Quelltext der Seite Radioteleskop

'''Radioteleskope''' sind [[Messgerät|Instrumente]] zum Empfangen und Messen der aus dem [[Weltall]] bzw. von speziellen [[Himmelsobjekt]]en kommenden [[Radiowellen|Radiofrequenzstrahlung]]. Sie sind das wichtigste Hilfsmittel der sogenannten [[Radioastronomie]].

Die Antenne hat meist die Form eines [[Parabolspiegel]] d.&nbsp;h. eine [[Parabolantenne]]. Für [[elektromagnetische Welle]]n im Zentimeter- bis Dezimeter-Wellenlängen-Bereich muss der Reflektor eine glatte Oberfläche haben. Für längere Wellen genügt eine [[Gitterstruktur]] mit einem Abstand der Gitterstäbe der sehr klein gegenüber der Wellenlänge ist.
[[Datei:CSIRO ScienceImage 4350 CSIROs Parkes Radio Telescope with moon in the background.jpg|mini|[[Parkes-Observatorium]] in Australien]]
[[Datei:Mrao ami lba ryle.jpg|mini|Typisches Radioteleskop-Array ([[Ryle Telescope]] der [[Universität Cambridge]] – mehrere Parabol&shy;spiegel zusammengeschaltet)]]
[[Datei:Close-Up Look at a Jet Near a Black Hole.jpg|mini|[[Messier 87|Galaxie M87]] mit [[Jet (Astronomie)|Jet]] nahe einem [[Schwarzes Loch|Schwarzen Loch]].<br>Links oben: Übersichtsbild mit M87, durch Radioteleskop.<br>Rechts oben: Vergrößerter Ausschnitt (Jet), [[Hubble-Weltraumteleskop]], sichtbares Licht.<br>Unten: Nochmaliger Ausschnitt, stark vergrößert zeigt die Auflösungsgrenze eines Radioteleskops (Interferometer).]]

== Geschichte ==
Nach der Entdeckung der ersten außerirdischen Radioquelle durch [[Karl Guthe Jansky]] im Jahre 1932 wurden Radioteleskope zur Beobachtung des Kosmos entwickelt. Das erste Radioteleskop in Parabolform wurde von [[Grote Reber]], Ingenieur und Funkamateur, im Jahre 1932 entwickelt und in Wheaton, Illinois gebaut, da Janskys Entdeckung zunächst von der professionellen Astronomie nicht weiter beachtet wurde. In Deutschland wurde das erste Radioteleskop, der [[Astropeiler Stockert]] auf dem [[Stockert (Berg)|Stockert]] bei [[Bad Münstereifel]], 1956 errichtet. Es steht seit 1999 unter Denkmalschutz.

Nach Westen gerichtete deutsche [[Radar]]-Systeme zur Luftraumüberwachung lieferten immer dann Fehlalarme, wenn das [[Schwan (Sternbild)|Sternbild Schwan]] (Cygnus) am Horizont auftauchte – verursacht durch die dort befindliche [[Radioquelle]] [[Cygnus&nbsp;A]]. 1946 entdeckte eine Forschungsgruppe am [[Telecommunications Research Establishment|Royal Radar Establishment]] in Malvern (England), dass von einer winzigen Region im Sternbild Schwan intensive Radiostrahlung ausgeht.<ref>[http://www.spektrum.de/artikel/821015 ''Die fernsten Radiogalaxien.''] auf: ''spektrum.de''</ref>

