FAST

Das Radioteleskop FAST (chinesisch 五百米口徑球面射電望遠鏡 / 五百米口径球面射电望远镜, englisch Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope), Spitzname Tianyan (天眼 ‚Himmelsauge‘) in der Großgemeinde Kedu im Kreis Pingtang in Chinas südwestlicher Provinz Guizhou hat mit dem im Durchmesser rund 520 Meter großen Hauptspiegel weltweit die größten Fläche.

FAST wird in absehbarer Zukunft in- und ausländischen Astronomen zur Verfügung stehen. Nach Auffassung der Experten wird dessen Einsatz der Weltraumforschung einen großen Impuls verleihen.

Baugeschichte

Das Teleskop wurde nach fünf Jahren Bauzeit im Juli 2016 in Betrieb genommen; das Nivellement in dem schwierigen Gelände wurde von einem Vermessungstrupp des Prüfzentrums der Volksbefreiungsarmee für elektronische Ausrüstung, Luoyang, durchgeführt. Die Baukosten betrugen 1,2 Mrd. Yuan, umgerechnet etwa 160 Mio. Euro. Die Testphase soll drei Jahre dauern. Um eine Arbeit des Teleskops frei von elektromagnetischen Störungen zu ermöglichen, wurden vier Siedlungen mit 9110 Einwohnern in einem Umkreis von fünf Kilometern um das Teleskop umgesiedelt.

Lichtstarke Objektive zeichnen sich durch eine große absolute Öffnungsweite aus. Sie sind in der Lage, besonders viel elektromagnetische Strahlung für eine optische Abbildung zu sammeln. Da solche optischen Geräte entsprechend kurze Belichtungszeiten ermöglichen, werden entsprechende Objektive im Englischen mit dem Adjektiv fast attributiert (zu deutsch: schnell). Bei der Bezeichnung „FAST“ handelt es sich daher um ein Apronym.

Funktionsweise

FAST hat einen verformbaren, annähernd sphärischen Hauptspiegel, der an eine natürliche Geländemulde angeglichen ist. Von dem Hauptspiegel wird nur der Bereich, der auf die jeweils zu untersuchende Himmelsregion gerichtet ist, zum Empfang der Radiowellen genutzt. Dieser Bereich hat einen Durchmesser von 300 m und wird zur Vermeidung von sphärischer Aberration dynamisch zu einem Parabolspiegel verformt. Ein darüber befindlicher Empfänger wird durch eine Seilaufhängung in den Fokus des Parabolspiegel positioniert. Dieser Aufbau ermöglicht ohne die Verwendung eines Schwenkmechanismus Beobachtungen von Himmelsregionen bis 40° Zenitdistanz.

Das Teleskop ist zunächst für den Frequenzbereich von 70 MHz bis 3 GHz ausgelegt, später soll es bis 8 GHz arbeiten. Im L-Band ergibt sich eine Winkelauflösung von 2,8 Bogenminuten.

Aufbau

Ein etwa horizontal liegender Gitterrohrring wird von etwa 70 senkrecht stehenden prismatischen Masten getragen, die unterschiedliche Höhen im Geländeniveau ausgleichen. Dieser Ring hält ein unter der Schwerkraft durchhängendes Seilgitter. Dieses Stahlseilgitter trägt 4450 dreieckige steife reflektierende Flächenelemente (reflective panels), die zusammen einen etwa sphärischen Spiegel mit 300 m Krümmungsradius formen. Diese dreieckigen Paneele haben 11 m Seitenlänge und bestehen aus einer tragenden Gitterrohrkonstruktion auf der ein Gitterrost von etwa 1 cm Rastermaß liegt, viel kleiner als die kleinste zu reflektierende Wellenlänge von 10 cm. Von den Knoten des Seilnetzes führen Zugseile zu am Boden verankerten Aktuatoren zur dynamischen Verformung des Spiegels.

Die Fokuskabine wird grob positioniert und tendenziell in die Blickrichtung orientiert durch Seilzug von sechs um die Schüssel verteilten Masten. In der Kabine befinden sich (zunächst) 19 Detektoren mit Hornantennen auf einer beweglichen Plattform. Die Lage von Kabine und Detektorplattform wird mit sechs Lasern erfasst. Der Öffnungswinkel der Detektoren begrenzt die wirksame Apertur des Teleskops auf 300 m. Auf dieser Fläche, die etwa 1000 Knoten umfasst und mit der Blickrichtung wandert, wird der Spiegel durch die Aktuatoren in Parabelform gebracht. Dafür reicht ein Hub von 67 cm. Die Position der Knoten wird durch neun Messkameras millimetergenau erfasst.

Text übernommen vom Wikipedia-Artikel "FAST (Radioteleskop)" und überarbeitet am 23. Juli 2019 unter der Lizenz CC-BY-SA 4.0 International.