Sternwarte

Eine Sternwarte oder ein astronomisches Observatorium (von lat. observare = beobachten) ist ein Ort mit wissenschaftlichen Instrumenten zur Beobachtung des Sternhimmels. Neben einzelnen Himmelskörpern des Sonnensystems und der Milchstraße (Sterne, Sternhaufen, Nebel) sind extragalaktische Himmelsobjekte Ziel der Beobachtung.

Wissenschaftliche Observatorien sind meist auf erhöhten Standorten errichtet und mit einer Kuppel vor Wettereinflüssen geschützt. Bei der Auswahl der Örtlichkeit ist eine möglichst große Zahl klarer Nächte, wenig Störlicht und eine geringe Luftunruhe wesentlich. Letztere ist dort gegeben, wo (insbesondere im Gebirge) laminare Luftströmungen vorherrschen.

Bei Sternwarten für den Bildungsbetrieb (Volkssternwarte) oder die Amateurastronomie (Privatsternwarte) sind diese Vorgaben weniger wichtig als die günstige Erreichbarkeit.

Für Beobachtungen im sichtbaren Licht, nahem Infrarot und UV sind heute Spiegelteleskope und Astrografen vorherrschend, während die Bedeutung von Linsenfernrohren (Refraktoren) und Transitinstrumenten (für die Positionsastronomie) abnimmt. Dazu kommen zahlreiche Radioteleskope, die aber kaum zum Begriff „Sternwarte“ gezählt werden.

Merkmale von Sternwarten

Das Erscheinungsbild heutiger Sternwarten ist meist durch eine oder mehrere Kuppeln gekennzeichnet, die

• einerseits zur Beobachtung geöffnet und in die gewünschte Richtung gedreht werden können,
• andererseits im geschlossenen Zustand das darunter aufgestellte Instrument schützen sollen,
• wobei die hellgestrichene Kuppel durch gute Reflexion bzw. Isolierung gegen Sonnenstrahlung für eine gleichbleibend kühle Luft sorgt (siehe nächtliche Abkühlung). Restliche thermische Effekte verursachen allerdings die sogenannte Saalrefraktion.

Die Instrumente selbst (vor allem die Teleskope) sind zum Schutz vor Erschütterungen und Vibrationen auf eigenen, vom übrigen Gebäude mechanisch streng getrennten Sockeln montiert. Für diese tief im gewachsenen Fels fundierten Pfeiler ist der klassische, hinterlüftete Ziegelbau nach wie vor eine mechanisch und thermisch gute Lösung, während Beton ungünstiger ist (mögliche Temperatur- und innere Spannungen, merkliche Pfeilerdrehung). Bei schweren Teleskopen muss ihre Fundierung mindestens zwei Meter in festen Boden (möglichst in den gewachsenen Fels) hinunter reichen, bei Lockergestein sogar bis zu 10 Meter.

Die modernen Großteleskope, die Spiegel bis 10 m Durchmesser und künftig sogar 40 m besitzen, sind nicht mehr in Kuppeln untergebracht, sondern meist in würfelförmigen Schutzbauten, die zum Einsatz geöffnet werden. Aus Gewichtsgründen wird hier statt der klassischen äquatorialen Montierung die mechanisch einfachere azimutale Montierung verwendet.

Forschungs-, Volks- und Privatsternwarten

Der Begriff Observatorium umfasst Forschungsstationen verschiedener Naturwissenschaften wie Meteorologie oder Biologie, wird aber auch für künstliche Erdsatelliten verwendet, die astronomische Teleskope tragen. Meist tragen diese Satelliten mehrere Instrumente, die dasselbe Ziel beobachten können oder getrennt steuerbar sind (siehe Satellitentechnik).

Als Observatorien werden bisweilen auch Bauwerke mit spezieller Konstruktion bezeichnet, die zur Beobachtung astronomischer Phänomene wie der Sommer- oder Wintersonnenwende dienen. Als Sonnenobservatorien sind sie oft einer vorgeschichtlichen Kultur zuzurechnen, wo der Lauf der Sonne beobachtet wurde (z. B. Kreisgrabenanlage von Goseck oder Stonehenge). Moderne Beispiele sind der vom österreichischen Astroverein im Süden Wiens betriebene Sternengarten und ein ähnlicher im Ruhrgebiet.

Der Begriff Sternwarte meint hingegen ortsfeste, überwiegend astronomische Observatorien. Man unterscheidet

• Forschungssternwarten, die meist fern der Städte liegen, große Instrumente und eine erhebliche Zahl an Mitarbeitern haben. Sie gehören meist zu einer Universität oder Akademie und verfolgen nationale Forschungsprojekte oder solche in internationaler Kooperation. Sie sind der Hauptgegenstand der folgenden Abschnitte.
• Volkssternwarten, die überwiegend für öffentliche Führungen und der Erwachsenenbildung dienen. Träger sind meist Astrovereine oder die örtliche Gemeinde. Ähnliche Ziele verfolgen Schulsternwarten. Bisweilen werden beide Arten kombiniert oder sind mit Planetarien ausgestattet. In letzteren werden aber keine Himmelskörper beobachtet, sondern die astronomischen Objekte künstlich projiziert.
• Privatsternwarten werden hingegen von einzelnen, meist gut situierten Amateurastronomen betrieben, vereinzelt auch von Vereinen. Manche bieten an sogenannten Astronomietagen ebenfalls der Öffentlichkeit oder der Nachbarschaft Sternführungen an. Viele Beobachtungsplätze sind auf Wohnhäusern eingerichtet und mit kleinen Kuppeln oder einem Schiebe- bzw. Rolldach geschützt. Auf Grünflächen werden sie als Gartensternwarte bezeichnet. Weniger aufwendig, aber dafür flexibler, sind sie als Terrassen- oder auch Dachsternwarten ausgeführt, vor allem mit transportablen Fernrohren.

Quellen

• David Leverington: Observatories and Telescopes of Modern Times – Ground-Based Optical and Radio Astronomy Facilities since 1945. Cambridge University Press, Cambridge 2016, ISBN 978-0-521-89993-2.