V204 für besondere Anwendungen

Sonderversion V204-F mit 3-fach Ausgangsfilter Das modernste Teleskop von La Silla/Chile der ESO (European Southern Observatory) wird über Satellit von ESO-Garching aus ferngesteuert. Hierbei steuern unsere V204-F PWM-Verstärker die Azimut- und Elevationsachsen. Der 3,6m große Spiegel wird von etlichen auf seiner Rückseite angebrachten Aktuatoren beim
Neigen in optimaler Form gehalten. Dieses Prinzip der aktiven Spiegeloptik wurde hierbei zum ersten Mal realisiert und dient als Prototyp für die 4 großen VLT´s in Cerro Paranal in Atacama mit je 8m Spiegeldurchmesser. Dieses Gerät beweist, daß auch hocheffiziente PWM-Schaltregler mit der entsprechenden Erfahrung durchaus störungsfrei gebaut werden können.
Sonderversion V204-F wurde für besondere Anwendungen entwickelt, die extrem geringe EMV Störungen verlangen. Bei voller Leistung von 22A an 120V am Ausgang konnten nur 50 mVpp gemessen werden. Erreicht wurde diese Entstörung durch eine zusätzliche Filterung zum bereits integrierten LC-Ausgangsfilter, sowie durch gefilterte Versorgungszuleitungen. Auch alle Signaleingänge und Ausgänge werden mit eigens hierfür entwickelten Durchführungsfiltern ausgestattet.
1MHz-HF-Filter - 50kHz-LW-Filter - Bremsstufe - Durchführfilter für Signalleitungen - 3kHz-NF-Filter in der Endstufe integriert - Leistungsendstufen

NTT (New Technology Telescope) Filtertechnik vom Besten gefordert: Hochempfindliche Meßinstrumente und Lichtverstärker erlauben keinerlei EMV-Störungen im gesamten System. Vorgabe von ESO war daher ein PWM-Regler zu entwickeln mit hohem Wirkungsgrad zusätzlich jedoch mit der Störungsfreiheit eines Linearverstärkers, z.B. unseres DCP-2000/60.

Diese getakteten Leistungsendstufen liefern eine absolut störungsfreie Ausgangsspannung ohne elektromagnetische Emissionen

ESO-VLT Projekt in Cerro Paranal: Atacama-Wüste, Nord- Chile in der Nähe von Antofagasta

- ESO – die europäische Organisation für Astronomie
- Astronomie – eine Wissenschaft der Extreme
- An vorderster Front der Forschung: von kosmischen Superstrukturen zu erdbedrohenden Asteroiden
- Bahnbrechende Technologie
- Das ESO-Observatorium La Silla
- Das Observatorium Paranal
- Extrem scharfe Sicht mit dem VLTI
- Die nächste Grenze – das ALMA-Projekt
- Das OWL-Projekt
- Das Hauptquartier
- Partnerschaft


