Als das »United Kingdom Infrared Telescope« (nachfolgend: UKIRT) in Betrieb genommen wurde, war es weltweiter Spitzenreiter bei Beobachtungen im Infrarotbereich. Trotz seiner über 30 Betriebsjahre erbringt es Leistungen, die seine moderneren Teleskop-»Kollegen« bis 2012 bei Infrarotaufnahmen nicht schaffen.
Am Mauna-Kea-Observatorium wurde es seit seinem »First Light« von teuren Großteleskopen an Kosten und Umfang, jedoch nicht an Präzision übertroffen. Für Forschungsprojekte im Infrarotbereich greifen Wissenschaftler nach wie vor auf den Spezialisten aus Großbritannien zurück.
Mauna-Kea-Observatorium – perfekter Beobachtungsstandort für jedes Teleskop
Teleskope, für die der Standort Mauna-Kea-Observatorium ausgewählt wird, zeichnen sich entweder durch ein enormes Bau- und Betriebsbudget aus oder durch Technik, die bei guten Bedingungen sehr spezielle Beobachtungen ermöglicht.
Für das UKIRT wählte Großbritannien deshalb die international astronomisch begehrte Lage hoch auf einem Vulkangipfel. Es galt zu beweisen, dass Forschungsprojekte auch bei kleinen Budgets durch eine Kombination aus gutem Standort und spezialisierter Technik sensationelle Ergebnisse liefern.
Der Beweis gelang schon mit den ersten Beobachtungen am Mauna-Kea-Observatorium. Obwohl auf dem berühmten Gipfel nach und nach immer größere Teleskope »nachwuchsen«, blieb das UKIRT neben dem jüngeren »Very Large Telescope« bis heute Spitzenreiter bei astronomischen Forschungsprojekten, die mit Infrarottechnik durchgeführt wurden.
UKIRT – Höchstleistung aus Kostengründen
Als Großbritannien den Bau eines Teleskopes plante, galt nicht Spiegelgröße als wesentlicher Faktor, sondern sensationelle Beobachtungen bei geringstmöglichen Bau- und Wartungskosten. So entstand in den 1970er Jahren der Beschluss, das UKIRT als spezialisierten Großspiegel in günstiger Beobachtungslage, hier dem Mauna-Kea-Observatorium auf Hawaii, zu errichten.
Statt sich für den Bau sofort finanziell zu verausgaben, wurden seit dem »First Light« 1979 Stück für Stück Upgrades vorgenommen. Kein anderes Teleskop weltweit ist ähnlich spezialisiert, wodurch die UKIRT-Forschungsprojekte auch heute weltweit die am stärksten spezialisierten sind.
Wenn überhaupt, so lässt sich die Durchmusterungsleistung der UKIRT-Forschungsprojekte höchstens mit der des »Very Large Telescopes« am Paranal-Observatorium in Chile vergleichen. Allerdings ist das UKIRT aufgrund der wesentlich günstigeren Baukosten am Mauna-Kea-Observatorium und der noch etwas genaueren Spezialisierungen jenem 8-Meter-Teleskop überlegen.
Instrumente des UKIRT
Das beschriebene Meisterstück ist am UKIRT die Kombination der Upgrades, mit denen Großbritannien aus einem Teleskop zum »Discountpreis« ein konkurrenzfähiges astronomisches Spezialteleskop nachrüstete.
Die Idee, geeignete Technik nach jeweils aktuellem Stand für Forschungsprojekte zusätzlich anzubringen, hat sich in der Gegenwart bereits an weiteren Großspiegeln des Mauna-Kea-Observatoriums und anderer astronomischer Beobachtungseinrichtungen bewährt. Seit 4 Jahren unterstützt mit dem CGS4 ein Gitterspektrometer neuester Generation die Beobachtungen.
Die Grundinstrumente des UKIRT waren bis 2008 drei Instrumente für den Cassegrainfukus sowie eine Kamera, die vor diesen Cassegrainfokus gesetzt wurde und sich durch ein großes Gesichtfeld auszeichnete.
Weitere Instrumente wurden seitdem am Teleskop auf dem Gelände des Mauna-Kea-Observatoriums zugerüstet: UFTI, eine hochauflösende Pixelkamera für Forschungsprojekte bei Wellenlängen im Mikrometerbereich, UIST, eine hochauflösende Pixelkamera speziell für spektroskopische Beobachtungen sowie eine WFCAM, die ein Beobachtungsfeld von ca. 13,6 Bogenminuten abdeckt.
Forschungsprojekte
Seit 2005 durchmustert das UKIRT einen festgelegten Bereich des Nordhimmels im Rahmen des Forschungsprojektes »UKIRT Infrared Deep Sky Survey (nachfolgend: UKIDSS) mit Infrarot- und anderen Spezialfiltern zum Zweck, kalte »Braune Zwerge« in der Nähe der Milchstraße aufzuspüren, Starburstgalaxien, elliptische Galaxien und Galaxienhaufen sowie Quasare mit unterschiedlich hohen Rotverschiebungen zu entdecken und ihre Entwicklung auf zu erforschen.
Das Mauna-Kea-Observatorium ist wegen der einzigartigen atmosphärischen Bedingungen optimal für solche Beobachtungen mit dem Infrarot-Teleskop.
Die gesammelten Daten übermittelt UKIRT sofort online über das »WFCAM Science Archive« an die ESO. Diese wertet das Forschungsprojekt aus und gibt die Ergebnisse nach jeweils 1 ½ Jahren öffentlich bekannt.
Jeder der fünf Abschnitte und jede Beobachtungstiefe des Teleskops haben eigene Bezeichnungen nach Wellenlänge und galaktischer Tiefe: Large Area Survey (extragalaktische Quellen), Galactic Plane Survey (GPS) (Milchstraße), Galactic Clusters Survey (GCS) (Sternhaufen), Deep Extragalaktic Survey (extragalaktische Quellen, Tiefenüberlappungen) und Ultra Deep Survey (Galaxien im frühen Universum).
Die Durchmusterung ergänzt und erweitert die Beobachtungen der anderen Großteleskope am Mauna-Kea-Observatorium.