Bundesamt für Kartographie und Geodäsie

Die drei Radioteleskope

Mit dem Verfahren der „Very Long Baseline Interferometry“ (VLBI) werden zwei weit voneinander entfernte Radioteleskope auf dieselbe Radioquelle im Weltall (einen Quasar) ausgerichtet.

In Wettzell betreiben wir drei Radioteleskope. Seit 1983 ein Radioteleskop mit 20 Meter Durchmesser, das bislang die meisten geodätischen Beobachtungen weltweit aufgezeichnet hat. Die beiden TWIN-Teleskope sind seit 2013 in Betrieb. Sie haben kleinere Reflektoren mit 13 Meter Durchmesser, die sich schneller drehen können, um verschiedene Radioquellen anzuvisieren. Damit sind mehr Messungen in kürzerer Zeit möglich. Gemessen wird in Sessions, in denen mehrere Radioteleskope auf der ganzen Welt geichzeitig dieselben Radioquellen ansteuern.

Wir liefern aber nicht nur Daten, sondern engagieren uns auch in der Auswertung der weltweit gesammelten Daten. Dazu besitzt das Geodätische Observatorium Wettzell einen leistungsfähigen Rechner zur Korrelation der VLBI-Daten. In einem weiteren Schritt werden im BKG Informationen über die Erdrotation abgeleitet, wie zum Beispiel die Rotationsgeschwindigkeit und Änderungen in der Stellung der Rotationsachse. Diese Informationen werden unter anderem für die Satellitennavigation benötigt. Darüber hinaus tragen wir mit VLBI zur Bestimmung der Plattentektonik bei.

Radioteleskop Wettzell (RTW)

Das sich seit 1983 in Betrieb befindliche RTW verbucht die bislang meisten VLBI-Beobachtungen weltweit.

Technische Daten

Antennentyp

Cassegrain-Anordnung mit Haupt- und Subreflektor
(Steh-, Schwenk- und Zielachse schneiden sich im Referenzpunkt der Antenne)

Hauptreflektor

  • mathematisches Rotationsparaboloid
  • Durchmesser: 20 m
  • Brennweite: 9 m
  • Oberflächengenauigkeit: 0,35 mm rms

Subreflektor

  • mathematisches, zweischaliges Rotationshyperboloid
  • Durchmesser: 2,7 m
  • Oberflächengenauigkeit: 0,1 mm rms

Drehachsen

Azimut (Stehachse):

  • Drehbereich: +/- 270° von Süden ausgehend (gesamt 540°)
  • Drehgeschwindigkeit: 3° / Sek.

Elevation (Schwenkachse):

  • Drehbereich: + 90°
  • Drehgeschwindigkeit: 1,5° / Sek.

Messfrequenz

  • S-Band: 2,1 ... 2,3 GHz
    (Wellenlänge: 130-142 mm)
  • X-Band: 8,1 ... 8,9 GHz
    (Wellenlänge: 34-37 mm)

Virtueller Rundgang durch das Teleskop

Für weitere Informationen den Verweisen unterhalb dieses Aufrisses folgen:

HauptreflektorElevationskabine2. Stock
SubreflektorAzimutkabine1. Stock
FeedErdgeschoss

Die Errichtung des Teleskops zwischen den Jahren 1981 und 1983 zeigt ein historischer Abriss

Twin-Teleskope Wettzell

Mit den beiden Twin-Teleskopen können VLBI-Beobachtungsreihen kontinuierlicher durchgeführt sowie zwei Objekte gleichzeitig beobachten werden.

Seit der Inbetriebnahme der Twin-Teleskope im Jahr 2012 ist die Vermessung der Erde in einer neuen Dimension der Genauigkeit möglich. Die Twin-Radioteleskop sind zwei identische, wechselseitig und vollautomatisch betriebene Radioteleskope. Dadurch wird es möglich, Reparatur- und Wartungsarbeiten ohne Unterbrechung der Messreihen durchzuführen. VLBI-Beobachtungsreihen können kontinuierlicher als zuvor durchgeführt sowie zwei Objekte gleichzeitig beobachten werden.

Die Nutzung von zwei Teleskopen ist auch bei Programmen von Vorteil, bei denen gleichzeitig zwei Objekte (Quasare oder Satelliten) oder zwei Beobachtungsnetze beobachtet werden sollen. Zudem sind auch Anordnungen denkbar, bei denen Teleskope zur Vergrößerung der Reflektorfläche kombiniert werden. Der gegenüber dem RTW deutlich geringere Antennendurchmesser von 13,2 m ist ein Kompromiss aus der erforderlichen Mindestgröße von 12 m und der Forderung nach einem leichten, schnellen Teleskop.

Technische Daten

  • Hauptreflektor: 13,2 m
  • Ringfokus-Optik
  • f/D = 0,29
  • Weglängenfehler kleiner als 0,3 mm
  • ALMA-Montierung
  • Antriebsgeschwindigkeiten: 12°/s in Azimut und 6°/s in Elevation
  • balancierte Ausleger
  • 27-Bit-Encoder mit 0,0003° Auflösung
  • Subreflektor über ein Hexapod verstellbar

Bild zeigt den Strahlengang bei einer Ringfokus-Optik Strahlengang beim Ringfokus-Design

Die Form des Haupt- und Subreflektors entspricht einem Ringfokus-Design, das neben einer hohen Effizienz (keine Abschattung durch den Subreflektor) auch eine Verringerung der Einstrahlung von Bodenrauschen und Sonnenlicht auf das Feedhorn mit sich bringt.

Fotodokumentation

Bilder der Errichtung der Twin-Teleskope finden Sie in einer Fotodokumentation