Wo ist der strahlendste Sternenhimmel? Chinas großes optisches Observatorium befindet sich auf dem Qinghai-Tibet-Plateau

Der Blick in die Sterne gehört zu den ältesten Verhaltensweisen der Menschheit, die eigentliche Erforschung des Sternenhimmels mit Teleskopen hat jedoch erst eine über 400-jährige Geschichte. Während dieser 400 Jahre hat das Verständnis der Menschheit vom Universum rasante Fortschritte gemacht. Gleichzeitig wurden viele technische Schwierigkeiten überwunden. Eine davon besteht darin, einen klaren Himmel für das Teleskop zu finden, damit die Menschheit das Universum ungehindert erforschen kann.

Nicht überall können qualitativ hochwertige astronomische Beobachtungen durchgeführt werden. Sie stellen sehr strenge Anforderungen an die Atmosphäre und die Luft muss extrem klar und ruhig sein. Wir alle haben die Erfahrung gemacht, dass die Sterne am Himmel oft „blinken“. Dies wird durch atmosphärisches Zittern verursacht, was für astronomische Beobachtungen sehr ungünstig ist. Darüber hinaus gibt es viele strenge Anforderungen, wie etwa weniger Umweltverschmutzung, mehr Sonnentage und sehr wenig Wasserdampf und Staub in der Luft. Daher ist es nicht einfach, einen hochwertigen astronomischen Beobachtungspunkt zu finden. Es ist ein Ziel, von dem Astronomen träumen, das aber nicht leicht zu erreichen ist. Gerade in der heutigen hochentwickelten Industriegesellschaft ist es besonders schwierig geworden, dieses Ziel zu erreichen.

Im August 2021 verkündeten chinesische Wissenschaftler einen großen wissenschaftlichen Durchbruch. Nach der Überwindung zahlreicher Schwierigkeiten und unermüdlicher Anstrengungen entdeckten Astronomen erfolgreich einen hervorragenden Standort für ein Observatorium in der Provinz Qinghai – das Qinghai-Lenghu-Observatorium. Lenghu ist ein See auf dem Qinghai-Tibet-Plateau in der Wüste Gobi am südlichen Fuß des Altun-Gebirges im Norden der Provinz Qinghai, meinem Land. Die nach dem See benannte Stadt Lenghu liegt ebenfalls in der Nähe. Wissenschaftler fanden diesen idealen astronomischen Beobachtungspunkt in der Nähe der Stadt Lenghu, die auf einem 4.200 Meter hohen Berg im Saishteng-Gebirge von Lenghu liegt. Um einen hervorragenden Standort für ein Observatorium zu finden, bedarf es einer zähen Einstellung, die keine Schwierigkeiten scheut, und einer strengen wissenschaftlichen Einstellung.

Seit Januar 2018 überwacht das Forschungsteam des Nationalen Astronomischen Observatoriums der Chinesischen Akademie der Wissenschaften kontinuierlich verschiedene Parameter im Gebiet Lenghu, und diese Überwachung dauert nun schon drei Jahre. Die Ergebnisse zeigen, dass es in der Region Lenghu reichlich Sonnenschein, wenig Niederschlag und einen klaren Nachthimmel gibt. Aufgrund der Höhenlage haben Bodenwind und Sand in Gebieten über 4.000 Metern keine Auswirkungen. Gleichzeitig waren auch die Wetterbedingungen, die jemals verzeichnet wurden, ideal. Daher sind Wissenschaftler davon überzeugt, dass die Beobachtungsbedingungen hier Weltklasse-Sichtbarkeit bieten und das Potenzial besteht, in Zukunft bedeutende astronomische Forschungseinrichtungen in meinem Land zu beherbergen. Man kann ihn als „astronomischen Observatoriumsstandort von Weltklasse“ bezeichnen und ihn mit den weltweit anerkannt besten Observatoriumsstandorten wie beispielsweise Mauna Kea auf Hawaii vergleichen.

