De nieuwe vorderingen op telescoopgebied.

A. De Hubble Space Telescoop (HST)

De Hubble Space Telescoop (HST) is een grote sterrenkijker die in een baan om de aarde draait, waarbij het zicht niet vertroebeld wordt door de aardse dampkring. Dit idee leek v  r het begin van het ruimtevaarttijdperk rond 1960 louter sciencefiction. Maar in 1990 werd het werkelijkheid, dankzij de samenwerking van de NASA en de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. De ruimtetelescoop met een 2,4 meter spiegel kostte een slordige twee miljard dollar. Na een geslaagde lancering volgde echter een enorme teleurstelling: alle opnamen waren onscherp. Hubble bleek bijziend. Vele wetenschappers en technici waren door de 'Hubble trouble' diep ontgoocheld. Ze waren misschien een jaar lang voor niets met dit project bezig geweest, Tot overmaat van ramp dreigden sommige senatoren de geldkraan dicht te draaien en stond zelfs even het voortbestaan van de NASA ter discussie.
In 1993 werd tijdens een spectaculaire reparatiemissie de telescoop in de ruimte een bril aangemeten. Sinds die tijd werkt de HST voortreffelijk. De telescoop is ook uitgerust met een camera voor de nabije (grenzend aan de golflengte van het zichtbare licht) ultraviolet- en infraroodstraling.
De Hubble Ruimte telescoop (HST) is een 2.4 meter spiegel telescoop, die in een satellietbaan om de aarde draait sinds 1990. De energie wordt opgewekt via twee zeer grote zonnepanelen van 2.4 m bij 12,1 m elk. Vanwege het ontbreken van de atmosfeer op deze hoogte boven het aardoppervlak en het verre zijn van aardse lichtbronnen kunnen zeer scherpe foto's gemaakt worden van manen, planeten, sterren, gas en stof nevels en ver verwijderde sterrenstelsels.
De bemanning van het ruimteveer Discovery heeft op 27 december 1999 volgens planning alle geplande activiteiten aan de hubble space telescoop uitgevoerd. Aan boord van de Discovery heerste op eerste kerstdag een vrolijke kerstsfeer. Astronauten Michael Foale, Steven Smith, John Grunsfeld, Claude Nicollier en Jean-Francis Clervoy wisten hun missie met succes af te ronden.
Tijdens drie ruimtewandelingen slaagden de astronauten erin de befaamde Hubble ruimtetelescoop te voorzien van een nieuwe besturing, een nieuwe computer, een nieuwe recorder en nieuwe regelapparatuur voor elektriciteit en temperatuur. De telescoop, die op eerste kerstdag weer werd uitgezet in zijn baan, kan opnieuw met zijn werk beginnen. 

(De telescoop is genoemd naar een van de belangrijkste sterrenkundigen van de 20e eeuw: de Amerikaan Edwin Hubble. Hij verrichtte in de periode 1920-1930 baanbrekend werk door - samen met Milton Humason - het verband aan te tonen tussen de afstand van sterrenstelsels en hun vluchtsnelheid. Dit verband is weergegeven in de Wet van Hubble. Deze wet vormt een hoeksteen van de moderne kosmologie, omdat hierin empirisch de uitdijing van het heelal is vastgelegd, waarmee het mogelijk werd bij benadering de ouderdom van het heelal vast te stellen. (Tevens werd hiermee een brug geslagen naar de oerknal-theorie genaamd: 'avant la lettre', in dezelfde periode onafhankelijk van elkaar ontwikkeld door de Rus Alexander Friedmann en de Belgische priester Georges Lema tre.)

B. Keck telescope
Het Keck-programma loopt nu drie jaar en kan Jupiter-achtige planeten tot op 1 astronomische eenheid van een ster opsporen, terwijl het programma op de Lick-sterrenwacht, dat al 5 jaar loopt, dergelijke planeten tot op 2 AE kan waarnemen. De komende jaren zal de lijst zonder twijfel worden uitgebreid.

C. Gemini Telescopen
Britse astronomen hebben opnamen vrijgegeven van een telescoop die speciaal is ontworpen om door kosmische stofdeeltjes heen te kijken. De telescoop Gemini South staat op een berg in Chili op 2715 meter hoogte. 
De telescoop kan tot in detail sterren waarnemen die zich achter kosmische wolken schuilhouden. Hij kan infrarood licht opsporen, net als de Gemeni North, die op Hawaii is gebouwd. De telescopen staan aan weerszijden van de evenaar en kunnen samen een soort panoramabeeld geven van de hemel in het noordelijk en zuidelijk halfrond.
De Gemini's hebben spiegels van acht meter doorsnee en kunnen lichtsignalen opvangen van melkwegen die miljarden lichtjaren van ons verwijderd zijn. De spiegels van de telescopen zijn ruim drie keer zo groot als die van de Hubble-telescoop, die zich in de ruimte bevindt en niet wordt gehinderd door het weer hier op aarde.

