Das Radioteleskop am Arecibo Observatory in Puerto Rico sieht aus, als gehöre sie zum Set eines James Bond-Films – die 305 Meter große Schüssel in der hügeligen Landschaft nahe der Stadt Arecibo ist das größte und empfindlichste Radioteleskop, das jemals gebaut wurde. Eingelassen in einer uralten Senke und umgeben von üppiger Vegetation fängt es seit 1963 Radiosignale aus dem Weltraum auf. Eine 810 Tonnen schwere Plattform, die über der Schüssel aufgehängt ist, fangen dabei die von der Oberfläche reflektierten Signale ein.
Die Oberfläche der Parabolantenne besteht aus 40000 perforierten, sphärisch geformten Aluminiumplatten. Die Schüssel selbst kann nicht bewegt werden, wohl aber die darüber positionierten Empfänger. Diese lassen sich so ausrichten, dass sie Signale von verschiedenen Teilen des Himmels empfangen können. Von der Plattform hängt ein kuppelförmiges Objekt, das so bewegt werden kann, dass es Signale von bestimmten Teilen des Himmels bündeln kann. Da die Schüssel nicht kugel- sondern parabelförmig ist, kann man verschiedene Teile des Himmels studieren, ohne die Schüssel selbst bewegen zu müssen. In Kapitel 67 dieses Buches finden Sie Informationen zu Hohlspiegelmikrofonen, bei denen eine vergleichbare Technik zum Einsatz kommt.
Das Arecibo Observatory kann allerdings mehr als nur horchen – die Kuppel besitzt einen 1-Megawatt-Radar, der ein Signal an ein Raumfahrzeug oder einen Planeten senden kann, um dessen Bewegung zu verfolgen oder dessen Oberfläche zu untersuchen.
In ihren frühen Tagen (1965) wurde die Schüssel genutzt, um die Dauer eines Tages auf dem Merkur zu bestimmen (von dem man nun weiß, dass er 59 Erdentagen entspricht). 1972 ortete die Schüssel dann den ersten Pulsar eines Binärsystems (B1913+16). Im Jahr 1992 wurden hier die ersten Planeten außerhalb des Sonnensystems, die um den Pulsar B1257+12 kreisen (der 980 Lichtjahre von der Sonne entfernt ist), entdeckt.
Die Wissenschaftler, die B1913+16 entdeckten, untersuchten über mehrere Jahre hinweg die Umlaufbahnen der beiden Sterne (eine Arbeit, für die sie 1993 den Nobelpreis in Physik erhielten). Die Beobachtung der Umlaufbahnen zeigte, dass sie sich im Einklang mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die die Existenz von Gravitationswellen vorwegnahm, veränderten.
1974 sendete die Antenne eine Nachricht von 1679 Bits an alle lauschenden Alien-Zivilisationen. Mit dieser Nachricht sollte mitgeteilt werden, dass der Mensch von 1 bis 10 zählen können, dass er die Atomzahlen von Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Phosphor kennt (also aller Elemente, die für die DNA nötig sind) und dass er aus DNA besteht (die vier DNA-Nukleotide wurden zusammen mit einer Grafik der DNA-Struktur übertragen). Außerdem wurde ein Bild eines Homo Sapiens, zusammen mit Größenangaben übertragen, die aktuelle Bevölkerungszahl der Erde, eine Grafik unseres Sonnensystems und ein Bild der Arecibo-Schüssel selbst.
Arecibo wird auch im Rahmen des Search for Extraterrestrial Intelligence-Projekts (SETI) genutzt, bei dem überall im Universum nach intelligentem Leben gesucht wird.
Und sie war tatsächlich Kulisse eines James Bond-Films – für den Showdown von GoldenEye aus dem Jahr 1995.
Wenn Sie sich wie James Bond (oder einfach wie ein Radioastronom) fühlen möchten, können Sie dem Observatorium einen Besuch abstatten. Beginnen Sie im Besucherzentrum, in dem die Arbeit am Arecibo-Observatorium erläutert wird. Dort gibt es feste Ausstellungen und es wird ein Dokumentarfilm über die Radioastronomie gezeigt. Anschließend können Sie dann draußen von der Beobachtungsplattform aus das Teleskop selbst anschauen.
