Astronomie und Schule
Das Radioteleskop der Claude-Dornier-Schule in Friedrichshafen (Teil 1)

Heinz Jürgen Beister, Adrian Hoffmann

Heinz J. Beister und Adrian Hoffmann, Friedrichshafen

Im Auftrag der ESA hat das Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Dresden ein Radioteleskop für Schulen entwickelt. Die Claude-Dornier-Schule in Friedrichshafen hat dieses Projekt an der Schule realisiert. Um diese Anlage auch für andere Schulen nutzbar zu machen, wurde eine Applikation programmiert, die den Zugang über das Internet ermöglicht.

Teil 1 dieses Aufsatzes befasst sich mit der Vorstellung des Teleskops und den radioastronomischen Messmöglichkeiten der Anlage, Teil 2 stellt die programmtechnische Umsetzung des Projekts vor und die Möglichkeit, das Teleskop über das Internet für gemeinsame Projekte zu nutzen.

Hardware

Im Jahre 2009 hat die Claude-Dornier-Schule in Friedrichshafen mit finanzieller Unterstützung des Fördervereins das vom IIS entwickelte Radioteleskop für Schulen angeschafft. Die Schüler des Technischen Gymnasiums haben mit dem Gerät inzwischen erfolgreich an drei Jugend-forscht-Wettbewerben teilgenommen. Im ersten Wettbewerb haben die Schüler die Grundbegriffe der Radioastronomie erarbeitet und die Geräteparameter gemessen. Die Aufgaben innerhalb des folgenden Wettbewerbs waren die Installation der Anlage auf dem Schuldach und die damit verbundenen statischen Berechnungen. Im dritten Wettbewerbsjahr wurde nun ein Web-Interface programmiert, das den Zugriff auf das Teleskop über das Internet ermöglicht und damit den Grundstein für Arbeitsgruppen zwischen verschiedenen Schulen auf nationaler und internationaler Ebene legt.

Das Gerät besteht aus einer Außeneinheit (Abb. 1) und einer Inneneinheit (Abb. 2). Die Außeneinheit trägt eine handelsübliche Offset-Parabolantenne, die für das Satellitenfernsehen verwendet wird und einen Durchmesser von etwa 1,25 m hat. Die Antenne ist über zwei separat anzusteuernde Yaesu Gleichstrommotoren in Azimut und Höhe frei drehbar. Die von der Antenne empfangene Mikrowellenstrahlung wird durch einen handelsüblichen einfachen LNB im Brennpunkt der Antenne aufgenommen. Der LNB (Low Noise Blockkonverter, rauscharmer Signalumsetzer) empfängt die Strahlung in horizontaler und vertikaler Polarisationsrichtung und transformiert sie aus dem Ku-Band mit 10,7 bis 12,75 GHz in den Bereich 950 bis 2.150 MHz. Dieses Signal wird über ein 50 m langes Coaxialkabel zum Spektrometer der Inneneinheit geleitet. Die Antennenmotoren sind ebenfalls über zwei 50 m lange Kabel mit der Steuereinheit verbunden.