Erforschung der Unendlichkeit

Die Europäische Südsternwarte ESO ist die führende zwischenstaatliche wissenschaftlich-technische Organisation in Europa auf dem Gebiet der Astrophysik. Sie wird von Belgien, Dänemark, Frankreich, Deutschland, Italien, den Niederlanden, Portugal, Schweden, der Schweiz und dem Vereinigten Königreich getragen. Mehrere andere Staaten haben großes Interesse an einem Beitritt zu ESO ausgedrückt.
Die Hauptaufgabe der ESO, wie sie in der Konvention von 1962 niedergelegt ist, besteht darin, europäischen Astronomen und Astrophysikern modernste Forschungseinrichtungen zur Verfügung zu stellen, die es ihnen erlauben, Wissenschaft an vorderster Front unter besten Bedingungen zu betreiben. In Erfüllung dieser Aufgabe hat sich ESO zu einer treibenden Kraft in der europäischen Astronomie entwickelt und dabei Initiativen ergriffen und Aufgaben übernommen, die die Leistungsfähigkeit der einzelnen Mitgliedsstaaten übersteigen. Diese Aktivitäten umfassen ein weites Spektrum, wie den Bau von Beobachtungseinrichtungen der Spitzenklasse für die Wissenschaftler der Mitgliedsstaaten, Großteleskopprojekte, die Konstruktion innovativer wissenschaftlicher Instrumente, die Entwicklung neuer und fortschrittlicher Technologien, die Förderung der Zusammenarbeit in Europa sowie die Durchführung von Ausbildungsprogrammen. Während La Silla, die erste von ESOs Beobachtungseinrichtungen, weiterhin eines der wissenschaftlich produktivsten Observatorien der Welt bleibt, ist das Observatorium Paranal mit dem Very Large Telescope (VLT) die herausragende neue Einrichtung. Obwohl der wissenschaftliche Betrieb erst vor kurzem aufgenommen wurde, konnte bereits eine ansehnliche Reihe von höchst erfolgreichen Forschungsprogrammen durchgeführt werden. Die zu Grunde liegenden Konstruktionskonzepte, der bemerkenswert glatt verlaufende Betrieb und neue effiziente Methoden der Beobachtung und Datenverarbeitung haben dazu beigetragen, das VLT weltweit zum Maßstab setzenden Projekt im Bereich der bodengebundenen optischen und Infrarotastronomie zu machen. Das VLT-Interferometer (VLTI) wird die Leistungsfähigkeit dieser einmaligen Einrichtung noch weiter steigern. VLT und VLTI belegen eindrucksvoll die Qualifikation und Kompetenz von ESO auf den Gebieten, die für die moderne astronomische Forschung von zentraler Bedeutung sind.
An der Schwelle des dritten Jahrtausends erwartet die europäische Astronomie – und ESO – eine Zukunft voller Herausforderungen und großartiger Möglichkeiten. Die europäische Astronomie festigt ihre Stellung an der vordersten Front von Schlüsselgebieten der Forschung, und mehrere neue Teleskopprojekte eröffnen aufregende neue Perspektiven. An erster Stelle steht hier das Atacama Large Millimeter Array (ALMA) Projekt. Es baut auf interkontinentale Zusammenarbeit und könnte sich in die erste wahrhaft „weltweite” Einrichtung der Astronomie entwickeln. ESO ist das Zentrum der europäischen Beteiligung am ALMA-Konsortium, das sich den Bau dieser einmaligen Einrichtung hoch in den chilenischen Anden innerhalb dieses Jahrzehnts zum Ziel gesetzt hat. Wir bereiten uns mit Konzeptstudien zum OWL-100-m-Teleskop auf die Zukunft vor, indem wir uns die Lehren zunutze machen, die wir aus den Erfahrungen beim Bau der Teleskope der 10m-Klasse im vergangenen Jahrzehnt gezogen haben. Das VLT hat die Türen in ein neues Zeitalter der Entdeckungen weit aufgestoßen. Mit dieser Einrichtung und den neuen in Entwicklung befindlichen Projekten bleibt ESO eine dynamische Organisation, die der wissenschaftlichen Gemeinschaft des Kontinents in bestmöglicher Weise dient. weite unserer Teleskope wären.

