Mit seinem Spiegeldurchmesser von sechs Metern und neuartigen Instrumenten ist das Fred Young Submillimetre Teleskop das leistungsfähigste Teleskop seiner Art. Mithilfe des FYST wollen Astrophysiker*innen einige der wichtigsten Fragen der Astronomie beantworten: Wie funktioniert das Universum? Woraus besteht dunkle Energie und dunkle Materie? Wie bilden sich Galaxien? Und was geschah in den ersten Momenten nach dem Urknall?
Da das FYST im Submillimeter- bis Millimeter-Wellenlängenbereich arbeitet, müssen besondere Anforderungen erfüllt sein: Die Höhe von 5.640 Metern über dem Meeresspiegel – höher als das Basislager des Mount Everest – liegt oberhalb der meisten atmosphärischen Schichten. Dadurch werden die Submillimeterwellen daran gehindert, den Erdboden zu erreichen. Die extrem trockene Luft der Atacama-Wüste sorgt dabei für ideale Bedingungen, da hier die Signale kaum durch Wasserdampf beeinträchtigt werden.
Was sind Ihre Aufgaben?
Zum einen werden wir zusammen mit Kolleg*innen der Uni Köln das Wasserdampf-Radiometer in Betrieb nehmen. Damit lässt sich der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre über uns messen. Das ist wichtig, da der Wasserdampf die Radiosignale abschwächt und für die korrekte Interpretaton der astronomischen Messungen bekannt sein muss. Allerdings: Wir hängen bei dem, was wir machen, sehr von den Gegebenheiten vor Ort ab. Auf der Südhalbkugel beginnt jetzt bald der Winter, und das Wetter kann uns jederzeit einen Strich durch Pläne machen.
Zum anderen soll die endgültige Wetterstation in nächster Zeit auf einem 10 Meter hohen Turm angebracht werden – so lange kümmern wir uns um die provisorische Wetterstation.
Wo sind Sie untergebracht? Wo essen Sie auf 5600 Metern?
Wir sind im Basecamp des APEX-Teleskops, dass vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie betrieben wird, untergebracht. Das Basecamp liegt am Rand der Wüste am äußersten Rand des Touristen-Hotspots San Pedro de Atacama. Der Charakter ist ländlich, die Atmosphäre ruhig-professionell. Die Astronomen, Ingenieure, Operateure, Techniker und das nicht-wissenschaftliche Personal kennen sich zum Teil schon lange, so dass eine freundliche, oftmals sogar eine freundschaftliche Atmosphäre herrscht.
Für gutes Essen sorgt die Küche des Basecamps. Wer auf den Berg fährt, bekommt ein reichhaltiges Mittagessen mit auf den Weg, das oben in der Mikrowelle aufgewärmt wird. Jeden Samstag findet im Basecamp das berühmte Grillfest "APEX Assado" statt.
Wie kommen Sie vom Basiscamp zum Teleskop?
Die Fahrt mit den Geländewagen geht zunächst über eine Überlandstraße bergauf von 2.400 Meter Höhe auf etwa 5.000 Meter Höhe. Da die Straße nach Argentinien führt, sind hier viele LKW unterwegs, die auf den steilen Abschnitten sehr langsam fahren; das Überholen ist nicht immer ganz einfach. Obwohl die Straße (für hiesige Verhältnisse) recht befahren ist, finden sich immer wieder Tiere auf oder neben der Straße: Lamas, Vicuñas, Esel, Ziegen. Nach etwa einer Stunde ist dann der Parque Astronómico de Atacama (von der Chilenischen Regierung für astronomische Forschung reserviert) erreicht. Dort sammeln sich die Fahrzeuge von CCAT und den Firmen, die am Bau von CCAT beteiligt sind, und fahren auf unbefestigten Straßen in Kolonne zum Teleskop. Am Ende des Tages geht es dann auf dem gleichen Weg zurück.
Wie sieht ein üblicher Arbeitsalltag aus?
Am Anfang tasten wir uns an die Arbeit auf 5600 Metern Höhe über dem Meeresspiegel heran: Am ersten Tag fangen wir mit vier Stunden an, danach dann sechs und schließlich acht Stunden. Hinzukommen etwa drei Stunden Fahrzeit, Besprechungen im Team und Vorbereitungen für den nächsten Tag. Viel Zeit für Freizeit bleibt da nicht, vor allem, weil wir nach einem Arbeitstag in der Höhe ziemlich erschöpft sind.
Wie ist es auf 5600 Metern Höhe zu arbeiten?
Die Landschaft ist absolut atemberaubend, man fühlt sich wirklich auf dem Dach der Welt. Viele Zeit, die Aussicht zu genießen, bleibt natürlich nicht, denn es gibt immer zu tun. Wegen der Höhe müssen wir alle Sauerstoff aus Flaschen über Nasensonden zu uns nehmen; trotzdem bleibt jede körperliche Aktivität anstrengend, abends ist jeder erschöpft. Persönliche Schutzausrüstung inklusiver starker Sonnenbrille und ggfls. Schutzhelm sind vorgeschrieben, und auch sonst wird Sicherheit großgeschrieben: Jeden Tag mehrfach wird von medizinischem Personal vor Ort der Sauerstoffgehalt des Blutes aller Personen auf der Baustelle überprüft, es ist immer ein Krankenwagen dabei, und mindestens ein Mitarbeiter ist nur für sicherheitsrelevante Aufsicht da. Die Stimmung vor Ort ist über Sprachgrenzen und unterschiedliche berufliche Hintergründe sehr kameradschaftlich, alle sind mit Begeisterung bei der Sache.
