Wo der Blick auf die Sterne am besten ist

In 5.640 Metern Höhe, auf dem Berg Cerro Chajnantor in der chilenischen Atacama-Wüste, wurde unlängst das höchstgelegene Teleskop der Welt gebaut. Das Observatorium der Universität Tokio ist eines von vielen Teleskopen in der Region. Auch Europa und die USA haben dort ihre wichtigsten Sternwarten errichtet. Doch was zeichnet diesen Standort aus und macht ihn zum besonderen Ziel für Astronom*innen? 

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Eine Antwort konnte bereits Isaac Newton geben: Der beste Standort ist auf einem hohen Berg. „Je höher der Berg, desto kürzer ist der Weg des Lichts durch die Atmosphäre“, bestätigt auch Werner Zeilinger vom Institut für Astrophysik der Uni Wien, diese Beobachtung. 

Turbulente Atmosphäre

Grund dafür ist, dass die Erdatmosphäre wie eine optische Linse funktioniert, die das Licht bricht. Zeilinger vergleicht das mit dem Flackern über heißem Asphalt, wodurch Objekte unscharf erscheinen. Solche Luftturbulenzen möchte man vermeiden. Deswegen stehen Observatorien weltweit auf Bergen. 

Lichtverschmutzung wird zunehmend zum Problem

Doch ein Berg allein macht noch keinen guten Standort aus. Die zunehmende Lichtverschmutzung behindert Sternenbeobachtungen auch hoch oben. „Das beste Teleskop der Welt nützt nichts, wenn es eine zu große Lichtverschmutzung gibt“, sagt Zeilinger. 

Nur an wenigen Orten im dicht besiedelten Europa ist es auch Privatpersonen noch möglich, die Milchstraße mit freiem Auge zu sehen. In Österreich geht das etwa in Großmugl im Weinviertel oder im Naturpark Attersee-Traunsee im Salzkammergut. Letzterer ist Österreichs einziges "Dark Sky Reserve". Ähnliche Orte in Europa sind etwa die Ostseeinsel Møn in Dänemark, der Natur- und Sternenpark Westhavelland im deutschen Brandenburg sowie die kanarische Insel La Palma. 

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Kein Regen und wolkenloser Himmel

Auch das Wetter muss mitspielen. Das ist einer der Gründe, warum die wissenschaftlich wichtigen Sternwarten nicht in Europa zu finden sind. Von 365 Nächten im Jahr können im Leopold-Figl-Observatorium im Wienerwald etwa nur 100 für Beobachtungen genutzt werden. 

Die Atacama-Wüste ist laut Zeilinger dahin gehend einzigartig, weil das Andengebirge als Wetterscheide fungiert und die Wolken aus dem Landesinneren abhält. Die kalte Meeresströmung an der Küste verhindert ebenfalls die Wolkenbildung und es regnet wenig bis nie. 

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Äquatornähe sorgt für stabile Bedingungen

Sieht man sich auf einer Weltkarte an, wo professionelle Teleskope stehen, lässt sich noch eine weitere Gemeinsamkeit ausmachen. Viele liegen in Äquatornähe, bis etwa 20 Grad nördlich oder südlich. „In dieser Zone gibt es die wenigsten jahreszeitlichen Schwankungen und es lassen sich sowohl auf der Nord- als auch der Südhalbkugel interessante Objekte beobachten“, begründet Zeilinger die Standortwahl. 

Erdatmosphäre erschwert Suche nach erdähnlichen Planeten

Je nachdem, für welchen Zweck das Teleskop eingesetzt wird, spielt auch die Luftfeuchtigkeit eine wichtige Rolle. Sucht man etwa nach erdähnlichen Exoplaneten, wird dafür eine Spektralanalyse gemacht. Anhand der Lichtwellenlängen lässt sich dabei ablesen, welche Elemente sich in der Atmosphäre eines Planeten befinden. 

Doch auch die Atmosphäre der Erde scheint in dieser Spektralanalyse auf, erklärt Zeilinger. Die Herausforderung besteht dann darin, nur das Spektrum des Planeten aus den Daten herauszufiltern. Je weniger diese von der Erdatmosphäre überlagert werden, desto besser. Ist die Luft sehr trocken, wie in der Atacama-Wüste, erleichtert das die Suche nach Wasser auf fremden Planeten. 

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Die Atacama-Wüste vereint alle diese Merkmale auf einzigartige Weise. Kein Wunder also, dass Europa auch für sein neues „Extremely Large Telescope“ die Atacama-Wüste wählte. 2028 soll das weltgrößte optische Teleskop in Betrieb gehen. 

Teleskop am Südpol

Neben Chile ist auch Hawaii ein wichtiger Standort für Teleskope. Die Bedingungen auf dem über 4.000 Meter hohen Mauna Kea sind ideal und werden von mehreren Nationen genutzt. 

Auch die Antarktis wäre ein guter Standort, wenngleich auch mit hohen Kosten verbunden - wohl auch ein Grund, warum das Potenzial dort kaum genutzt wird. Neben trockener Luft, langen dunklen Nächten und guten Wetterbedingungen gibt es einen weiteren Vorteil: Dank des Ozonlochs wäre es möglich, UV-Wellenlängen zu beobachten, die sonst von der Atmosphäre absorbiert werden.