Das Qinghai-Tibet-Plateau ist als „dritter Pol“ der Welt bekannt und ein von der internationalen astronomischen Gemeinschaft ersehnter Ort. Nun haben die Wissenschaftler unseres Landes hier endlich den besten Standort für ein astronomisches Observatorium gefunden und damit den gemeinsamen Wunsch von Astronomen auf der ganzen Welt erfüllt. Diese Errungenschaft hat den Engpass überwunden, der die Entwicklung optischer astronomischer Beobachtungen in meinem Land lange Zeit eingeschränkt hat, und hat große Chancen für die Entwicklung von Disziplinen wie optischer Astronomie, Planetenwissenschaft und Erforschung des Weltraums in meinem Land geschaffen.

Ausgezeichneter Standort macht erdgebundene Astronomie brillant

Heute ist die Astronomie in das Zeitalter der Multi-Messenger- und Multi-Band-Zeitdomänen eingetreten. Die Menschen beobachten das Universum nicht nur mit sichtbarem Licht, sondern auch mit vielen anderen Arten von Licht, die für das menschliche Auge unsichtbar sind, darunter Radiowellen, Infrarot, Ultraviolett, Röntgenstrahlen, Gammastrahlen usw. Zu diesem Zweck sind Teleskope nicht mehr auf herkömmliche erdgebundene Teleskope beschränkt. Auch Weltraumteleskope blicken ständig in die Tiefen des Weltraums, um das Universum zu erforschen.

Doch auch heute noch sind erdgebundene Teleskope die treibende Kraft in der astronomischen Forschung. Dies liegt daran, dass der Bau von Weltraumteleskopen teuer ist, ihr Start und Betrieb technisch schwierig sind und sie hinsichtlich ihres Kalibers und ihrer Beobachtungsmöglichkeiten immer noch begrenzt sind. Daher verlassen sich die Menschen in dem Band, das die Atmosphäre durchdringen kann, zur Beobachtung des Universums immer noch hauptsächlich auf erdgebundene astronomische Teleskope. Insbesondere sichtbares Licht, Radiowellen und einige Infrarotstrahlen können die Erdatmosphäre durchdringen und den Boden erreichen, und erdgebundene Teleskope können in diesen Bändern gute Leistungen erbringen. Tatsächlich sind es gerade die großen erdgebundenen Teleskope, die der Menschheit große Fortschritte in ihrem Verständnis des Universums ermöglicht haben.

Im Jahr 1917 wurde am Mount Wilson Observatory das Hooker-Teleskop mit einem Durchmesser von 2,5 Metern gebaut, das damals größte astronomische Teleskop. Mount Wilson liegt in der Nähe von Pasadena, Kalifornien, USA, auf einer Höhe von 1.742 Metern. Es verfügt über ein weites Sichtfeld und eine stabile Atmosphäre und eignet sich daher sehr gut für astronomische Beobachtungen. Kurz nach dem Bau des Hooker-Teleskops kam der amerikanische Astronom Edwin Hubble zum Mount Wilson und begann mit dem Hooker-Teleskop das Universum zu erforschen. Damals glaubten viele Menschen, dass der „Andromedanebel“ nur ein „Nebel“ sei, der in der Milchstraße existiere, und dass die Milchstraße im Universum etwas ganz Besonderes und Einzigartiges sei. Edwin Hubble sah jedoch mit Hilfe des Hooker-Teleskops die Sterne im Andromedanebel, was bewies, dass der Andromedanebel keine „Wolke“ war, sondern aus Sternen bestand und eine „Galaxie“ wie die Milchstraße war.

Mount Wilson Observatorium

Darüber hinaus schloss Edwin Hubble anhand der „Cepheid-Veränderlichen“ im Andromedanebel, dass diese Galaxie weit außerhalb der Milchstraße existierte, was eine wichtige Garantie für die zukünftige Entwicklung der chinesischen Astronomie darstellte. Es stellt sich heraus, dass die Milchstraße nichts Besonderes ist, sondern nur eine gewöhnliche Galaxie im Universum. Edwin Hubble zeigte großes Interesse an Galaxien. Nachdem er mit dem Hooker-Teleskop viele Galaxien untersucht hatte, stellte er fest, dass fast alle Galaxien eine Rotverschiebung aufwiesen. Dies bedeutet, dass sich alle Galaxien im Universum von uns wegbewegen und dass die Geschwindigkeit, mit der sich Galaxien von uns wegbewegen, eng mit ihrer Entfernung von uns zusammenhängt: Je weiter sie entfernt sind, desto schneller bewegen sie sich von uns weg. Edwin Hubble erkannte damals, dass die Fluchtgeschwindigkeit von Galaxien proportional zu ihrer Entfernung ist.