Astronomie ist traditionell eine starke Triebkraft für neue Technologien, von denen viele später für allgemeine Anwendungen verfügbar werden. Das ESO-eigene Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren arbeitet aktiv mit den Kollegen in der europäischen Industrie und in anderen europäischen Forschungseinrichtungen an der Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die Zukunft. Einige hiervon betreffen die Erfindung neuer optomechanischer und optoelektronischer Systeme. Andere führen zu innovativen Lösungen betreffend die extrem präzise Kontrolle und Steuerung von schweren Geräten. Wieder andere befassen sich mit der Entwicklung von Hard- und Software für den effizienten Betrieb der komplexen Teleskop- und Instrumentensysteme sowie mit fortschrittlicher Datenverarbeitung.
Dazu gehört mathematisch fortgeschrittene Bildverarbeitung ebenso wie optimale Speicherung im und Abruf von extrem großen Datenmengen aus dem Archiv –Terabytes! ESO spielte eine zentrale Rolle in der Entwicklung und Einführung der revolutionären neuen Technologien, die hinter „aktiver“ und „adaptiver“ Optik stehen, beides Konzepte von kritischer Bedeutung für den Erfolg von Teleskopen der nächsten Generation. Es gibt auch breite Anwendungsmöglichkeiten für diese Technologien außerhalb der Astronomie, und sie sind inzwischen fester Bestandteil der optischen Technologie. Die aktive Optik ermöglicht die Justierung der Teleskopspiegel in Echtzeit, so dass sie jederzeit ihre optimale Form und Position unabhängig von der jeweiligen Lage des Teleskops behalten. Das System beruht auf einem schnellen Online-Bildanalysesystem, das stetig die Bildqualität untersucht. Jede Abweichung von der optimalen Abbildung wird registriert, etwa wenn das Bild aufgrund einer allmählichen Änderung der Teleskopjustierung weniger scharf wird. Es werden Korrekturbefehle erzeugt und an das von einem Computer gesteuerte Spiegelunterstützungssystem geschickt, das die optischen Elemente sofort entsprechend korrigiert.
Dieses System wurde erstmals am 3,5-m-New Technology Telescope auf La Silla eingeführt und erfolgreich eingesetzt. Die adaptive Optik (AO) korrigiert die schnellen Störungen der Wellenfront, die beim Durchgang des Lichts eines Himmelskörpers durch die turbulente Erdatmosphäre über dem Teleskop entstehen. Die Photonen werden in bewegten Luftblasen abgelenkt und verursachen so ein verzerrtes, schnell wechselndes Bild auf dem Detektor. Dieser Effekt ist als ,Seeing‘ bekannt. Ein extrem schneller Bildanalysator bestimmt die Bildqualität und sendet bis zu hundertmal pro Sekunde Korrektursignale an einen kleinen deformierbaren Spiegel, der sich vor dem Detektor im Strahlengang des Teleskops befindet. Durch die ständige Veränderung der Form des Spiegels wird die störende Wirkung der Turbulenz korrigiert, und das Teleskop zeigt eine Bildqualität, die fast so gut ist wie bei einem Teleskop im Weltraum. Beim VLT angewandt wird diese Technik Bilder hervorbringen, die mindestens zehnmal schärfer sind als das Seeing. ESO betreibt für das VLT ein anspruchsvolles AO-Programm, das die Entwicklung von AO-Systemen für 3 Instrumente und 4 Teleskope im Interferometrie-Modus sowie eine Laser-Leitstern-Einrichtung beinhaltet. ESO ist auch in fortschrittliche Forschung und Entwicklung eingebunden, die sich mit Laser-Leitsternen und AO-Systemen für zukünftige extrem große Teleskope befasst. Eingeschlossen ist hier die Koordination eines Forschungsverbundes von 7 Instituten, die adaptive Optik für Teleskope mit einem Durchmesser bis zu 100 m entwickeln. Das Konzept basiert hier auf adaptiver Optik mit multikonjugater Tomographie an Laser-Leitsternen.
ESO hat auch entscheidend zum Fortschritt in der Detektortechnologie beigetragen, z.B. durch die Entwicklung der FIERA und IRACE Controller, die bezüglich ihrer Leistung bei geringem Rauschen und hoher Auslesegeschwindigkeit zur Weltklasse gehören. ESOs Detektorlabors sind auch sonst bahnbrechend in Forschung und technologischer Entwicklung.
So haben die Tests und die Optimierung von Detektoren für sichtbares und infrarotes Licht in den ESO-Labors zu gesteigerter Leistung und besserem Verständnis der Detektoreigenschaften geführt. Solche Erkenntnisse werden mit ESOs Industriepartnern geteilt und finden oft auch Anwendung außerhalb der Astronomie, z.B. in Medizin und Raumfahrt (Fernerkundung). ESO spielt eine führende Rolle bei der Entwicklung von CMOS-Multiplexern für Infrarot-Sensoren, und auch diese Technologie findet nun ihren Weg in den kommerziellen Markt der großformatigen optischen Sensoren.
ESO-Ingenieure haben auch bahnbrechende Arbeit bei der Entwicklung besserer Kryostaten zur Kühlung der Detektoren von astronomischen Instrumenten geleistet. Dieses Know-how führte zur Lizenzvergabe und zur kommerziellen Ausnutzung durch Firmen in den ESO-Mitgliedsstaaten. Unter der Führung von ESO und mit finanzieller Unterstützung Walloniens hat kürzlich ein Konsortium astronomischer Institute ein Abkommen mit dem Weltraumzentrum in Lüttich unterzeichnet, dass die Entwicklung großformatiger holographischer Gitter für astronomische Anwendungen zum Ziel hat. Solche Gitter sind wegen ihrer Größe und ihrer sehr hohen optischen Effizienz für astronomische Instrumente wichtig. Holographische Gitter finden aber auch zunehmend Anwendung in so unterschiedlichen Gebieten wie Bildschirme, Glasfasern für Kommunikationszwecke, Sonnenkonzentratoren und sogar Verglasungen in der Architektur. Von der Astronomie angpreg_matchte Entwicklungen neuer Technologien beflügeln auch andere Gebiete wie z.B. optische Interferometrie, Hochgeschwindigkeitscomputer usw. Das VLT/VLTI-Programm bietet der europäischen Industrie Gelegenheit, neue Fähigkeiten zu entwickeln und ihre Leistungsfähigkeit in vielen Bereichen der Technologie zu demonstrieren.
Die gewaltigen VLT-Spiegel wurden von den Schott-Glaswerken in Deutschland gegossen und von der französischen Optikfirma REOSC poliert. Sie sind die größten je aus Zerodur hergestellten Spiegel. Ihre Produktion erforderte die Entwicklung und Anwendung völlig neuer Herstellungsmethoden. Die Aufträge zum Bau der gigantischen Teleskopstrukturen und der Kuppeln gingen an die italienischen Konsortien AES und SEBIS. Die Kombination aus ultrapräziser Mechanik und Schwermaschinenbau war eine anspruchsvolle Herausforderung für die beteiligten Ingenieure. Turbulenztomographie ist eine Methode, um das von einem adaptiven Optiksystem korrigierte Bildfeld zu vergrößern. Hier werden mehrere Leitsterne (in diesem Bild drei Laser-Leitsterne) zur Messung der atmosphärischen Turbulenz verwendet. Mehrere deformierbare Spiegel, jeder an eine bestimmte Höhe angepasst, korrigieren die Effekte der verschiedenen atmosphärischen Turbulenzschichten. Forschungen über Leistungsfähigkeit und Realisierung dieser Technik werden bei ESO und anderen Instituten in aller Welt durchgeführt. 11 Letzte Vorbereitungsarbeiten an einer VLT-Testkamera im Labor in Garching.

