Ein Blick in fernen Welten – das ALMA RADIOTELESKOP

Im Norden von Chile ist seit zwei Jahren das größte Radioteleskop der Welt erfolgreich in Betrieb. Das Kürzel ALMA steht für „Atacama Large Millimeter Array“. Ein Verbund von 66 hochempfindlichen Parabolantennen fängt aus dem All Signale im Millimeter- und Submillimeterbereich auf, um daraus wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse über die Natur kosmischer Gas- und Staubwolken zu gewinnen, deren Temperaturen lediglich einige Dutzend Grad über dem absoluten Nullpunkt liegen. Um die empfindlichen Signale von den Parabolantennen an die zentrale Auswerteeinheit zu übertragen, sind in jeder Antenne Tieftemperaturanlagen installiert, die mit einem hochreinen Heliumkreislauf betrieben werden. Ein Helium-Rückverdichtersystem von BAUER KOMPRESSOREN hilft dabei, das Helium bei den nötigen Wartungsarbeiten zurückzugewinnen und somit die Nachhaltigkeit dieser wertvollen Ressource zu gewährleisten. 

Extremer kann man den Standort für ein Radioteleskop kaum wählen. In der lebensfeindlichen Umgebung der nord-chilenischen Atacamawüste liegt auf 5.000 Metern die Hochebene „Llano de Chajnantor“. Temperaturschwankungen von 40 °C zwischen Tag und Nacht sowie der höhenbedingte Sauerstoffmangel fordern Mensch und Material aufs Äußerste. Genau diese Klimabedingungen schaffen aber die Voraussetzungen für den erfolgreichen Betrieb:  

Die extrem trockene Luft enthält fast keinen Wasserdampf, der die aus dem Weltall kommende Radiostrahlung, die sich im Bereich zwischen Infrarot und Radiowelle bewegt, abdämpfen könnte. Wer von San Pedro de Atacama kommend zum ALMA Observatorium hinauffährt, wähnt sich in einem Science- Fiction. Ein Wald aus weißen Antennen-schüsseln überzieht die kahle Mondlandschaft aus rotem Sand und Stein. Sie sind zu einem Verbund geschaltet und schicken die empfangenen Signale zu einem zentralen Computer, der die Signale zusammenführt und an die zentrale OSF (Operation Support Facility) weiterleitet.  

Die technische Herausforderung liegt darin, die Signale möglichst ohne Verlust zu übermitteln. Dazu werden die Empfängereinheiten mit Helium auf unter 4 Kelvin (-269,15 °C) heruntergekühlt. Damit diese tiefen Temperaturen erreicht werden können, kommt ausschließlich hochreines Helium zum Einsatz. Dieses Helium geht normalerweise bei den Wartungsarbeiten und dem damit verbundenen Spülvorgang verloren. Da dies sehr teuer ist, wurde es notwendig, angesichts der knapper werdenden Helium-Vorräte, verbunden mit der schwierigen Liefersituation an diesem entlegenen Standort, sich nach einer langfristigen alternativen Lösung umzusehen. 

So entschied sich die ESO (European Southern Observatory) für ein BAUER Helium-Rückgewinnungssystem, um das wertvolle Gas möglichst lange nutzen zu können. Dabei wird das Helium mithilfe einer Sammelblase aufgefangen und in einem BAUER Hochdruckverdichter des Typs VERTICUS G100-3-5 im Verbund mit einem P 61 Filtersystem wieder auf 220 bar rückverdichtet. Zwei B160 Speicherbänke dienen zur Zwischenspeicherung, bevor das Gas erneut in die Verwendung geht. Angesichts der schwierigen Umgebungsbedingungen stellte die legendäre Zuverlässigkeit von BAUER KOMPRESSOREN bei der Wahl des Verdichtersystems das entscheidende Kriterium dar, wie Armin Silber, der technische Leiter vor Ort, beim Gespräch im ESO Zentrum in Garching bekräftigte.