Wie kommt man an den Job, sich um die IT eines Super-Teleskops zu kümmern?
Reinhold Schaaf: Mein Weg dorthin war nicht ganz geradlinig: Nach dem Studium der Physik und Astronomie und einer Postdoc-Phase habe ich mehrere Jahre freiberuflich Software für die Industrie entwickelt. Den Kontakt zu Kollegen aus der astronomischen Forschung habe ich dabei aber nie verloren.
Irgendwann ergab sich die Möglichkeit, an der Observatoriums-Steuersoftware des APEX-Teleskops des Bonner Max-Planck-Instituts für Radioastronomie mitzuarbeiten. Dabei zeigte sich schnell, dass die Kombination aus Softwareentwicklung und astronomischem Hintergrund für diese Arbeit ausgesprochen hilfreich ist.
Seitdem habe ich Software für mehrere weitere Teleskope entwickelt – und bin so Schritt für Schritt bei der IT unseres Super-Teleskops CCAT gelandet.
Wie motivieren Sie sich gegenseitig?
Christos Karoumpis: Die Umgebung übernimmt einen großen Teil der Motivation. Die Landschaft hier ist so beeindruckend und fremdartig, dass selbst ganz normale Aufgaben schnell zu einem kleinen Abenteuer werden. Kälte, Wind und Höhe sorgen gelegentlich für zusätzliche Herausforderungen, machen die Zeit hier aber auch zu einem Erlebnis, das man so schnell nicht vergisst.
Was war ein Moment, der Sie emotional sehr bewegt hat?
Christos Karoumpis: Der bewegendste Moment war für mich, zum ersten Mal an der Stelle zu stehen, an der später der Hauptdetektor des Teleskops installiert wird. Von dort blickt man direkt zum Sekundärspiegel – genau auf dem Weg, den die Photonen aus den fernen Galaxien nehmen werden, die wir beobachten möchten. Dabei kam mir der Gedanke, dass einige dieser Photonen wahrscheinlich gerade durch mich hindurchfliegen. Für mich sind sie völlig unsichtbar, aber das Teleskop wird sie eines Tages registrieren können. Das war ein besonderer Moment, weil die Wissenschaft plötzlich sehr greifbar wurde.
Was frustriert Sie bei der Arbeit am Teleskop?
Christos Karoumpis: Die größte Herausforderung ist vielleicht überraschend unspektakulär: kein Kaffee am Morgen. Auf dieser Höhe wird der Puls täglich kontrolliert, deshalb ist es besser, vor der Fahrt auf den Berg auf Koffein zu verzichten. Für jemanden, der Kaffee liebt, ist das manchmal härter als Kälte, Wind oder Staub. Dafür schmeckt der erste Kaffee nach der Rückkehr vom Berg umso besser.
Wie arbeitet man erfolgreich in so einem internationalen Team zusammen?
Christos Karoumpis: Gerade hilft uns die Fußball-Weltmeisterschaft dabei, Brücken zu bauen. Im Team kommen Menschen aus vielen verschiedenen Ländern zusammen, aber über Fußball findet man erstaunlich schnell ein gemeinsames Thema.
Solche Gespräche sind ein perfekter Eisbrecher und helfen dabei, auch abseits der Arbeit miteinander in Kontakt zu kommen. Gemeinsame Interessen machen die internationale Zusammenarbeit oft einfacher, als man zunächst denkt.
Haben Sie alles geschafft, was Sie sich vorgenommen haben?
Natürlich ist wieder vieles anders gekommen, als geplant: Für den Aufbau der permanenten Wetterstation auf einem 10 Meter hohen Turm fehlte unerwartet der Blitzschutz, so daß wir diesen Punkt auf einen späteren Zeitpunkt verschieben mussten. Das Wasserdampf-Radiometer dagegen ist wie geplant montiert worden und liefert wertvolle Daten über die Atmosphäre über uns; darauf sind Forschende weltweit gespannt. Und zusammen mit Kölner Kollegen konnte Christos die Montierung für eine Messapparatur zur mikrometer-genauen Vermessung der Spiegel installieren.
Ansonsten mussten wir immer wieder improvosieren. So musste etwa Ausrüstung schnell provisorisch mit Planen vor Schneefall geschützt werden. Denn während Europa schwitzt, herrschen hier rauhe Winterbedingungen mit Temperaturen von -10 Grad und kälter sowie teilweise heftigen Winden.
Insgesamt sind wir zufrieden mit unserem Aufenthalt hier: Vieles ist nun vorbereitet, installiert oder verbessert, und CCAT ist seinem wissenschaftlichen Betrieb erneut einen Schritt nähergekommen.
