Flüssigkeitsteleskope (LMT)

In der aktuellen Ausgabe "Spektrum der Wissenschaft" 03/08 wird über Entwicklungen bei Teleskopen mit flüssigen Spiegeln berichtet, sog. LMTs (liquid mirror telescopes).

Konzept

• Auf einer rotierenden Scheibe bildet sich in flüssigem Quecksilber eine parabelförmige Mulde. Diese dient als Primärspiegel.
• Ein so erzeugter Primärspiegel ist deutlich billiger, als konventionelle polierte Glasspiegel.
• Mit dieser Technik kann man nur "nach oben" schauen und sie keinem Objekt nachführen. Man kann also erstmal auch nicht die Erdrotation ausgleichen. Damit eignet sich so ein Teleksop v.a. für statistische Untersuchungen und nicht für Einzelbeobachtungen von Objekten.
• Durch Verwendung von CCDs und einer speziellen Auslesetechnik (drift scanning) der CCDs, kann man das "Bild" auf den CCDs trotzdem einem Stern nachführen und somit längere Belichtungszeiten realisieren.

Probleme

• Quecksilber ist giftig, also sind Schutzmaßnahmen zu treffen.
• Eine äußerst konstante Rotationsgeschwindigkeit ist notwendig, um die Geometrie des Spiegels konstant zu halten. Eine spezielle Steuerelektronik und reibungsfreie Lager werden benötigt.
• Durch die Rotation wird die Luft über den äußeren Bereichen des Quecksilbers turbulent und es bilden sich Wellen in der Flüssigkeit. Zum Ausgleich wird eine Mylarfolie flach über das Quecksilber gespannt, schließt eine dünne Luftschicht mit ein und zwingt sie zur Mitrotation. Dadurch nimmt aber die Intensität des Lichteinfalls etwas ab.

Anwendung/Projekte

• Das LZT  (Large Zenith Telescope) in Vancouver nutzt diese Technik seit 2005.
• In Chile wird das "Alpace"-Teleskop mit dieser Technik errichtet. Es soll eine flüssigen 8m-Primärspiegel besitzen.
• Auf der Mondrückseite könnte ein 100m-Teleskop dieser Bauart projektiert werden (naja ...).

Hört sich interessant an, allerdings scheint das Konzept noch ein paar Macken zu haben. Ein Weltraumteleskop mit diesem Konzept wäre vielleicht eine Möglichkeit um die Probleme mit dem Nachführen zu lösen. Allerdings weiß ich halt auch nicht, ob sich dann noch diese parabelförmige Vertiefung bilden würde (vielleicht mit ionisiertem Quecksilber, welches durch ein elektrisches Feld "nach unten" gezogen wird, oder so).

Dieses Konzept wird nicht normale Teleskope ersetzen. Für gezielte Punktbeobachtungen wird man die immer noch benötigen. Aber zum Durchscannen großer Räume eignet es sich und ist deutlich billiger (DER Vorteil des Konzepts). Außerdem habe ich ja geschrieben, dass man durch ein spezielles Ausleseverfahren der CCDs (drift scanning) eine Nachführung in Teilen erreicht.

Könnte man nicht auf dieser Weise mit einen Metall, daß eine höhere
Schmelztemperatur besitzt nicht auf eine Grundform dampfen als
Verbindungsschicht und versuchen, daß eine dünne Quecksilberschicht
sich mit dieser Oberfläche verbindet, ohne, daß seine Reflektionsqua-
lität einbüßt?

Es wäre schön wenn man so in Serienfertigung hochqualitative 20m-
Spiegel fertigen könnte - sozusagen "aus einen Guß"

Das Teleskop wäre dann aber nur noch "semiflüssig"