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Größtes Radioteleskop der Welt - Hören, was das Universum bewegt

21.02.2024 / 15:20 CET/CEST
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OHB Digital Connect übergibt erste High-Performance Antenne für SKA-Vorläufer-Radioteleskop in der Karoo-Halbwüste - einzigartige Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Radioastronomie geht weiter

Karoo / Mainz / Bremen, 21. Februar 2024. Schwarze Löcher soll es unter anderem aufspüren, schnell rotierende Neutronensterne erkennen und einen Blick zurückwerfen, in eine Zeit, in der Sterne und Galaxien noch nicht geboren waren: Das MeerKAT-Radioteleskop mit seinen 64 Parabolantennen in der südafrikanischen Karoo-Halbwüste wird jetzt um 14 neue Antennen erweitert. Das Besondere: Die Radioschüsseln werden schrittweise in das „Square Kilometre Array“ (SkA) integriert, ein internationales Projekt zum Aufbau des größten Radioteleskops der Welt mit Standorten im südlichen Afrika und in Australien. Die erste der neuen High-Performance Parabolantennen konnte die OHB Digital Connect GmbH, ein Tochterunternehmen des Raumfahrt- und Technologiekonzerns OHB SE, heute an das Max-Planck-Institut für Radioastronomie und die südafrikanischen Betreiber übergeben.

„Es ist fantastisch zu sehen, dass diese erste SKA-Antenne fertiggestellt wurde. Dies ist eine Leistung von Partnern aus Wissenschaft und Industrie, national und international. Und ich kann es kaum erwarten, die ersten Daten von der Antenne zusammen mit dem Rest des Arrays zu sehen,“ so Prof. Dr. Michael Kramer, der Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn.

„Die neuen Antennen sind explizit mit Blick auf ihre Integrierbarkeit in das SKA entwickelt worden. Diese technische Herausforderung zu meistern und die Entwicklung des Designs der neuen Antennen, war nur möglich durch die enge und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit dem MPI für Radioastronomie. Wir starten heute mit einem Design, dass wir in einem Prototyp ausprobiert haben, und der liefert bereits erste, sehr überzeugende Wissenschaftsbilder. Nun haben wir die Serienfertigung im Blick“, sagt Fabrice Scheid, Geschäftsführer des Mainzer Standortes von OHB Digital Connect.

Die neuen High-Performance Antennen für die MeerKAT-Erweiterung haben einen Durchmesser von ca. 15,5 Meter, der Antennenturm ist 8 Meter hoch. Zusammengebaut ergibt sich eine Gesamthöhe von 24 Meter. Die einzelnen Segmente der Radioschüssel werden per Schiff nach Kapstadt geliefert, mit schwerem Gerät in die Wüste transportiert und vor Ort zusammengebaut. Projektleiter Steffen Hartmann: „Die Zusammenarbeit mit den südafrikanischen und chinesischen Teams hier vor Ort läuft bei allen Herausforderungen, die so eine Baustelle mit sich bringt, sehr gut und es ist jeden Abend bei der gemeinsamen Status-Besprechung erfreulich, den Fortschritt an den einzelnen Antennen, die parallel montiert werden, zu sehen.“

Bei OHB Digital Connect in Mainz wird vorab das Servo-System gebaut, also die Elektronik, die sicherstellt, dass sich der Motor bewegt, um die Antenne später sehr genau auszurichten. Und das sei die hohe Kunst, so Hartmann, denn um eine Observation mit der Antenne durchführen zu können, sei eine sehr genaue Positionierung an einen Punkt notwendig, aber auch während sich die Schüssel bewegt, müsse eine Genauigkeit von nur wenigen Bogensekunden erreicht werden und das bei unterschiedlichen Windverhältnissen. So wird – anders als bei anderen Antennen dieser Art – keine Spindel, sondern eine Zahnstange mit verspannten Antrieben benutzt, um die Genauigkeit des Pointings zu erhöhen.

Der Standort in der Karoo-Halbwüste im Norden Südafrikas ist optimal für radioastronomische Beobachtungen, denn hier gibt es nur sehr wenig irdische Störstrahlung. Es müssen aber hohe Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit eingehalten werden. „Das Servo-System-Design der Antennen muss sicherstellen, dass es selbst nur extrem wenig RF-Störsignale emittiert, da dieses Signal im ähnlichen Frequenzbereich liegt wie die Signale, die aus dem All empfangen werden. Durch aufwendige Schirm-Maßnahmen und Zusatzfilter haben wir dies erreicht“, so Fabrice Scheid, der anlässlich der Antennen-Übergabe auch darauf verwies, dass OHB Digital Connect innerhalb des Projektes zwei Patente anmelden konnte.

„Heute am Tag der Antennenübergabe, bin ich sehr stolz auf diese außerordentliche Teamleistung. Das wir mit unserer Technologie dazu beitragen, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit ganz neue Daten und Erkenntnisse gewinnen können und damit auch unser aller Verständnis des Kosmos erweitern, freut uns sehr“, so Scheid.

Für das Projekt arbeitet OHB Digital Connect als Hauptauftragnehmer mit folgenden Partnern aus Deutschland, Italien und China zusammen: Lenze, Wittenstein, Bergenkamp, CETC54, SAM.

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