Ein astronomisches Observatorium von Weltklasse befindet sich im chinesischen „Niemandsland“, Lenghu ist nicht mehr „kalt“!

Die Stadt Lenghu in der Stadt Mangya im Autonomen Bezirk Haixi der Mongolen und Tibeter in der Provinz Qinghai hat aufgrund ihrer geringen Bevölkerungszahl und extremen Trostlosigkeit den Spitznamen „Marsstadt“.

Im Jahr 2017 betrat das Team von Deng Licai vom Nationalen Astronomischen Observatorium der Chinesischen Akademie der Wissenschaften dieses isolierte und unbewohnte Gebiet. Der Zweck ihrer Reise bestand darin, einen optischen Observatoriumsstandort von Weltklasse zu finden, wie ihn etwa in den Bergen im Norden Chiles, auf dem Mauna Kaya auf Hawaii oder im Inlandeisdomgebiet der Antarktis zu finden sind. Als das Team 2021 einen Artikel in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte, sorgte dieser in der internationalen astronomischen Gemeinschaft schnell für Aufsehen: Chinesische Wissenschaftler hatten einen potenziellen astronomischen Beobachtungspunkt entdeckt, der sich mit den besten Observatorien der Welt messen kann, und es handelt sich dabei um die bislang einzige astronomische Beobachtungsbasis von Weltklasse in der östlichen Hemisphäre!

Anfang 2024 gewann Deng Licais Team den Titel „Jahresteam der Chinesischen Akademie der Wissenschaften 2023“. Hinter dieser Ehre steht die Geschichte des Aufbaus einer erstklassigen astronomischen Beobachtungsbasis von Weltrang aus dem Nichts.

Die Kuppel des AIMS-Teleskops auf dem Berg Saishiteng (Bildnachweis: National Astronomical Observatories, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Strategisches optisches Observatorium für knappe Ressourcen

Die Optik ist die Grundlage der Astronomie und optische Observatorien sind im Bereich der Astronomie äußerst wertvolle, strategische und knappe Ressourcen. Chile beispielsweise nutzt seine großen und hervorragenden Observatorien, um die Entwicklung der Astronomie energisch als nationale Politik voranzutreiben. 68 % der weltweit bodengebundenen Beobachtungseinrichtungen für optische/Infrarot- und Hochfrequenz-Radioastronomie haben sich im Land angesiedelt und so enorme Entwicklungsmöglichkeiten und Spielraum gewonnen.

Bei der Standortwahl für ein hervorragendes optisches Observatorium müssen nicht nur wissenschaftliche Faktoren wie Sicht, Wasserdampf und Anzahl der Sonnentage berücksichtigt werden, sondern auch logistische Faktoren wie Transport, Kommunikation, Wasser und Strom, der äußerst selten ist. In meinem Land ist der langjährige Mangel an Observatorienstandorten von Weltklasse, die die entsprechenden Bedingungen erfüllen, ein Problem, das die Entwicklung dieser Disziplin behindert. Daher ist die Suche nach einem Observatorium von Weltklasse von großer Bedeutung und hängt mit der Leistung der zukünftigen Luft- und Raumfahrtaktivitäten meines Landes und verwandter grundlegender Disziplinen im internationalen Wettbewerb zusammen.

Eine Sichtweite von 0,75 Bogensekunden ist nicht leicht zu erreichen

Bereits während der zweiten wissenschaftlichen Expedition zum Qinghai-Tibet-Plateau wurde das Gebiet Lenghu zu einem optionalen Standort für optische Beobachtungen. Es gibt reichlich Sonnenschein, äußerst wenig Niederschlag, einen klaren Nachthimmel und historische Aufzeichnungen zeigen, dass die Wetterbedingungen sehr gut waren. Nach einer Reihe von Vorarbeiten entschied sich Deng Licais Team für den Berg Saishteng in Lenghu als Standort.

Seit 2018 hat das Team mit Unterstützung der lokalen Regierung zahlreiche Schwierigkeiten überwunden und die notwendigen Instrumente und Ausrüstung per Hand und auf den Schultern zum Berg getragen. Sie wählten einen festen Punkt auf einer Höhe von 4.200 Metern im Saishiteng-Berggebiet von Lenghu (Gebiet Saishteng C) und führten eine kontinuierliche Überwachung der Anzahl klarer Nächte, der Hintergrundhelligkeit klarer Nächte und des Wetters in den entsprechenden Gebieten durch, wodurch sie eine große Menge nützlicher wichtiger Überwachungsdaten erhielten. Um die Kontinuität der Parameterüberwachung sicherzustellen, riskierten die Teammitglieder während dieser Zeit Dutzende von Kletterpartien und modernisierten und warteten die Ausrüstung in der bitteren Kälte. Die drei Jahre der Standortauswahl, des Baus und der Überwachung waren äußerst mühsam.