Das Arecibo-Teleskop liegt etwa 90 Autominuten vom Flughafen San Juan entfernt. Informationen zu einem Besuch finden Sie unter http://www.naic.edu/.
SETI und das Wow!-Signal
Beim SETI-Projekt werden von Radioteleskopen (insbesondere der Arecibo-Antenne) empfangene Radiosignale auf schmalbandige Radiosignale (d.h. Radiosignale, die nur einen kleinen Teil des Radiospektrums umfassen, wie z. B. das normale Radio auf der Erde) untersucht. Weil weder die Frequenz noch die zeitlichen Faktoren, die von Außerirdischen zum Senden von Nachrichten genutzt werden könnten, bekannt sind, müssen riesige Mengen Radiosignale eingefangen, in schmale Frequenzbänder zerlegt und einzeln auf eine mögliche Kommunikation hin untersucht werden.
Seit den 1960ern werden bei SETI Radioteleskope und Antennen auf der ganzen Welt genutzt, um nach schmalbandigen Signalen zu suchen. Seit 1999 kann jeder mit einem Computer dabei helfen, indem er die SETI@home-Software ausführt. Diese Software nutzt überschüssige Rechnerkapazitäten (etwa wenn ein Bildschirmschoner läuft), um nach schmalbandigen Signalen in einzelnen Radiosignal-Segmenten (die per Internet an den heimischen PC übertragen werden) zu suchen.
Am 15. August 1977 entdeckte SETI etwas, das ein echtes Radiosignal einer außerirdischen Quelle hätte sein können. Die Radioübertragung mit dem Namen 6EQUJ5 wird üblicherweise als Wow!-Signal bezeichnet, nach der handschriftlichen Notiz, die Dr. Jerry R. Ehman auf den Computerausdruck schrieb, nachdem er die Anomalie entdeckt hatte (siehe Abbildung 119.1).
Auf dem Ausdruck sind vom Big Ear-Radioteleskop der Ohio State University empfangene Signale zu sehen. Ziffern und Buchstaben repräsentieren dabei die Intensität des Signals. In Abbildung 119.1 bedeutet ein Leerzeichen, dass kein Signal empfangen wurde, während die Ziffern 1 bis 9 ansteigende Signalstärken anzeigen. Um Zahlen über 10 darzustellen, wurden Buchstaben verwendet (A für 10, B für 11 und so weiter).
Jede Spalte des Signals repräsentiert ein 10-KHz-Band des empfangenen Signals. Ein starkes Signal in einem einzelnen schmalen Band würde auf eine Alien-Übertragung in diesem Frequenzband hindeuten. Die meiste Zeit zeigt ein solcher Ausdruck nur Einsen und Leerzeichen an, d.h. nicht viel mehr als die Hintergrundstrahlung des Kosmos.
Doch das Wow!-Signal war etwas anderes – ein klares, starkes Signal auf einer Frequenz, deren Intensität sich erhöhte und dann abebbte. Jede Zeile des Ausdrucks umfasst 12 Lauschsekunden. Die Ausgabe der Sekunden vor und nach dem Signal zeigt, wie es ansteigt, abebbt und sich von dem Rauschen absetzt (siehe Abbildung 119.2).
Das Signal war ganze 72 Sekunden vorhanden – und das war der spannendste Teil der ganzen Wow!-Signal-Geschichte: Da sich das Big Ear-Teleskop nicht bewegte, fegte es durch die Erdrotation über den Himmel. Wäre ein Signal von einer entfernten außerirdischen Quelle empfangen worden, dann wäre es tatsächlich auf dem Ausdruck erschienen, seine Intensität hätte sich in der Tat gesteigert, und es wäre dann auch wieder verebbt, und zwar in einer Zeitspanne von genau...72 Sekunden (aufgrund der Geschwindigkeit der Erdrotation).
Leider wurde das Signal nie wieder gefunden. Noch schlimmer war, dass Big Ear mit zwei Antennen arbeitete, die den gleichen Punkt am Himmel drei Minuten nacheinander abtasteten, dass aber das Wow!-Signal nur einmal zu hören war.