La Palma und die Laser

Können Astronomen selbst den Himmel mit Kunstlicht “verschmutzen”? Ich bin mir sicher, dass sie die Laserstrahlen, die ihre mit adaptiven Optiken ausgestatteten Teleskope in den Himmel richten, nicht als Lichtverschmutzung im eigentlichen Sinne verstehen. Schließlich dienen sie ihrer Arbeit. Doch im Grunde tun sie genau das, was sie anderen verbieten wollen: Kunstlicht in den Himmel strahlen. Alles kein Problem, weil es der Wissenschaft dient?

Die schärfste Waffe gegen astmosphärische Turbulenzen: Das "leistungsstärkste Laserleitstern-System der Welt" ging im April 2016 am Paranal-Observatorium der ESO in Chile in Betrieb. Kommt das amerikanische Thirty-Meter-Telescope (TMT) tatsächlich auf die Kanareninsel La Palma, werden ähnliche Laser auch den dortigen Himmel schmücken. Bildquelle: ESO/F. Kamphues
Die schärfste Waffe gegen atmosphärische Turbulenzen: Das „leistungsstärkste Laserleitstern-System der Welt“ ging im April 2016 am Paranal-Observatorium der ESO in Chile in Betrieb. Kommt das amerikanische Thirty-Meter-Telescope (TMT) tatsächlich auf die Kanareninsel La Palma, werden ähnliche Laser auch den dortigen Himmel schmücken. Bildquelle: ESO/F. Kamphues

Am 21. April 2017 ging in der Inselhauptstadt Santa Cruz de La Palma der Kongress „Preserving the Skies“ zu Ende. Sein Anlass war das zehnjährige Jubiläum der „La Palma Declaration“ von 2007, deren eigentlicher Name auf Deutsch „Erklärung zum Schutz des Nachthimmels und des Rechts auf Sternenlicht“ lautet. Die Unterzeichnenden, darunter Vertreter der UNESCO, der internationalen astronomischen Union und des astrophysikalischen Instituts der kanarischen Inseln (IAC), fixierten damals die Forderung, dass ein „unverschmutzter Nachthimmel ein unveräußerliches Menschenrecht“ sei, und dass es allen Menschen möglich sein soll, das Firmament in seiner natürlichen Pracht genießen zu können.

Zehn Jahre später lässt sich feststellen, dass die auf La Palma eingeleiteten Maßnahmen zum Schutz des Nachthimmels vor künstlichem Licht Früchte tragen: Stefano Cavazzani von der Universität Padova präsentierte Satellitenaufnahmen, die zeigen, dass der Himmel über La Palma seit dem Jahr 2000 praktisch nicht heller geworden ist – ganz im Gegensatz zu den anderen kanarischen Inseln und zum größten Teil der restlichen besiedelten Welt. Das verdankt die Insel vor allem den Astronomen. Deren Observatorien auf dem 2400 Meter hohen Inselgipfel „Roque de los Muchachos“ sind unmittelbar durch Lichtverschmutzung gefährdet. Es sind vor allem Astronomen, die sich auf La Palma und weltweit für das Überleben der natürlichen Dunkelheit einsetzen. Nicht zuletzt dank ihrer „Starlight-Erklärung“ gehört La Palma zu den wenigen Orten auf der Welt, von denen man noch einen von Kunstlicht unverschleierten Blick in unseren Kosmos werfen kann.

Eine Serie von Vorträgen der Konferenz machte mich allerdings nachdenklich. Sie handelten von aktuellen Plänen, das amerikanische Riesenteleskop TMT, dessen Baugenehmigung auf Hawai’i aufgrund lokaler Proteste vorläufig zurückgezogen wurde, ab 2018 auf dem Roque de los Muchachos zu bauen. Als neues Teleskop der 30-Meter-Klasse wird das TMT mit einer lasergestützten „adaptiven Optik“ ausgestattet sein. Mit ihm können atmosphärische Störungen der irdischen Lufthülle in Echtzeit korrigiert werden und Bilder mit einer Schärfe möglich, die sonst nur von Teleskopen im Weltraum erreicht wird. Dazu projizieren etwa 15 Watt starke Laser „künstliche Sterne“ in eine Atmosphärenschicht 90 Kilometer über dem Boden. Die Strahlen dieser meist orangefarbenen Laser sind für das bloße Auge sichtbar. Sie werden bereits an anderen Teleskopen eingesetzt, etwa am „Very Large Telescope“ in Chile, auf Hawai’i  und auch, wenngleich in geringerem Maße, auf La Palma.

Im Nominalbetrieb werde das TMT rund 40-50% seiner Beobachtungszeit Laserleitsterne einsetzen, hieß es – vor allem in den qualitativ besten Nächten. Da das System der adaptiven Optik zu den „First Light“-Instrumenten gehört, könne diese Zahl in den ersten Jahren des Betriebs 100% erreichen. Auch existierende Teleskope wie das 10,4-Meter Gran Telescopio Canarias werden in näherer Zukunft wohl mit adaptiver Optik arbeiten. Heißt: Der dunkle Nachthimmel über dem Roque wird in einigen Jahren regelmäßig von Lasern „geschmückt“ sein.

