Bundesamt für Kartographie und Geodäsie

Messmarathon mit RadioteleskopenTypNachricht

Datum 28.11.2017

Es geht wieder rund: Seit 28. November um Mitternacht messen weltweit 36 Radioteleskope auf sechs Kontinenten zwei Wochen lang rund um die Uhr. Die sogenannten CONT-Kampagnen, bei denen alle verfügbaren Radioteleskope in einer optimalen Konstellation kontinuierliche Messdaten für die Erdmessung liefern, finden seit 2002 im dreijährigen Turnus statt. In dieses Marathonprojekt ist wie immer auch das Geodätische Observatorium Wettzell eingebunden, diesmal sogar mit allen drei dort betriebenen Radioteleskopen.

Ziel der Aktion ist vor allem, die kurzfristigen Variationen der Erdrotation zu erfassen, um damit Modelle zu validieren, die solche Rotationsschwankungen beschreiben. Denn jede Massenverlagerung auf der Erde ändert geringfügig ihre Drehgeschwindigkeit bzw. verschiebt ihre Pole. Sind die Massen groß genug, z. B. die Wassermassen der Meeresgezeiten, kann man solche Änderungen messen. Selbst der Austausch von Drehimpuls zwischen der festen Erde und der Atmosphäre durch Windreibung und Staudruck an Gebirgen lässt sich aus den Daten herauslesen. Die Daten erlauben auch Rückschlüsse auf den Zustand der Ionosphäre (Teil der oberen Atmosphäre), in der elektrisch geladene Teilchen die Ausbreitung von Radiowellen behindern, oder den Feuchtegehalt der Troposphäre (Teil der untersten Atmosphäre), in der sich das Wettergeschehen abspielt. Interessant dabei ist, dass der mittlere globale Wasserdampfgehalt in der Troposphäre in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen hat und damit genau das nachweisbar ist, was Klimaforscher aus den Modellen zur Erderwärmung vorhergesagt haben.

Neben dem wissenschaftlichen Nutzen dient die Kampagne dazu, Technologien und Auswertestrategien zu erproben, um die erzielbare Genauigkeit bei einem optimalen Beobachtungsszenario auszuloten. Schließlich gehen die Anforderungen an die Genauigkeit für die Beobachtung des Systems Erde in den Millimeterbereich, z. B. für eine zuverlässige Prognose des Meeresspiegelanstiegs. Erstmalig werden auch Teleskope neuer Bauart in einem eigenen Beobachtungsnetz eingesetzt. Diese sogenannten VGOS (VLBI Global Observing System)-Teleskope mit ihrer hohen Drehgeschwindigkeit und dem breitbandigen Empfangssystem erfordern völlig neue Beobachtungspläne. Als weltweit einzige Station ist Wettzell mit seinen drei Radioteleskopen in allen drei Beobachtungsnetzen vertreten.

Abbildung zeigt Stationen des Legacy-1 (blau) und Legacy-2 (rot) Beobachtungsnetzes für die CONT17-Kampagne Stationen des Legacy-1 (blau) und Legacy-2 (rot) Beobachtungsnetzes für die CONT17-Kampagne

Abbildung zeigt die Stationen des 'VGOS broadband demonstration network' Stationen des 'VGOS broadband demonstration network'

Solch ein Messmarathon muss von langer Hand sorgfältig vorbereitet werden. Neben dem Beobachtungsbetrieb, für den 24 Stunden am Tag und sieben Tage die Woche Personal zur Verfügung stehen muss, muss auch die Korrelation der riesigen Datenmengen gesichert sein. Da diesmal auch zahlreiche astronomisch genutzte Radioteleskope beteiligt sind, übernimmt neben den Korrelatoren in Bonn und Haystack in Westford, USA, der Astro-Korrelator in Socorro, einem Ort südlich von Albuquerque in New Mexico, einen Teil der Rechenlast.

Auch die Mitarbeiter des Observatoriums Wettzell sind seit Wochen dabei, die Radioteleskope für den Messmarathon fit zu machen, Messgeräte zu überprüfen, Abläufe zu testen und den kontinuierlichen Betrieb der Zusatzsensorik sicherzustellen. Schließlich darf in den zwei Wochen vom 28. November bis 12. Dezember nichts schiefgehen, die nächste CONT-Kampagne ist dann erst wieder in drei Jahren.

Weiterführende Informationen (in Englisch): https://ivscc.gsfc.nasa.gov/program/cont17/