== Technik ==
Da die Antenne nur auf einen Punkt sieht, scannt man zur Bilderzeugung den Himmel zeilenweise mittels Erdrotation und Antennenbewegung. Die Spiegel der meisten Radioteleskope sind parabolisch geformte Metallflächen ([[Parabolspiegel]]), welche die Radiowellen auf eine [[Antennentechnik|Antenne]] bündeln, die sich im [[Fokus|Brennpunkt]] des Hohlspiegels befindet. Als Antenne wird allgemein auch das ganze System bezeichnet. Heutige Radioteleskope bestehen oft aus mehreren Parabolantennen ([[Antennentechnik#Gruppenantennen|Arrays]]) sowie der Auswertungsstation. Die Antennen eines Arrays werden zu einem [[Interferometer (Radioastronomie)|Interferometer]] zusammengekoppelt, so dass sich effektiv eine Antenne mit größerem Durchmesser ergibt. Diese Technik kann auch über das Array hinaus auf den gesamten Globus ausgedehnt werden: Wenn über die gesamte Erde verteilte Radioteleskope gleichzeitig dieselbe Quelle beobachten, lässt sich die [[Winkelauflösung]] der Radioteleskope ganz erheblich steigern. Die größten Anlagen übertreffen die Auflösung von [[Optisches Teleskop|optischen Teleskopen]] etwa um den Faktor 500, wie im nebenstehenden Bild zu sehen ist.

Man unterscheidet bei Radioteleskopen zwischen unbeweglichen und beweglichen Teleskopen. Unbewegliche Teleskope sind selten, weil sie in ihrer Ausrichtung nicht gedreht werden können. Ihre Parabolantenne richten sie meist auf den [[Zenit (Richtungsangabe)|Zenit]] (zum Beispiel das [[Arecibo-Observatorium|Arecibo]]-Teleskop, welches fest in einer Niederung errichtet war). Bewegliche Radioteleskope können gedreht werden, sodass sie in die gesamte [[Himmelskugel|Hemisphäre]] „schauen“ können.

Die Größe eines Radioteleskops (s. [[Antennenwirkfläche]]) bestimmt maßgeblich die [[Empfängerempfindlichkeit|Empfindlichkeit]] für empfangbare Signale. Ferner kommt es auch auf den Wellenlängenbereich an, den es abdecken kann. Während die großen Teleskope nur Wellenlängen im Meter- und Zentimeterbereich beobachten können, „hören“ kleinere Teleskope, wie das 30-m-Teleskop vom [[Institut für Radioastronomie im Millimeterbereich]] (IRAM) in Spanien, das 3-m-Teleskop KOSMA in der Schweiz im Millimeterbereich oder das 12-m-Teleskop [[Atacama Pathfinder Experiment|APEX]] (betrieben in der chilenischen [[Atacama-Wüste]] vom [[Max-Planck-Institut für Radioastronomie]], Millimeter- und Submillimeterwellen) in kürzeren Wellenlängenbereichen. Da diese Frequenzen außerhalb der [[Atmosphärisches Fenster|atmosphärischen Fenster]] liegen, wird die Empfindlichkeit von der darüber liegenden Lufthülle stark vermindert.

Radioteleskope werden neben der Beobachtung von Himmelskörpern auch benutzt, um Daten von entfernten [[Raumsonde]]n zu empfangen oder Befehle an diese zu versenden oder um nach außerirdischen Intelligenzen zu suchen (siehe Projekt [[Search for Extraterrestrial Intelligence|SETI]]).

Es gibt mehrere Projekte, bei denen Radioteleskope über große Entfernungen oder sogar weltweit (global) an Aufnahmen mit [[Very Long Baseline Interferometry]] (VLBI) beteiligt sind, wie das [[Very Long Baseline Array]] (VLBA), das [[Event Horizon Telescope]] oder das [[Global mm-VLBI Array]]. Dazu werden auch Satelliten benutzt ([[RadioAstron]]).

== Herausragende Anlagen ==
[[Datei:USA.NM.VeryLargeArray.03.jpg|mini|Very Large Array]]
Das derzeit größte Radioteleskop der Welt ist das russische [[RATAN 600]] bei [[Selentschukskaja]]. Das zweitgrößte ist das am 25. September 2016 in Testbetrieb gegangene [[FAST-Observatorium]] in der chinesischen Provinz [[Guizhou]].