Die französische Firma GIAT Industries baute unter Anwendung der neuen Laserschweißtechnik die 10 m großen extrem steifen Unterstützungssysteme für die Hauptspiegel. Aus allen ESO-Mitgliedsstaaten haben Firmen bedeutende Beiträge zum VLT-Projekt geleistet. Beispielhaft seien genannt: Adapter/Rotatoren (AMOS/Belgien), vorläufige Konstruktion EL, Schweiz).

Das ESO-Observatorium La Silla ist eines der bedeutendsten astronomischen Observatorien der Welt. Mit Teleskopen und Instrumenten nach dem letzten Stand der Technik erlaubt es Astronomen aus den Mitgliedsstaaten und darüber hinaus die Durchführung aktuellster astronomischer Forschung. In fast 300 Nächten pro Jahr ist der Himmel über La Silla wolkenlos, rund dreimal häufiger als in Europa. Es fällt sehr wenig Niederschlag, die Durchsichtigkeit der Atmosphäre ist ausgezeichnet, und da die atmosphärische Turbulenz in der Regel gering ist, liefern die Teleskope hier sehr scharfe Bilder. Die sehr guten Umweltbedingungen des Standortes La Silla stellen eine effiziente Nutzung der komplexen und kostspieligen Ausrüstung sicher. Mit seiner Ausstattung an optischen Teleskopen und dem 15-m-Submillimeterteleskop ist es das größte Observatorium auf der Südhalbkugel. Um die außergewöhnlichen astronomischen Qualitäten dieses Standortes vor den nachteiligen Einflüssen menschlichen Ursprungs zu schützen, wie z.B. Lichtverschmutzung und Staubentwicklung von Bergbautätigkeit, hat ESO ein Gelände von 825 Quadratkilometern erworben.
Das Observatorium La Silla ist eine kleine autonome Gemeinschaft inmitten der Wüste. Zusätzlich zu den astronomischen Einrichtungen gibt es Wohneinheiten für die Belegschaft und die Gastastronomen, die die Teleskope benutzen. Ebenso vorhanden sind eine Werkstatt, Lagerräume, eine gut ausgestattete Bibliothek und eine Cafeteria. Astronomen, Ingenieure und hochspezialisierte Techniker bilden Teams, die den Gastastronomen während ihrer Beobachtungen zur Seite stehen und sicherstellen, dass Teleskope und Instrumente jederzeit in perfektem Betriebszustand sind. An einem derart abgeschiedenen Standort ist effiziente Kommunikation mit der Außenwelt von entscheidender Bedeutung. Das Observatorium La Silla verfügt daher über alle nötige Telekommunikationsausrüstung, einschließlich einer Breitband-Satellitenverbindung zum Hauptquartier in Europa. Das ESO-Observatorium La Silla. Das 15-m ,Swedish-ESO Submillimetre Telescope‘ auf La Silla ist das einzige seiner Art auf der Südhalbkugel.
Das 2,2-m-MPG/ESO-Teleskop ist seit Anfang 1984 in Betrieb. Es ist eine Dauerleihgabe der Max- Planck-Gesellschaft, wobei ESO für den Betrieb und die Wartung des Teleskops verantwortlich ist. Das Teleskop ist mit einer Weitwinkelkamera (WFI) ausgerüstet, einer fokalreduktorartigen Kamera mit einem Gesichtsfeld von fast 0,8 Grad, mit der Direktaufnahmen und Spektren von großen Teilen des Himmels aufgenommen werden können.

