Mit Hilfe der bislang einmaligen hochempfindlichen Hochgeschwindigkeitskamera „OCam“ wollen europäische Forscher besonders scharfe Aufnahmen mit dem „sehr großen Teleskop“ VLT machen. Man erhofft sich damit große Fortschritte bei der Erforschung des Universums:

Foto der OCam

Im Rahmen eines Projekts der ESO und des französischen Centre National de la Recherche Scientifique / Institut National des Sciences de l’Univers (INSU-CNRS) ist mit der „OCam“ eine Kamera entstanden, die 1.500 Bilder pro Sekunde aufnimmt (mit 240×240 Pixeln) und dabei selbst mit geringster Belichtung auskommt. Diese schnellste Hochpräzisions-Schwachlichtkamera der Welt soll neue Möglichkeiten für das Very Large Telescope (VLT) der ESO eröffnen, indem sie hilft, störende atmosphärische Effekte auszugleichen. „Die Bilder, die man dadurch erhält, werden schärfer sein als bei derzeitigen Weltraumteleskopen“, meint Projektkoordinator Philippe Feautrier, Spezialist für Detektoren am Laboratoire d’Astrophysique de Grenoble. Unter anderem wollen Wissenschaftler damit Jagd auf extrasolare Planeten machen.

1.500 Bilder pro Sekunde sind zwar beachtlich, doch kein Weltrekord. Wirklich beachtlich ist erst, dass diese hohe Geschwindigkeit auch mit einer extrem hohem Empfindlichkeit kombiniert wird. „Die OCam bietet das, was wir ein Subelektronenrauschen nennen“, sagt Feautrier. Das bedeutet, dass das Ausleserauschen des CCD-Chips so gering ist, dass wirklich ein einzelnes Lichtteilchen gemessen werden kann. Die Kombination dieser Empfindlichkeit mit der hohen Geschwindigkeit ist eine technische Ausnahmeleistung. „Im Allgemeinen ist eine Kamera umso unempfindlicher, desto schneller sie ist“, betont Feautrier. Hergestellt werden die OCam und ihr Detektor CCD220 von der britischen e2v technologies, einem Spezialisten für Hochleistungskomponenten.

Foto des Sensors der OCam

Zur Anwendung kommen wird die hochempfindliche Highspeed-Kamera zunächst in der Astronomie, als Teil adaptiver Optiksysteme. Diese dienen dazu, das für wissenschaftliche Zwecke extrem störende „Funkeln“ der Sterne auszugleichen, das auf atmosphärische Turbulenzen zurückzuführen ist. Der Ansatz basiert auf der Berechnung von Echtzeitkorrekturen mithilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera und die OCam setzt in diesem Bereich neue Maßstäbe. Die OCam wird im VLT-Instrument „SPHERE“ zum Einsatz kommen, das 2011 installiert wird. Mit diesem Instrument wollen Wissenschaftler extrasolare Planeten direkt abbilden und dadurch die Erforschung ferner Welten vorantreiben.

Die OCam und ihr CCD-Detektor sind das Ergebnis eines fünfjährigen Projekts, das auch von der Europäischen Kommission mitfinanziert wurde. Es ist vorstellbar, dass die Kamera auch andere Forschungsgebiete erobert. „Ich denke, dass sie für biomedizinische Bildgebung interessant sein könnte“, meint Feautrier. Allerdings könnten die hohen Kosten des Systems für etwaige andere Anwendungen ein Hindernis sein.

(pte / Thomas Pichler )