D. VLT (very large telescope)

De VLT word als de beste telescoop ter wereld beschouwt
Met een indrukwekkende serie ruimtefoto's heeft de Europese astronomie duidelijk gemaakt dat ze nu beschikt over de beste telescoop ter wereld. Voor het eerst sinds bijna een eeuw wordt daarmee het Amerikaanse monopolie op dit gebied doorbroken. In de acht landen die aan het project deelnemen waaronder Nederland werd met grote spanning uitgekeken naar de resultaten van het zogenoemde eerste licht van de Very Large Telescope (VLT) in 1998.
Op de bijeenkomst in Amsterdam werden in mei 1998 de eerste VLT-beelden van bolvormige sterrenhopen, planetaire nevels en ontplofte sterren met groot enthousiasme ontvangen. "De beste plaatjes die ooit met een telescoop vanaf het aardoppervlak gemaakt zijn", aldus astronoom dr. Lex Kaper van het Europees Zuidelijk Observatorium (ESO).
De telescoop, die staat op de berg Paranal in het noorden van Chili, zal uiteindelijk bestaan uit vier aan elkaar gekoppelde telescoopspiegels met elk een diameter van 8,2 meter. De eerste spiegel werd ge nstalleerd in april 1998.
In 2001 werd de laatste spiegel aangesloten. De dan complete VLT levert beelden die honderdmaal scherper zijn dan die van de ruimtetelescoop Hubble.

E. OWL
Roberto Gilmozzi bouwt voor   n mljard euro de grootste telescoop ter wereld. Een telescoop waarbij de huidige reuzenkijkers volledig in het niet valt. Even hoog als de piramide van Gizeh, en tienduizend keer zo gevoelig als de Keck-telescoop op Hawaii. Inmiddels ligt het basisontwerp klaar.
De Italiaanse astronoom is sinds oktober 1999 directeur van de Paranal-sterrenwacht in Chili, waar de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) de laatste hand legt aan de Very Large Telescope, een ensemble van vier telescopen met een spiegelmiddellijn van ruim acht meter. 
Over vier jaar kan ESO met de bouw van de OWL-telescoop (OverWhelmingly Large) van start gaan. 
De OWL-telescoop moet een spiegelmiddellijn van honderd meter krijgen. De gebogen spiegel gaat uit 2000 zeshoekige segmenten bestaan, en ook de telescoopconstructie wordt als een blokkendoos samengesteld uit identieke bouwstenen. Ondanks de kolossale afmetingen zal het gevaarte 'slechts' 9000 ton wegen. Met de OWL hopen sterrenkundigen de vroege evolutie van het heelal te bestuderen, de vorming van sterren en planeten te ontraadselen, de omgeving van zwarte gaten te onderzoeken, en het bestaan van aardeachtige planeten bij andere sterren aan te tonen. 
Een nieuwe telescoop is hooguit twee keer zo groot als de vorige. De laatste twintig jaar heeft er een enorme technologische revolutie plaatsgevonden, maar in de telescoopbouw is die niet ten volle benut.
Toen er een ruw eerste ontwerp voor de telescoopoptiek lag, viel er binnen de ESO serieus over te praten. Tijdens een workshop in Zweden, in de zomer van 1999, durfden Gilmozzi en zijn collega's voor het eerst met stelligheid te beweren dat OWL een haalbare kaart was. 
Inmiddels is er op het ESO-hoofdkwartier in Garching-bei-M nchen een officieel OWL-projectbureau met een jaarbudget van anderhalf miljoen mark, waar een man of tien de helft van hun tijd besteden aan het vervolmaken van het ontwerp. In 2003 moet het haalbaarheidsonderzoek zijn afgerond; twee jaar later kan er een gedetailleerde blauwdruk liggen, en zal ESO een definitieve beslissing nemen over de uitvoering. Rond 2015 kunnen de eerste waarnemingen plaatsvinden.

