08.04.2026„Wir entwickeln ein Bildstabilisierungssystem für ein faseroptisches Spektroskop für das 2-Meter-Teleskop an unserem Standort in Tautenburg, Deutschland. Die Aries 16 sCMOS-Kamera vereint hohe Geschwindigkeit mit der exzellenten Empfindlichkeit und dem geringen Rauschen, die wir für die Beobachtung sehr lichtschwacher Sterne benötigen.“
– Hans-Peter Doerr, Karl-Schwarzschild-Sternwarte, Thüringer Landessternwarte Tautenburg
Forschungsziele der Gruppe
An der Thüringer Landessternwarte Tautenburg erforschen Wissenschaftler Sterne, die Sonne, Planeten und andere astronomische Objekte mithilfe bodengebundener Teleskope. Die Gruppe Optische Technologien & Photonik unter der Leitung von Prof. Markus Roth konzentriert sich auf die Entwicklung spezieller optischer Instrumente zur Erforschung der Sonne und der Sterne.
Die Arbeit von Dr. Hans-Peter Doerr konzentriert sich auf die Entwicklung von Instrumenten für die Sonnen- und Sternphysik, insbesondere auf hochpräzise Spektroskopie und Spektropolarimetrie. Seine Forschung zielt darauf ab, die Dynamik von Sonne und Sternen, die magnetische Aktivität und die Geschwindigkeitsfelder in der Sonnenatmosphäre durch die Messung subtiler Variationen in Spektrallinien zu verstehen.
Diese Art von Arbeit unterstützt Langzeitstudien zur solaren Variabilität und trägt zu koordinierten Beobachtungsbemühungen und Netzwerken bei, die darauf ausgelegt sind, die Sonne kontinuierlich mit hoher zeitlicher Stabilität und Genauigkeit zu überwachen.
Ausrüstung & Experiment
Wissenschaftliche Kameras spielen eine entscheidende Rolle auf der Detektorebene von Spektrographen, wo sie feinste spektrale Details wie Intensitäts- oder Wellenlängenverschiebungen mit hoher Präzision erfassen müssen. Astronomische Beobachtungen mit bodengebundenen Teleskopen werden jedoch durch zufällige Bildbewegungen und Bildunschärfen aufgrund von Turbulenzen in der Erdatmosphäre beeinträchtigt – ein Effekt, der als astronomisches Seeing bezeichnet wird. Seeing ist der dominierende Faktor, der die Auflösung großer bodengebundener Teleskope begrenzt. Die derzeit am TLS entwickelte Bildstabilisierung zielt darauf ab, diesen Effekt teilweise zu mindern, indem sie das Bild des Sterns auf der optischen Faser zentriert hält, die das Licht zur weiteren Analyse zum Spektrographen leitet.
Der Aries 16 eignet sich hervorragend für diese Anwendung, da er mit einer hohen Bildrate betrieben werden kann und gleichzeitig ein außergewöhnlich niedriges Ausleserauschen sowie eine hohe Empfindlichkeit bietet.
Karl-Schwarzschild-Observatorium – Alfred-Jensch-Teleskop. Von Ximeg – Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23611507
Erfahrungen mit Tucsen
„Für eine solche Anwendung ist es unerlässlich, die Kameraparameter vollständig kontrollieren zu können und sie in einem hochspezialisierten, maßgeschneiderten Software-Framework betreiben zu können. Tucsen hat uns dabei hervorragend unterstützt, und wir freuen uns darauf, das Instrument noch in diesem Jahr am Teleskop einzusetzen.“
—— Hans-Pater Doerr, Karl-Schwarzschild-Sternwarte, Thüringer Landessternwarte Tautenburg
Die Aries 16 verfügt über 16 μm große Pixel, die die ultimative Empfindlichkeit von EMCCDs ermöglichen und gleichzeitig die von sCMOS-Sensoren mit Binning übertreffen.
90 % Spitzen-QE
60 fps
0,9 e- Leserauschen
800 x 600 Pixel
16 Mikron Pixel
CameraLink & USB 3.0