Es stellt sich heraus, dass sich das Universum ausdehnt. Es ist nicht statisch. Es ist in jedem Moment Bewegung, Veränderung, Geburt und Tod unterworfen. Diese Entdeckung hat die Sicht des Menschen auf das gesamte Universum verändert. Die herausragende Leistung des Hooker-Teleskops inspirierte die Astronomen. Seitdem hat die Entwicklung erdgebundener Teleskope rasant zugenommen und nach und nach sind verschiedene große erdgebundene Teleskope entstanden. Sie befinden sich an Orten mit idealen Beobachtungsbedingungen, wie beispielsweise dem Mauna-Kea-Observatorium auf dem Vulkan Mauna Kea in 4.206 Metern Höhe, wo das Keck-Teleskop, das Subaru-Teleskop und das Gemini-North-Teleskop installiert sind.

Die Europäische Südsternwarte in Chile wurde 1962 gegründet und beherbergt einen erstaunlich großen Spiegel, das Very Large Telescope. Es liegt auf dem Berg Paranal in einer Höhe von 2.632 Metern, wo das Klima trocken und der Nachthimmel klar ist, was es sehr gut für astronomische Beobachtungen geeignet macht. Nach Jahren der Planung und Konstruktion wurde das Large Binocular Telescope schließlich auf dem Mount Graham in 3.190 Metern Höhe in Arizona, USA, errichtet. Es liegt weit entfernt von den Lichtern der Großstädte und Wasserdampf und Staub sind äußerst selten, was es zu einem idealen astronomischen Beobachtungspunkt macht. Seit den 1990er Jahren wurden in der westlichen Hemisphäre mehr als ein Dutzend große Teleskope mit einer Öffnung von 8 bis 10 Metern errichtet. Dieser ehrgeizige Schritt hat die Entwicklung der Astronomie enorm gefördert.

Mauna Kea-Observatorium auf Mauna Kea

Eine wichtige Garantie für die zukünftige Entwicklung der chinesischen Astronomie

Vor diesem Hintergrund entwickelt sich auch der Bau erdgebundener Teleskope in meinem Land kontinuierlich weiter. In der Familie der optischen Teleskope verfügt mein Land bereits über ein Teleskop mit einer Öffnung von 2,16 Metern, das sich am Xinglong-Observatorium des Nationalen Astronomischen Observatoriums befindet. ein Teleskop mit einer Öffnung von 2,4 Metern, das sich am Lijiang-Observatorium des Yunnan Astronomical Observatory befindet; und das LAMOST mit größerer Apertur ist ein Spektralteleskop der 4-6-Meter-Klasse, das sich ebenfalls am Xinglong-Observatorium befindet. LAMOST wurde später offiziell „Guo Shoujing Telescope“ genannt. Es ist das größte Großfeldteleskop der Welt und kann als fähiger „Sternenhimmelsinspektor“ bezeichnet werden. Es hat die Funktion, den Sternenhimmel zu „vermessen“, verfügt jedoch nicht über die Fähigkeit zur bildlichen Beobachtung.

Guo Shoujing-Teleskop

Ob Purple Mountain Observatory, Yunnan Observatory oder Xinglong Observatory des National Astronomical Observatory, diese frühen Observatorien erfüllten alle die Beobachtungsanforderungen der Zeit. Mit der Zeit müssen die Astronomen jedoch die nächste Generation astronomischer Teleskope an idealeren Standorten aufstellen, was von den Astronomen die Suche nach Standorten erfordert, die tatsächlich internationalen Standards entsprechen.

