Die größte optische Linse der Welt: Eineinhalb Meter Durchmesser

Das Large Synoptic Survey Telescope (LSST) begann 2015 mit dem Bau und soll Ende 2020 oder Anfang 2021 in Betrieb gehen. Der LSST wird zur Heimat der größten Digitalkamera der Welt, die 189 Sensoren in einem einzigen Bildrahmen mit 3,2 Gigapixeln kombiniert. Eine Kamera benötigt jedoch eine Linse, die den Anforderungen gewachsen ist. Das bedeutet, dass das Sensornetzwerk mit der größten optischen Linse der Welt ausgestattet wird – mit einem Durchmesser von etwas mehr als eineinhalb Metern, begleitet von ihren kleineren Schwestern mit 1,2 Metern und 72 Zentimetern.

Den Himmel zu studieren ist ein faszinierender Prozess, aber gleichzeitig stellt er gewaltige Herausforderungen dar. Nur eine Handvoll Orte auf der Welt besitzen die nötige Klarheit, damit Experten Bilder ohne Rauschen und äußere Störungen erhalten können. Eine dieser privilegierten Regionen ist der Cerro Pachón in Coquimbo, Chile, wo das Large Synoptic Survey Telescope (LSST) gebaut wird. Dort wird die größte Digitalkamera der Welt installiert – ein Monster mit 189 Sensoren mit je 16 Megapixeln bei 100 Grad unter Null.

Im Gegensatz zu Teleskopen wie dem Hubble wird der LSST eine Art "Film" des Nachthimmels erstellen, mit 15-Sekunden-Belichtungen im Abstand von zwanzig Sekunden. Der LSST benötigt nur ein paar Nächte, um eine vollständige Aufzeichnung des Himmels der südlichen Hemisphäre zu erhalten, und wird Unmengen an Daten verschlingen: Eine Sitzung wird durchschnittlich 15 Terabyte erfordern. Die Kamera ist jedoch nur die halbe Gleichung. Die andere Hälfte kommt durch die Linse.

Die größte Linse der Welt

Nicht irgendeine Linse, natürlich. Die größte der Welt, entworfen vom Lawrence Livermore National Laboratory und gemeinsam gebaut von Ball Aerospace aus Colorado und Optical Systems aus Arizona. Die Linse, als L-1 bezeichnet, misst 1,57 Meter im Durchmesser und wird von einer kleineren Linse L-2 mit 1,2 Metern begleitet. Beide Einheiten wurden in eine Struktur aus Kohlefaser installiert und auf dem Landweg zum SLAC-Labor der Stanford University in Menlo Park transportiert. Die LKW-Reise dauerte 17 Stunden.

Das Design des LSST ist eine Arbeit, die sich über mehr als ein Jahrzehnt erstreckt hat, während der Bau von L-1 und L-2 etwa fünf Jahre dauerte. Zu ihnen wird sich eine dritte Linse mit 72 Zentimetern Durchmesser gesellen, deren Lieferung in den nächsten 30 Tagen geplant ist. Die Hauptmission des LSST wird zehn Jahre dauern, und es wird erwartet, dass er etwa 20 Milliarden Galaxien entdeckt.

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