Weitere große Anlagen sind [[Atacama Large Millimeter/submillimeter Array]], abgekürzt ALMA, aus 66 Antennen auf etwa 5000&nbsp;m Höhe in der Atacama-Wüste in den nordchilenischen Anden und bis Dezember 2020 das [[Arecibo-Observatorium]] in [[Puerto Rico]]. Das Arecibo-Radioteleskop wurde am 1. Dezember 2020 durch herabstürzende Teile infolge von Materialermüdung zerstört.
Das größte deutsche (und weltweit zweitgrößte bewegliche) Radioteleskop ist das [[Radioteleskop Effelsberg]] in einem Tal in der [[Eifel]], ein bewegliches Teleskop mit 100&nbsp;m Durchmesser, das vom [[Max-Planck-Institut für Radioastronomie]] in Bonn betrieben wird. Das größte bewegliche Radioteleskop der Welt ist das 100&nbsp;m ×&nbsp;110&nbsp;m große Robert C. Byrd Green Bank Telescope des [[Green-Bank-Observatorium]]s in West Virginia, USA. Das größte Radioteleskop für [[Millimeterwelle]]n ist das 50&nbsp;m große [[Large Millimeter Telescope]] in Puebla, Mexiko.

Weitere große Radioteleskop-Arrays sind das [[Giant Metrewave Radio Telescope]] (GMRT, 30 Einzelteleskope je 45&nbsp;m, verstreut auf bis zu 25&nbsp;km Abstand, sechs Frequenzbänder von 50 bis 1500&nbsp;MHz) in [[Indien]], 80&nbsp;km nördlich von [[Pune]] im Bundesstaat [[Maharashtra]], und das [[Very Large Array]] (VLA, 27 Teleskope je 25&nbsp;m in einer Y-förmigen Konfiguration) in [[Socorro (New Mexico)|Socorro]], [[New Mexico]], [[Vereinigte Staaten|USA]].

Seit 2006 wird in den Niederlanden ein neuartiges Radioteleskop zur Beobachtung von niederfrequenten Radiowellen im Meterwellenbereich gebaut, das [[Low Frequency Array]] (LOFAR). Zum Zeitpunkt seiner Einweihung im Juni 2010 verfügte es europaweit über etwa 10.000 Antennen. Die erste LOFAR-Station arbeitet seit 2007 neben dem 100-m-Teleskop Effelsberg. LOFAR ist ein Prototyp für ein noch größeres Radioteleskop, das [[Square Kilometre Array]] (SKA), dessen Bau 2021 beginnen soll.<ref>{{Literatur |Titel=Frequently Asked Questions About The SKA |Sammelwerk=SKA Telescope |Online=https://www.skatelescope.org/frequently-asked-questions/ |Abruf=2019-09-30}}</ref> Die ersten Beobachtungen sind voraussichtlich Mitte der 2020er-Jahre möglich.<ref>{{Literatur |Titel=The SKA Project - SKA Telescope |Sammelwerk=SKA Telescope |Online=https://www.skatelescope.org/the-ska-project/ |Abruf=2019-09-30}}</ref>

Ein wichtiges Projekt zur Erkundung des Universums, das mit Hilfe der Radioteleskope durchgeführt wird, ist [[HIPASS]]. Hierbei wird entfernungssensitiv nach der Signatur des [[Wasserstoff]]s als Indikator für [[Galaxie]]n gesucht. Der Bereich der [[Südhalbkugel|Südhemisphäre]] ist bereits abgeschlossen. Die meisten Daten wurden vom [[Parkes-Radioteleskop]] in Australien gesammelt.

== Siehe auch ==
* [[Liste der Radioteleskope und Forschungsfunkstellen]]
* [[Search for Extraterrestrial Intelligence|SETI]]
* [[SETI@home]]

== Literatur ==
* James W. Mar, Harold Liebowitz: ''Structures technology for large radio and radar telescope systems.'' MIT Press, Cambridge MA u. a. 1969, {{OCLC|250925598}}.
* Jacob W.M. Baars u. a.: ''Radio Telescope Reflectors - Historical Development of Design and Construction.'' Springer, Cham 2018, ISBN 978-3-319-65147-7.

== Weblinks ==
{{Commonscat|Radio telescopes|Radioteleskope}}
{{Wiktionary}}
* {{DNB-Portal|4139944-4}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4139944-4|LCCN=sh85110583}}

[[Kategorie:Großteleskop (Radiobereich)| ]]
[[Kategorie:Astronomisches Instrument]]
[[Kategorie:Radioastronomie]]
[[Kategorie:Astrogeodäsie]]