Vier Laserstrahlen treten aus dem neuen Laser-System am Hauptteleskop 4 am VLT aus. Bildquelle: ESO/G. Hüdepohl
Vier Laserstrahlen treten aus dem neuen Laser-System am Hauptteleskop 4 am VLT aus. Bildquelle: ESO/G. Hüdepohl

Den offenkundigen Widerspruch zwischen dem Ziel eines dunklen, unverschmutzen Himmels und leistungsstarken Lasern war auch den Vortragenden bewusst. Ja, die Laser seien eine „Form von Lichtverschmutzung“, meinte Casiana Muñoz Tuñón vom IAC, doch eben eine, die man kontrollieren könne. Angel Otarola vom TMT beschrieb in seinem Vortrag das dazu eingesetzte „Laser Collision Avoidance System“. Mit ihm werde sichergestellt, dass es nicht zu Interferenzen zwischen den Laserstrahlen der Observatorien mit adaptiver Optik und den übrigen Sternwarten komme. Auch stellten solche Systeme sicher, dass die Laser keine Flugzeuge oder Satelliten gefährdeten.

Es überraschte mich etwas, dass niemand auf der Konferenz, in deren Titel der Schutz des Nachthimmels stand, Fragen stellte, die mir spontan in den Kopf kamen: Stören solche Laser möglicherweise nachtaktive Tiere, Zugvögel etwa – ein altbekanntes Thema der Lichtverschmutzungsforschung, das erst Tags zuvor angesprochen worden war? Und wie wirken sich die allnächtlichen Strahlen auf das schützenswerte nächtliche Landschaftsbild aus, von dem zu Beginn der Konferenz so viel die Rede war? Was wird aus dem „unverschmutzen“ Himmel ausgerechnet über dem Gipfel von La Palma, dem Kern des „Starlight-Reservats“?

Da niemand solche Fragen stellte, tat ich es selbst. Die erste beantwortete Otarola schnell und eindeutig: Über Zugvögel und andere Tiere habe man sich bisher keine Gedanken gemacht. Eine Aussage, die mich stutzig machte: Dass Laser Vögel stören können, bestätigte mir ein anwesender Ornitologe umgehend, man nutze sie etwa, um die Tiere an Flughäfen zu verscheuchen. Ob eine der betroffenen Sternwarten in einer Vogelzugroute liegt, müsse man untersuchen. Wenn ein Laser einen Piloten in 10000 Metern Höhe stören kann, warum dann nicht auch Zugvögel?

Und der Nachthimmel? Der werde höchstens in unmittelbarer Umgebung der Sternwarten beeinträchtigt, in zwei bis drei Kilometern Entfernung sähe man die Strahlen nur noch mit einem guten Auge. Damit wäre immerhin ein Großteil der Gipfelregion des Roque betroffen. Auf länger belichteten Fotos seien sie zudem gut zu sehen. Wirklich natürlichen Nachthimmel wird man auf dem Roque de los Muchachos in Zukunft nicht mehr so häufig fotografieren können. Trotz „La Palma Erklärung“ und streulichtarmer Straßenlampen.

Den wissenschaftlichen Nutzen der adaptiven Optik anerkennend, steht für mich der dauerhafte Einsatz von Lasern ausgerechnet an den dunkelsten und sensibelsten Orten der Welt im Widerspruch zu Wortlaut und Geist der La-Palma-Erklärung. Die zudem auf der Konferenz zu Tage getretene eingeschränkte Sichtweise der Astronomen auf die eigenen Bedürfnisse sehe ich kritisch. Gibt es keine Alternativen, unsichtbare Laser im UV-Licht etwa? Die Meinung anderer Astronomen, Professioneller wie Amateure, interessiert mich sehr.

3 thoughts on “La Palma und die Laser

  1. Torsten Güths 2017-04-24 / 16:24

    Hallo Jan,

    Klasse Artikel und längst überfällig! Wasser predigen und Wein saufen: Den anderen „verbieten“ auf La Palma herumzuleuchten wie sie wollen, aber selbst diese Lichtstrahlen in den Himmel zu feuern! Irgendwie kommen mir auch die „Profis“ vor wie die Kinder, wenn sie mal ne Taschenlampe in der Hand halten. Hatte selbst eine entsprechende Diskussion über grüne Laserpointer sogar mit Dark-Sky Kollegen. Da kann ich nur den Kopf schütteln. Wenn es wirklich keine Strahlen im nicht-sichtbaren Bereich geben sollte, dann kann mir nur noch den Kompromiss vorstellen, dass eine solche Anlage nur bei Mondschein in Betrieb gehen darf. Am Besten den Artikel gleich ins Englische übersetzen und zum S&T schicken.

    Viele Grüße
    Torsten

  2. Kurt Schaefer 2017-04-24 / 16:45

    Hallo Jan,

    ich sehe diese Entwicklung ebenfalls als sehr kritisch an. Der Einsatz solcher Laser steht m.E. eindeutig im Widerspruch einer Erklärung zum Schutz des Nachthimmels und das Recht auf den Sternenhimmel. Gerade Astronomen sollten mal über den Tellerrand schauen, und sich klar machen, welche Auswirkungen ihr Tun hat.

    Schöne Grüße aus Aachen,
    Kurt

  3. Lukas Schuler 2017-05-11 / 17:25

    Als Hobbyastronom setze ich mich bei Dark-Sky Switzerland für den Schutz der Nacht ein. Dazu gehört für uns unmissverständlich auch die Umwelt und das Ökosystem, wie übrigens auch in der La Palma Deklaration thematisiert.
    Ein Medienartikel machte kürzlich auch in der Schweiz auf die neue Lasertechnologie der Astronomen aufmerksam. Ich habe das, wie auch die grünen Laserpointer, immer kritisch hinterfragt. Und ich bin zum selben Schluss gekommen: Wäre ein unsichtbarer Leitstern denkbar? Vermutlich ist ein Ausweichen auf unsichtbare Strahlung keine gute Idee für die Ökologie, am wenigsten stören dürfte gelbes Licht, wie eine Studie der EU zur Wahrnehmung verschiedener Tierarten vorschlägt. Aber mein Gedanke war ein anderer, den ich bereits geäussert habe (siehe Link).

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind markiert *