Den jüngsten Zuwachs stellt das 1,2-m-Leonhard-Euler-Teleskop des Observatoriums Genf dar. Es ist mit einem glasfasergespeisten Spektrographen ausgerüstet und wurde 1998 in Betrieb genommen. Seine Hauptaufgabe ist die Messung hochpräziser Radialgeschwindigkeiten, daher wird es hauptsächlich für eine ehrgeizige Suche nach großen extrasolaren Planeten um Sterne des Südhimmels benutzt.
Das ,Swedish-ESO Submillimeter Telescope‘ (SEST) ist ein hochmodernes Teleskop für den Wellenlängenbereich 0,8–3 mm. Der Durchmesser der Schüssel beträgt 15 m bei einer Oberflächengenauigkeit von 0,07mm: dies wird durch weitgehenden Einsatz von Kohlefasertechnologie (CFRP) erreicht. SEST ist das einzige Teleskop seiner Art auf der Südhalbkugel. Es ging 1987 in Betrieb, und eine seiner ersten Aufgaben war die Kartographierung der Großen und Kleinen Magellanschen Wolken. Seine hauptsächliche Aufgabe heute ist die Untersuchung von Molekülen in interstellaren Wolken der Milchstraße und anderer Galaxien. Mit dem SEST hat ESO wertvolle Erfahrungen für den erdgebundenen Betrieb in nicht-optischen Spektralbereichen gewonnen. Das Schweizer 1,2-m-Leonhard-Euler-Teleskop ist der Suche nach extrasolaren Planeten gewidmet. 15 Die offizielle Eröffnung des Observatoriums La Silla im Jahr 1969 – der damalige schwedische Erziehungsminister Olof Palme mit Don Eduardo Frei Montalve, dem Präsidenten der Republik Chile.
Das Very Large Telescope (VLT) ist das Flaggschiff der europäischen Astronomie zu Beginn des 3. Jahrtausends und die Haupteinrichtung an ESOs neuem Observatorium auf Cerro Paranal. Es ist das fortschrittlichste optische Instrument der Welt. Das VLT ist ein höchst ungewöhnliches Teleskop, basierend auf neuester Technologie. Es besteht nicht nur aus einem, sondern aus mehreren miteinander verbundenen Teleskopen. Seine Hauptelemente sind vier Spiegelteleskope mit einem Hauptspiegeldurchmesser von 8,2 m. Die vier Teleskope stehen an den Ecken eines Trapezes. Zusätzlich gibt es noch vier bewegliche 1,8-m-Teleskope. Das Licht aller dieser Teleskope kann im VLT-Interferometer (VLTI) zusammengeführt werden. Dadurch werden Beobachtungen mit einer nie dagewesenen optischen Auflösung von 0,0005 Bogensekunden möglich: Im Prinzip könnte das VLTI sogar einen Astronauten auf dem Mond sehen!
Die 8,2-m-Teleskopeinheiten können auch individuell eingesetzt werden. Ein solches Teleskop kann mit einer einstündigen Belichtung noch Himmelsobjekte der 30. Größenklasse abbilden. Diese Objekte sind 4 Milliarden Mal lichtschwächer als die schwächsten mit dem bloßen Auge sichtbaren!

Das VLT ist mit vielen verschiedenen astronomischen Instrumenten ausgerüstet, darunter Weitwinkel-Kamera- und Multi-Objekt-Spektrographen sowie hochauflösende Spektrometer, die Beobachtungen in dem weiten Spektralbereich vom tiefen Ultraviolett (300 nm) bis ins mittlere Infrarot (20 μm) erlauben. Die 8,2-m-Teleskopeinheiten stehen in kompakten temperaturkontrollierten Gebäuden, die sich synchron mit den Teleskopen drehen. Durch diese Konstruktion werden störende Effekte auf die Beobachtungsbedingungen minimiert, z.B. von Luftturbulenzen im Teleskoptubus, die sonst aufgrund von Temperaturänderungen und Windströmungen auftreten könnten. Das VLT ist ein extrem komplexes System. Während der Konstruktionsphase wurden umfassende Computersimulationen durchgeführt, um das Verhalten einzelner Teilsysteme im Detail zu verstehen. Beispiele solcher fortschrittlicher Techniken sind finite Elementberechnungen, die Berechnung der optischen Strahlengänge und thermische Modellierung.
Cerro Paranal, der Standort des VLT-Observatoriums, liegt im trockensten Teil der Atacama-Wüste, wo wirklich außergewöhnlich gute Bedingungen für astronomische Beobachtungen herrschen. Dieses Foto wurde von ESA-Astronaut Claude Nicollier während der Hubble Space Telescope (HST) Mission im Jahr 1993 vom Space Shuttle aus aufgenommen. Es zeigt deutlich das bemerkenswert wolkenfreie Klima der Gegend um Paranal. (Photo mit freundlicher Erlaubnis der ESA) Cerro Paranal ist ein 2635 m hoher Berg, etwa 120 km südlich der Stadt Antofagasta gelegen und 12 km von der Pazifikküste entfernt. Er liegt inmitten der Atacama-Wüste, im wohl trockensten Gebiet der Erde. Auf Paranal sind bis zu 350 Nächte im Jahr klar bei ungewöhnlich stabilen atmosphärischen Bedingungen.
Testbeobachtungen haben gezeigt, dass während 15% der Zeit das Sternenlicht durch lokale atmosphärische Turbulenz auf weniger als 0,45 Bogensekunden verbreitet wird; dadurch werden extrem scharfe Bilder möglich. Durch den sehr geringen Wasserdampfgehalt der Atmosphäre über Paranal ist ihre Transparenz bei infraroten Wellenlängen sehr hoch. Paranal ist der beste bekannte Standort für ein astronomisches Observatorium auf der Südhalbkugel. Nach 7 Jahren eingehender Standortuntersuchungen begannen 1991 die Bauarbeiten auf Paranal. Etwa 350 000 Kubikmeter Erde und Gestein wurden vom Gipfel entfernt, um eine 20 000 Quadratmeter große Plattform für die großen Teleskope und den Interferometriekomplex zu schaffen. Die Labors sind unterirdisch angelegt, um sicherzustellen, dass die Windströmungen um den Berg möglichst wenig gestört werden; dies ist für astronomische Beobachtungen äußerst wichtig. Aus dem gleichen Grund liegt das Kontrollgebäude unterhalb der Beobachtungsplattform. Die sonstigen nötigen Einrichtungen, wie die fortschrittliche Aluminisierungsanlage für die gigantischen VLT-Hauptspiegel und ein Hotel, liegen am Fuße des Berges. Don Eduardo Frei Ruiz-Tagle, Präsident der Republik Chile, bei der Eröffnung des Paranal- Observatoriums im Jahr 1999.