Schließlich gelangte das Team anhand der Daten aus drei aufeinanderfolgenden Jahren zu einem überraschenden Ergebnis: Der mittlere Seeing-Wert an diesem Standort betrug 0,75 Bogensekunden. Was bedeutet das?

Unter Seeing versteht man die Klarheit des vom Teleskop angezeigten Bildes. Bogensekunden sind die Maßeinheit für Winkel, 1 Bogensekunde entspricht 1/3600 Grad. Ein mittlerer Seeing-Wert von weniger als 1 Bogensekunde kann als Idealwert für astronomische Beobachtungen angesehen werden. Der mittlere Seeing-Wert beträgt im Gebiet Lenghu lediglich 0,75 Bogensekunden und liegt damit im Wesentlichen auf Augenhöhe mit den Daten mehrerer international anerkannter Spitzenobservatorien im gleichen Zeitraum. Die lokale atmosphärische Stabilität ist äußerst gut. Dies ist auch das größte Highlight dieser Site geworden.

Die einzige Hütte auf dem Berg Saishiteng, in der Menschen übernachten konnten, als der Standort ursprünglich ausgewählt wurde (Fotoquelle: Nationales Astronomisches Observatorium, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Vorschriften schützen „Dark Sky Reserves“

Zusätzlich zu den Grundbedingungen für ein Weltklasse-Observatorium, wie beispielsweise vielen klaren Nächten hoher Qualität, kaltem und windigem Wetter, Trockenheit und wenig Regen, sagte Deng Licai, dass die Lichtumgebung in Lenghu als eine der dunkelsten der Welt gelten könne.

Da es sich um eine strategisch knappe Ressource handelt, muss das Lenghu-Observatorium sein Möglichstes tun, um Lichtverschmutzung zu vermeiden. Zu diesem Zweck überprüfte und verabschiedete die 35. Sitzung des Ständigen Ausschusses des 13. Volkskongresses der Provinz Qinghai die erste lokale Verordnung meines Landes zum Schutz des dunklen Himmels – „Verordnungen zum Schutz der astronomischen Beobachtungsumgebung Lenghu im Autonomen Bezirk Haixi der Mongolen und Tibeter“, die die astronomische Beobachtungsumgebung Lenghu in ein Kerngebiet zum Schutz der dunklen Nacht und ein Puffergebiet zum Schutz der dunklen Nacht unterteilt. Im Kerngebiet wurden in einem Umkreis von 50 Kilometern um den Standort sehr strenge Bedingungen für die Beleuchtungssteuerung formuliert, und der 50-Kilometer-Radius außerhalb des Kerngebiets dient als Pufferzone, um die Entwicklung der Beleuchtung einzuschränken. Da es sich um ein unbewohntes Gebiet handelt, werden die entsprechenden Vorschriften das Leben der Anwohner nicht beeinträchtigen.

Ab dem 1. Januar 2023 werden die „Vorschriften zum Umweltschutz der astronomischen Beobachtung Lenghu im Autonomen Bezirk Haixi der Mongolei und Tibets“ offiziell umgesetzt und der dunkle Nachthimmel wird seinen eigenen gesetzlichen Vormund haben.

Ölstadt wird zur Astronomiestadt

In den 1950er Jahren wurden in der Region Lenghu reiche Ölvorkommen entdeckt. Ölarbeiter bauten ihre Häuser in der Wüste. Lenghu war einst als „Ölstadt“ bekannt, doch als die Ressourcen allmählich versiegten, wurde es in der Gegend nach den 1980er Jahren wieder still. Mit dem Bau des astronomischen Observatoriums Lenghu wurden in den letzten Jahren 12 Forschungsprojekte und 43 Teleskope von 11 wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen in Lenghu eingerichtet und das Gebiet hat sich zur größten astronomischen Beobachtungsbasis in Asien entwickelt.

Heutzutage kommen jeden Sommer Kinder aus aller Welt nach Lenghu, um den faszinierenden Weltraum mit Teleskopen zu beobachten und sich durch den engen Kontakt mit Wissenschaft und Wissenschaftlern für die Wissenschaft zu verlieben. Lenghu hat sich außerdem von einer Ölstadt im Niedergang zu einer geschäftigen Astronomiestadt gewandelt.