Das neue Teleskopdesign könnte entfernte Himmelsobjekte mit beispiellosen Details erfassen

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Forscher haben eine neue Kamera entwickelt, mit der Hyperteleskope mehrere Sterne gleichzeitig abbilden können. Das verbesserte Teleskopdesign bietet das Potenzial, extrem hochauflösende Bilder von Objekten außerhalb unseres Sonnensystems wie Planeten, Pulsaren, Kugelhaufen und entfernten Galaxien zu erhalten.

"Ein Mehrfeld-Hyperteleskop könnte im Prinzip ein sehr detailliertes Bild eines Sterns aufnehmen und möglicherweise auch seine Planeten und sogar die Details der Planetenoberflächen zeigen", sagte Antoine Labeyrie, emeritierter Professor am Collège de France und Observatoire de la Cote d'Azur, Pionier des Hyperteleskop-Designs. "Es könnte ermöglichen, Planeten außerhalb unseres Sonnensystems so detailliert zu sehen, dass mithilfe der Spektroskopie nach Beweisen für das photosynthetische Leben gesucht werden kann."

In der Zeitschrift Optics Letters der Optical Society (OSA) berichten Labeyrie und eine multi-institutionelle Gruppe von Forschern über Ergebnisse der optischen Modellierung, die bestätigen, dass ihr Multi-Field-Design die enge Sichtfeldabdeckung von bisher entwickelten Hyperteleskopen erheblich erweitern kann.

Den Spiegel größer machen

Große optische Teleskope verwenden einen konkaven Spiegel, um Licht von Himmelsquellen zu fokussieren. Obwohl größere Spiegel aufgrund ihrer verringerten diffraktiven Streuung des Lichtstrahls detailliertere Bilder erzeugen können, gibt es eine Grenze für die Größe dieser Spiegel. Hyperteleskope wurden entwickelt, um diese Größenbeschränkung zu überwinden, indem große Spiegelanordnungen verwendet werden, die weit voneinander entfernt sein können.

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Forscher haben zuvor mit relativ kleinen Prototyp-Hyperteleskop-Designs experimentiert, und in den französischen Alpen befindet sich derzeit eine Vollversion im Bau. In der neuen Arbeit verwendeten die Forscher Computermodelle, um ein Design zu erstellen, das Hyperteleskopen ein viel größeres Sichtfeld verleiht. Dieses Design könnte auf der Erde, in einem Mondkrater oder sogar in extrem großem Maßstab im Weltraum umgesetzt werden.

Der Bau eines Hyperteleskops im Weltraum würde beispielsweise eine große Flottille kleiner Spiegel erfordern, die voneinander beabstandet sind, um einen sehr großen konkaven Spiegel zu bilden. Der große Spiegel fokussiert das Licht eines Sterns oder eines anderen Himmelsobjekts auf ein separates Raumschiff, das eine Kamera und andere notwendige optische Komponenten trägt.

"Das Mehrfelddesign ist eine eher bescheidene Ergänzung des optischen Systems eines Hyperteleskops, sollte aber seine Fähigkeiten erheblich verbessern", sagte Labeyrie. „Eine endgültige Version, die im Weltraum eingesetzt wird, könnte einen zehnmal größeren Durchmesser haben als die Erde …

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