Das VLT stellt eine völlig neue Art und Weise dar, wie ein astronomisches Teleskop konstruiert, gebaut und betrieben wird. Man kann sich das VLT als eine einzige Maschine vorstellen, die aus vielen verschiedenen, aber miteinander verbundenen Teilen besteht. Der Betrieb dieser Maschine wird wie ein moderner Computer von einem Betriebssystem gesteuert. Dieses System stellt sicher, dass die vielen Teile miteinander kommunizieren, sich abstimmen und so arbeiten, dass die Maschine effizient das gewünschte Produkt herstellt, nämlich astronomische Daten. Für die effiziente Produktion von möglichst viel Wissenschaft braucht man ein wissenschaftliches Betriebssystem. Dieses System, das VLT-Datenfluss-System, erlaubt einen stetigen Strom von Information, der mit der Eingabe des vorgeschlagenen Beobachtungsprogramms beginnt und mit der Speicherung der bearbeiteten Ergebnisdaten endet. Aufgrund dieser Daten kann das VLT in einer durchgeplanten Weise betrieben werden, ähnlich den Weltraumobservatorien. Entsprechend werden am VLT diejenigen Beobachtungsprogramme ausgewählt, die von den momentan herrschenden Beobachtungsbedingungen am meisten profitieren. Auf diese Weise wird der wissenschaftliche Ertrag des VLT optimiert.
Ebenso wie moderne Computer aus Anweisungen, Kommunikation, Prozessoren und Speichermedien unter der Kontrolle eines Betriebssystems bestehen, besteht das VLT aus ähnlichen Einheiten. Die Anweisungen sind die Prozesse des Datenfluss-Systems, die die durchzuführenden Aufgaben steuern. Kommunikation und Daten, die im System fließen, bestehen aus Computer-Dateien (,Beobachtungsblöcken‘). Diese Dateien laufen durch das System und beinhalten die vollständige Beschreibung des Beobachtungsprogramms und der zugehörigen Daten. Die Prozessoren sind die individuellen Teleskope und ihre Instrumente. Die Speicherung findet im wissenschaftlichen VLT-Archiv statt. Das Archiv spielt im Beobachtungsprozess eine aktive Rolle, da es für die Vorbereitung von Anträgen und Beobachtungen Objektkataloge zur Verfügung stellt. Es erlaubt Astronomen auch die Suche nach verwandten Daten aus anderen Quellen, wie z.B. dem Hubble-Weltraumteleskop (HST), die sie dann zusammen mit ihren VLT-Daten bearbeiten können.