De OWL is een telescoop van superlatieven. Het sferisch gebogen spiegeloppervlak is met 0,78 hectare groter dan dat van alle professionele telescopen in de geschiedenis bij elkaar. De tweeduizend segmenten zijn stuk voor stuk tot op een fractie van een nanometer te positioneren met behulp van computergestuurde ondersteuningspunten. De secundaire spiegel van de telescoop, die het opgevangen sterlicht terugkaatst in de richting van de meetapparatuur, heeft een middellijn van dertig meter, en is volmaakt vlak. 
Een sferische hoofdspiegel en een vlakke secundaire spiegel - daarmee krijg je geen scherpe afbeeldingen. OWL wordt dan ook uitgerust met een zeer ingewikkelde corrector, die uit vier speciaal geslepen enkelvoudige spiegels bestaat. 'Maar de grootste daarvan hebben een middellijn van 8,2 meter,' zegt Gilmozzi - 'even groot als de spiegels van de Very Large Telescope. Daar hebben we veel ervaring mee.' 
Omdat een veraluminiseerde spiegel ongeveer 95 procent van het opvallende licht weerkaatst, gaat er in een telescoop met zes spiegeloppervlakken ruim een kwart van het licht verloren. Om die reden worden de spiegels van de OWL waarschijnlijk verzilverd, zodat het lichtverlies beperkt blijft tot circa tien procent. 
Zilvercoating is al met succes toegepast in de twee internationale Gemini-telescopen. Een bijkomend voordeel is dat de coating langer meegaat. Toch zullen de segmenten van de hoofdspiegel elke drie jaar opnieuw verzilverd moeten worden. 'Dat betekent dat er per dag twee verwijderd, gecoat en teruggeplaatst moeten worden,' zegt Gilmozzi. 'Dat vergt een complete fabriekslijn, die continu in bedrijf is.' 
Het mechanisch ontwerp van de telescoop biedt minder hoofdbrekens. Als een gigantische vakwerkconstructie wordt de OWL opgebouwd uit identieke, holle staven en knooppunten. Gilmozzi: 'In 1997 zag het er nog naar uit dat de telescoop 45000 ton zou wegen. Een jaar later hadden we dat teruggebracht tot 28000 ton, en nog een jaar later tot 12000 ton, en wanneer hoofdspiegel niet van glas maar van siliciumcarbide gemaakt word, hoeft de telescoop maar 9000 ton te wegen.' 
Overigens komt de OWL niet in een klassieke telescoopkoepel te staan, maar gewoon in de open lucht. Overdag worden de spiegels afgedekt, en bij slecht weer moet er een gigantische verrijdbare hangar over de gekantelde telescoop schuiven. 'In Duitsland is in twee jaar tijd een zeppelinhangar gebouwd waar de OWL twee keer in zou passen,' zegt Gilmozzi, 'dus daar voorzien we ook geen problemen.' 
Of ESO inderdaad 900 miljoen euro op tafel wil leggen voor de supertelescoop, moet nog blijken. Misschien zal over vier jaar besloten worden dat honderd meter toch te groot is. 'Maar kleiner dan zeventig meter moet de OWL niet worden,' waarschuwt Gilmozzi. 'Bij kleinere spiegelmiddellijnen is het huidige ontwerp niet langer het goedkoopste.' Voorlopig blijft hij vasthouden aan een spiegelmiddellijn van honderd meter. 'Misschien moet er worden samengewerkt met andere landen.'

F. Giant Segmented Mirror Telescope (GSMT)
De Verenigde Staten vormen een voor de hand liggende partner, maar Amerikaanse astronomen hebben hun zinnen gezet op een veel minder ambitieus project, de Giant Segmented Mirror Telescope, die een spiegelmiddellijn van 'slechts' dertig meter moet krijgen. De GSMT kan rond 2010 al in bedrijf zijn - ongeveer vijf jaar eerder dan de OWL.En het lijkt onwaarschijnlijk dat er in Amerika veel animo bestaat voor deelname aan het OWL-project. 
En waar moet de reuzentelescoop verrijzen? Chili heeft een ideaal astronomisch klimaat, maar wordt regelmatig geteisterd door aardbevingen, en door de relatief lichte constructie is de OWL daar extra gevoelig voor. ESO onderzoekt momenteel ook locaties op de Canarische Eilanden, in zuidelijk Afrika en in Oezbekistan. 'Er valt momenteel nog weinig over te zeggen,' aldus Gilmozzi. 
Over de volgende stap heeft Gilmozzi nog niet uitgebreid nagedacht. Een kolossale telescoop in de ruimte lijkt een logisch vervolg op de OWL. 'Boven een bepaalde afmeting wordt het waarschijnlijk goedkoper om een telescoop in de ruimte te bouwen dan op de grond, waar je altijd een gevecht met de zwaartekracht moet leveren. Dan kun je dus  cht onvoorstelbaar grote instrumenten bouwen, waarbij zelfs de OWL een speelgoedtelescoopje lijkt.

Terug naar index