Diese Arbeiten begannen um das Jahr 2000 und seitdem haben chinesische Astronomen ihre Aufmerksamkeit auf den westlichen Teil unseres Landes gerichtet. Im Jahr 2016 wurde der „13. Fünfjahresplan für den Bau bedeutender nationaler wissenschaftlicher und technologischer Infrastruktur“ offiziell bekannt gegeben und das große optische Infrarotteleskop wurde unter den zehn vorrangig zu startenden Projekten aufgeführt. Damit wurde das Ziel verdeutlicht, „den besten Standort auszuwählen und ein optisches Infrarotteleskop der 12-Meter-Klasse zu bauen“. Dies ist ein großartiger Plan, um die Grenzen der optischen Erkennungsmöglichkeiten zu erweitern. Wenn wir über ein optisches Infrarotteleskop der 12-Meter-Klasse verfügen, werden die umfassenden astronomischen Beobachtungsmöglichkeiten meines Landes erheblich verbessert und es wird ihm helfen, eine internationale Führungsposition einzunehmen.

Gleichzeitig kann dieses Projekt auch wichtige Unterstützung für Spitzenforschung in verwandten Bereichen bieten und die innovative Entwicklung der fortschrittlichen optischen Technologie meines Landes vorantreiben. Aus diesem Grund begannen chinesische Wissenschaftler, einen Standort für ein Observatorium auszuwählen, der den Standards eines optischen Infrarotteleskops mit einer Apertur der 12-Meter-Klasse entsprach. Lenghu liegt im Hinterland meines Landes. Als Standort eines zukünftigen astronomischen Observatoriums großen Ausmaßes verfügt die Beobachtungsbasis Lenghu über die Voraussetzungen, gute Transportmöglichkeiten zu entwickeln, zuverlässige logistische Unterstützung zu leisten und wissenschaftliche Forschungsbasen aufzubauen. Mit der Anerkennung der Experten haben sich nun einige Projekte im Lenghu-Observatorium angesiedelt. Im Mai 2021 wurde das Projekt des 2,5-Meter-Weitfeld-Vermessungsteleskops der University of Science and Technology of China-Purple Mountain Observatory mit einer Gesamtinvestition von 200 Millionen Yuan in Lenghu angesiedelt. Nach seiner Fertigstellung wird dieses Teleskop das größte und leistungsstärkste Teleskop für Zeitbereichsuntersuchungen in der nördlichen Hemisphäre sein.

Gleichzeitig unterzeichneten die Provinzregierung von Qinghai und die Universität Tsinghua eine Kooperationsvereinbarung zum Projekt „Wide Field Survey Telescope (MUST)“ mit einer Gesamtinvestition von rund 1,3 Milliarden Yuan. Das 50-Zentimeter-Binokularteleskop, das gemeinsam von der China West Normal University und dem National Astronomical Observatory entwickelt wurde, wurde aufgestellt und in Betrieb genommen. Gemessen an den bereits realisierten und im Bau befindlichen Projekten wird Lenghu das größte Observatorium meines Landes und darüber hinaus eine wichtige Ressource für astronomische Beobachtungen in der Welt werden. Und was noch wichtiger ist: Es bietet wichtige Garantien für die schnelle Entwicklung der chinesischen Astronomie in der Zukunft.

Derzeit befinden sich die meisten großen erdgebundenen Teleskope der Welt in der westlichen Hemisphäre. Diese ungleiche Verteilung hat die Entwicklung der Astronomie eingeschränkt. Dies liegt daran, dass astronomische Beobachtungen oft Relaisbeobachtungen in den Zeit- und Raumdomänen erfordern und der Mangel an hervorragenden Großobservatorien in der östlichen Hemisphäre es schwierig macht, solche Beobachtungen gut durchzuführen. Dieses Dilemma wird sich nun mit der Entstehung der Beobachtungsbasis Lenghu ändern. Die Errichtung eines großen optischen Observatoriums in meinem Land wird nicht nur große Chancen für die Entwicklung der Astronomie in meinem Land mit sich bringen, sondern auch wichtige Beiträge zur großen Sache leisten, die Geheimnisse des Universums für die gesamte Menschheit zu erforschen.

In Saishiteng ist das Observatorium bei Sonnenuntergang nach dem Schneefall in das Nachglühen des Sonnenuntergangs gehüllt. (Bildquelle: Nationales Astronomisches Observatorium Chinas)