500-Megapixel-Kamera für die Suche am Himmel

Unter der Projektleitung des National Fermi Acceleration Laboratory der USA (kurz: Fermilab) entsteht derzeit, was im nächsten Jahr vermutlich die größte Kamera der Welt sein wird. Im Rahmen des Dark Energy Camera (Decam)-Programms soll sie mit perfekten Aufnahmen eines Großteils des gesamten Himmels unter anderem rund 500 Millionen Galaxien aufzuspüren. In diesem Datenmaterial wollen die Astrophysiker nach dem suchen, was ihnen Aufschluss über die Natur der rätselhaften Dunklen Materie liefern kann.

62 Sensoren arbeiten in dem System und bringen es zusammen auf eine Gesamtauflösung von 500 Megapixeln. Das Präzisionssystem muss dabei mit extremer Genauigkeit funktionieren, denn eine astronomische Kamera liefert nicht einfach nur Bilder sondern bestimmt die Helligkeit von Himmelsobjekten.

Damit das exakt klappt, müssen die Belichtungszeiten für jeden beliebigen Pixel des Aufnahmechips auf weniger als eine tausendstel Sekunde genau eingehalten werden. Das soll ein Verschluss gewährleisten, der an der Bonner Universität entwickelt wurde.

"Wir sind international eine der ersten Adressen, wenn es um den Bau großformatiger Kameraverschlüsse hoher Präzision und Zuverlässigkeit geht", erklärte Arbeitsgruppenleiter Klaus Reif. Insgesamt hat das in Bonn gebaute System etwa die Größe einer Haustür.

Der Verschluss einer Kamera steuert, wie viel Licht auf ihren Aufnahmesensor fällt. Er besteht aus zwei Lamellen. Bei der Belichtung wird die erste Lamelle zur Seite gezogen, so dass der Sensor frei liegt. Anschließend wird die zweite Lamelle wieder vor die Öffnung gezogen und verschließt sie. Bei sehr kurzen Belichtungen folgt die zweite Lamelle, noch bevor die erste ganz verschwunden ist: Es entsteht ein sich bewegender Schlitz. Daher der Name "Schlitzverschluss".

Die Kamera soll damit unter anderem Supernovae aufspüren - explodierende Sterne. Die Entdeckung und Untersuchung von neu aufflammenden Supernovae in fernen Galaxien lieferte ursprünglich den entscheidenden Hinweis auf eine - unerwartet - beschleunigte Ausdehnung des Weltalls. Als Ursache postulierten Astronomen die Dunkle Energie, deren Natur aber bis heute völlig unklar ist.