Im ALMA-Projekt wird erstmals in der Millimeter- und Sub-Millimeter-Astronomie die Technik der Apertursynthese der Radioastronomie eingesetzt, die es erlaubt, in Winkelbereichen unterhalb einer Bogensekunde präzise Direktabbildung durchzuführen. Ein weites Betätigungsfeld tut sich bei Wellenlängen um einen Millimeter auf, da hier thermische Strahlung von kühlem Gas, Staub und festen Körpern vorliegt, die gleichen Materialien, die im fernen Infrarot hell leuchten. Derzeit kann diese natürliche kosmische Strahlung nur vom Weltraum aus beobachtet werden, jedoch wegen der geringen Größe der Weltraumteleskope nur mit grober Auflösung und mit geringer Empfindlichkeit. Bei einer Wellenlänge von 1 mm wird ALMA eine Auflösung von 0,01 Bogensekunden haben, d.h. im gleichen Bereich wie VLTI und das Weltraumteleskop der nächsten Generation (NGST) im Optischen. Damit liefert es wissenschaftliche Erkenntnisse bei längeren Wellenlängen, die diejenigen des VLT gut ergänzen. Zusätzlich gibt die Möglichkeit, die Anordnung der Antennen zu verändern, ALMA eine Art ,Zoom-Wirkung, durch die es äußerst genaue Abbildungen großer Teile des Himmels machen kann. ALMA wird auf dem hochgelegenen Llano der Chajnantor in 5000 m Höhe östlich des Ortes San Pedro der Atacama in Chile gebaut. Dies ist ein außergewöhnlicher, wohl weltweit einzigartiger Standort. Neben den wissenschaftlichen Vorzügen werden Bau und Betrieb einer neuen riesigen Forschungseinrichtung im Norden Chiles auch großen Nutzen für das Land und die örtlichen Gemeinden haben. Der Standort von ALMA auf dem Llano de Chajnantor. In einer Höhe von 5000 m über dem Meer schwanken die Temperaturen von unter dem Gefrierpunkt bei Nacht bis zu sengender Hitze bei Tag. Dieser Standort, der höchstgelegene, der je für ein astronomisches Observatorium gewählt wurde, bietet einen außergewöhnlich trockenen und klaren Himmel, wie er für bodengebundene Beobachtungen in diesem Wellenlängenbereich benötigt wird.

Das ESO-Hauptquartier ist das Nervenzentrum der Organisation; seit 1980 ist es in Garching bei München in Deutschland angesiedelt. Das modernistische Gebäude beherbergt das Büro des Generaldirektors mit seinen untergeordneten Abteilungen, zu denen z.B. die Betreuung der Gastastronomen, das Büro für Wissenschaft und die Abteilung für Bildung und Öffentlichkeitsarbeit gehören. Hier befinden sich auch die Abteilungen für Datenverarbeitung und Betrieb, für Teleskopbau, Instrumentenbau und Technik sowie die Verwaltung und das Projektbüro von ALMA. Zusätzlich gibt es mehrere hochspezialisierte Labors wie z.B. für optische und Infrarot-Detektoren, die alle in Forschung und Entwicklung tätig sind. Auch die Softwareentwicklung für astronomische Anwendungen gehört zu den wichtigen Tätigkeiten im Hauptquartier. Ebenso unterhält und betreibt ESO hier in Garching eines der größten und am schnellsten wachsenden Online-Archive mit astronomischen Daten; das Volumen beträgt derzeit mehrere Terabyte. Neben der Arbeit in Verwaltung und Technik finden im ESO-Hauptquartier rege wissenschaftliche Aktivitäten statt. Eine Gruppe von Wissenschaftlern unterstützt die Aktivitäten der Organisation in allen ihren Aufgaben und ist selbst in vielen Forschungsprogrammen an vorderster Front tätig. Viele Wissenschaftler aus den Mitgliedsstaaten der ESO und darüber hinaus kommen, um die Computereinrichtungen der ESO zu benutzen, um an wissenschaftlichen Tagungen oder Workshops teilzunehmen, Bundespräsident Karl Carstens (links) und der damalige ESO-Generaldirektor Lodewijk Woltjer (rechts) 1981 während der Einweihung des ESO Hauptquartiers in Garching.

