikanische Akademie der Wissenschaften entscheiden, welche Projekte im kommenden Jahrzehnt besonders förderungswürdig sind. Sollten TMT und GMT auf dieser Liste landen, muss zudem noch der US-Kongress zustimmen. Da hilft es, wenn man wie David Silva schon jetzt die europäische Konkurrenz als Schreckgespenst hinstellt: »Das ELT ist Realität«, sagt der Astronom. »Das hat geholfen, die Gemüter zu fokussieren.«

Verglichen mit den finanziellen Klimmzügen, die die Amerikaner machen müssen, haben es die Europäer tatsächlich leichter – zumindest auf den ersten Blick. Das ELT, ein 2700 Tonnen schwerer Koloss, der derzeit auf dem gut 3000 Meter hohen Cerro Armazones in Chile entsteht, wird von den 15 Mitgliedsländern der ESO nach einem festgelegten Schlüssel finanziert. Ein Problem gibt es allerdings: Als das Projekt beschlossen wurde, hatte Brasilien gerade seine ESO-Mitgliedschaft angekündigt – und damit seinen Anteil am ELT. Der Beitritt wurde allerdings nie vollzogen. Mit Regierungs- und Wirtschaftskrise, mit Olympischen Spielen und Fußball-WM hatte Brasilien zuletzt andere Sorgen. Nun fehlt das Geld aus Südamerika.

Um das knapp 1,2 Milliarden Euro teure Teleskop zu retten, um zügig mit den Bauarbeiten beginnen zu können und im Wettlauf mit den Amerikanern nicht zurückzufallen, hatte die ESO daher Ende 2014 zähneknirschend beschlossen, zunächst eine abgespeckte Version des ELT zu bauen. Unter anderem sollten zu Beginn 210 der insgesamt knapp 800 Segmente fehlen, aus denen sich der 39 Meter große Spiegel zusammensetzt. Astronomische Objekte hätten dadurch länger beobachtet werden müssen, um ausreichend Licht für gute Aufnahmen einzufangen.

Wettlauf mit den Amerikanern

Dank einer neuen Partnerschaft mit Australien konnte der ESO-Rat im Dezember 2017 zusätzlich etwa 50 Millionen Euro freigeben, so dass das ELT nun mit komplettem Hauptspiegel gebaut werden kann – einschließlich der nötigen Reservesegmente. Auch eine um zwei Jahre längere Bauzeit, die zunächst diskutiert worden war, um akute Finanzierungslücken zu überbrücken, ist vom Tisch. Nun wird wieder 2024 für die erste astronomische Beobachtung angestrebt, sagt ELT-Programmmanager Roberto Tamai. Sofern die hochkomplexe Technik mitspielt.

Einige weitere Komponenten, darunter die unterbrechungsfreie Stromversorgung des Teleskops und Teile der so genannten adaptiven Optik, die Störungen in der Atmosphäre ausgleicht und dadurch schärfere Bilder ermöglicht, sind noch immer nicht finanziert. Vielleicht, so die Hoffnung, hilft ja eine erstarkende Konkurrenz in den USA, das Geld endlich zusammenzubekommen.

Ein gewonnener Prozess vor dem hawaiianischen Gerichtshof wäre ein erster Schritt in diese Richtung. Bleibt er aus, haben allerdings auch die TMT-Macher einen alternativen Plan zur Hand. Dann wird auf der Kanareninsel La Palma gebaut. Die notwendigen Genehmigungsverfahren laufen bereits, die endgültige Entscheidung hätte eigentlich im April fallen sollen. Nun will TMT-Chef Edward Stone doch die Gerichtsentscheidung abwarten. Sicher ist sicher: Wer im aktuellen politischen Klima Geld von der US-Regierung möchte, tut gut daran, wenigstens eines der beiden vorgeschlagenen Projekte auch in den USA zu bauen.

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