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Handychips für einen besseren Blick ins All
Neuartiges Spektrometer soll Radioastronomie revolutionieren
Astrophysiker der Universität Bonn haben ein neuartiges Spektrometer entwickelt, das die Radioastronomie revolutionieren könnte. Sie verwendeten dazu spezielle Computerchips, die beispielsweise auch in Mobilfunktechnik zum Einsatz kommen. Das Spektrometer ist erheblich empfindlicher und schneller als herkömmliche Modelle, kostet aber weniger als ein Zehntel. Zudem ist der Stromverbrauch deutlich geringer, so dass es einfacher in entlegenen Regionen oder gar an Bord eines Satelliten eingesetzt werden könnte. Erste Tests des Geräts am 100-Meter-Radioteleskop in Effelsberg verliefen bereits erfolgreich.
Radiospektrometer funktionieren im Prinzip ähnlich wie ein Prisma, das Licht in seine Grundfarben zerlegt. Im Gegensatz dazu dröseln sie jedoch Radiosignale auf, wie sie beispielsweise das Teleskop in Effelsberg mit seiner 100-Meter-Parabolantenne empfängt. So senden beispielsweise Gaswolken im All charakteristische Radiowellen aus, so genannte Emissionslinien. "Je nach Zusammensetzung der Wolke finden sich so im Empfangssignal ganz bestimmte Frequenzen", erklärt Dr. Jürgen Kerp. "Ein Beispiel ist die berühmte Wasserstofflinie: Wasserstoff emittiert Wellen von 21 Zentimetern Länge; an dieser Stelle sieht man im Spektrum daher ein markantes Signal." Spektrometer können daher kalte (und damit dunkle) Gaswolken durch ihr Radiospektrum sichtbar machen und so Hinweise auf die Zusammensetzung weit entfernter Welten geben.
Dr. Kerp und Dr. Stephan Stanko vom Radioastronomischen Institut haben das neuartige Spektrometer zusammen mit ihrem Kollegen Bernd Klein vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie entwickelt. Dabei haben die Astrophysiker auf Bauteile zurückgegriffen, die im Mobilfunk bereits regelmäßig eingesetzt werden: die so genannten "Field Programmable Gate Arrays", kurz FPGAs. "Das sind spezielle Hochgeschwindigkeit-Chips, die wir so programmieren, dass sie Radiosignale spektral zerlegen können", so Dr. Kerp. Eine Einsteckkarte mit einem derartigen FPGA-Spektrometer ist kaum größer als eine Handfläche. Zudem kostet sie weniger als 10.000 Euro, da die Mobilfunk-Chips in hoher Stückzahl produziert werden. "Herkömmliche Geräte sind dagegen erst für ein Vielfaches zu bekommen und nehmen einen ganzen Schrank ein", betont der Privatdozent.
Für weitere Informationen:
» http://www.uni-bonn.de/Aktuelles/Presseinformationen/2004/458.html