Das wissenschaftliche Archiv
Die Effizienz der derzeitigen und mehr noch der künftigen Beobachtungseinrichtungen bewirkt, dass gewaltige Mengen an Daten gesammelt werden. Diese Daten werden der astronomischen Gemeinschaft durch eine Online-Datenbank zugänglich gemacht, bei der man einen schnellen Einblick in den Katalog der durchgeführten Beobachtungen hat, die eine Voransicht der Daten und in manchen Fällen sogar direkten Zugriff auf die Bilder ermöglicht, und dies alles über das World Wide Web. Die derzeit in diesem Archiv gespeicherten Beobachtungsdaten stammen von den derzeit am VLT im Einsatz befindlichen Instrumenten (FORS1, FORS2, ISAAC und UVES) von der Weitwinkelkamera WFI am 2,2-m-MPG/ESO-Teleskop auf La Silla vom 3,5-m New Technology Telescope (NTT, La Silla; Beobachtungen aus etwa 8 Jahren) vom Hubble-Weltraumteleskop HST: sämtliche Aufnahmen Insgesamt umfasst das Archiv damit 8 Terabyte Daten die komprimiert auf CD-Roms und DVD geschrieben wurden. Auf alle Speichermedien kann ähnlich wie in einer großen Musikbox automatisch zugegriffen werden. Die Datenmenge dieses Archivs wächst exponentiell, wie in nebenstehender Grafik zu sehen ist. Monatlich wächst sie momentan um rund 500 Gigabyte; diese Menge wird aber dramatisch zunehmen, wenn Teleskop/Instrumentkombinationen wie VLTI, VST und VISTA ihren Betrieb aufnehmen. Auch die Menge der verteilten Daten wächst stetig. Sie erfordert zunehmend leistungsfähigere Computer, da die Daten vor der Auslieferung an die Benutzer immer aufwendiger vorverarbeitet werden. Es ist also kontinuierliche technologische Entwicklung nötig, um die Daten schnell abzurufen, dabei kostengünstig und doch zuverlässig, und alles innerhalb eines vernünftigen Raumbedarfs.

Die Förderung der Zusammenarbeit in Astronomie und damit in Beziehung stehenden Gebieten wie technologische Entwicklung oder Bildungsaktivitäten gehören zu den Kernaufgaben der ESO. Jedes Jahr führen tausende Astronomen innerhalb und außerhalb der Mitgliedsstaaten Forschungsprogramme durch und benutzen dabei Daten, die an den ESO-Observatorien aufgenommen wurden. Astronomen arbeiten üblicherweise in Teams, deren Mitglieder in verschiedenen Ländern beheimatet sind. Die Ergebnisse ihrer Forschungen werden in mehreren hundert wissenschaftlichen Artikeln pro Jahr veröffentlicht. ESO betreibt auch ein umfangreiches Programm für ,Fellows‘ (junge Astronomen, die soeben ihre Promotion abgeschlossen haben) und Studenten, um die Mobilität europäischer Wissenschaftler zu fördern. Erfahrene Wissenschaftler aus den Mitglieds- und anderen Staaten kommen für kürzere oder längere Zeit als Gastwissenschaftler an einen der ESO-Standorte. Zusätzlich richtet ESO eine erhebliche Anzahl von internationalen Konferenzen mit aus, deren Themen die aktuellsten Gebiete der astronomischen Wissenschaft und Technologie umfassen.

ESO leistet auch logistische Unterstützung für die europäische Zeitschrift, Astronomy and Astrophysics. ESO arbeitet auch eng mit einer großen Zahl europäischer High-Tech-Firmen zusammen, um den Beobachtern zunehmend bessere Teleskope und Instrumente zur Verfügung zu stellen. Tatsächlich spielt die europäische Industrie eine Schlüsselrolle bei der Durchführung von Projekten wie dem ESOVLT. Ohne die aktive und enthusiastische Teilnahme kommerzieller Partner aus allen Mitgliedsstaaten sowie Chile wären solche Projekte unmöglich. Auch auf dem Gebiet technologischer Entwicklung hält ESO enge Verbindung zu vielen Forschungsteams in Instituten an den Universitäten der Mitgliedsstaaten und darüber hinaus. Astronomen in den Mitgliedsstaaten sind daher fest eingebunden in Planung und Bau von Instrumenten für VLT/VLTI und andere bestehende oder geplante Teleskope. Die Entwicklung von Instrumenten bietet hochqualifizierten nationalen Forschungszentren wichtige Chancen, junge Wissenschaftler und Ingenieure anzuziehen. ESO war die treibende Kraft hinter mehreren spektakulären Pilotprogrammen des Bildungssektors, die alle im Rahmen der von der Europäischen Kommission eingeleiteten Europäischen Wochen für Wissenschaft und Technologie durchgeführt wurden. Die Bildungsprogramme der ESO haben zum Ziel, unter europäischen Jugendlichen das Interesse an den Naturwissenschaften im Allgemeinen und an Astronomie und Astrophysik im Besonderen zu wecken. International angelegt ergänzen sie die Bestrebungen nationaler Bildungsbehörden, Universitäten und individueller Schulen und Lehrer. ESO Partnerschaft ist aktiver Partner des Europäischen Bündnisses für Bildung in der Astronomie (European Association for Astronomy Education, EAAE).

Im Zusammenhang mit dem VLT-Projekt entwickelte die europäische Industrie eine ganze Reihe neuer Technologien. Hier sieht man die Auslieferung des ersten 8,2-m-Rohlings bei den Schott Glaswerken in Mainz (Deutschland); seinerzeit waren sie die mit Abstand größten monolithischen Spiegelrohlinge der Welt. Astronomen bei der Arbeit im VLT-Kontrollraum.

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