Das Institut für Astrophysik der Kanarischen Inseln (IAC) arbeitet an einem Projekt, bei dem mehrere optische Teleskope des Observatoriums Roque de los Muchachos auf La Palma mithilfe von Quantentechnologien miteinander verbunden werden sollen, um so eine weitaus höhere Auflösungsleistung zu erzielen, als jedes einzelne Teleskop für sich allein erreichen könnte.
In der ersten Phase des Projekts mit dem Namen «La Palma Quantum Interferometer» (LPQI) werden das Nordic Optical Telescope (NOT) und das Telescopio Nazionale Galileo (TNG), die etwa 550 Meter voneinander entfernt sind, miteinander verbunden, um die Technologie zu validieren und im Frühjahr 2028 erste wissenschaftliche Ergebnisse zu erzielen, wie das IAC in einer Pressemitteilung mitteilte.
Das System wird Interferometrie-Techniken einsetzen, um das von verschiedenen Teleskopen und SPAD-Sensoren erfasste sichtbare Licht zu kombinieren. Diese Sensoren sind in der Lage, einzelne Photonen zu erfassen und deren Eintreffen mit einer zeitlichen Auflösung im Pikosekundenbereich zu registrieren.
La Palma: Teleskopnetz soll Hubble-Auflösung deutlich übertreffen
Eine Pikosekunde entspricht einem Billionstel einer Sekunde, und in dieser Zeit legt das Licht etwa 0,3 Millimeter zurück.
Durch den Vergleich der Ankunft dieser Photonen bei weit voneinander entfernten Teleskopen lassen sich Details erkennen, die viel kleiner sind als diejenigen, die jede Anlage für sich allein beobachten kann.
Nach Angaben des IAC könnte das künftige Netzwerk Winkelauflösungen von mehreren zehn Mikrobogensekunden erreichen, was bis zu tausendmal höher ist als die des Hubble-Weltraumteleskops.
In der ersten Phase, die als «LPQI Pathfinder» bezeichnet wird, soll eine Auflösung von 160 Mikrobogensekunden erreicht werden.
Der leitende Forscher des Projekts, Francisco Prada, erklärte, dass Pathfinder die Messung der Winkelgröße der hellsten Sterne ermöglichen und «den ersten Schritt hin zu einem größeren Netzwerk von mit Spektrografen ausgestatteten Teleskopen» darstellen werde.
Zu den möglichen wissenschaftlichen Zielen des Projekts zählen die Erforschung von Schwarzen Löchern und anderen extremen Phänomenen, die Suche nach neuen Methoden zur Entdeckung von Exoplaneten von der Größe der Erde, die Messung der Hubble-Konstante anhand naher Supernovae sowie die Untersuchung der Durchmesser und Atmosphären von Sternen.
Glasfasern sollen Teleskope pikosekundengenau synchronisieren
Eine der größten technologischen Herausforderungen besteht darin, die Teleskope über Glasfaserkabel so zu vernetzen, dass sie eine Zeitreferenz mit einer Genauigkeit im Pikosekundenbereich gemeinsam nutzen.
Die am Projekt beteiligten spanischen Teams planen, das Synchronisationssystem im Herbst dieses Jahres zu installieren und zu kalibrieren.
Der Direktor des IAC, Valentín Martínez Pillet, hat darauf hingewiesen, dass das Projekt ein Bekenntnis dazu darstellt, am Observatorium Roque de los Muchachos Technologien zu entwickeln, die «die Art und Weise, wie wir das Universum beobachten, verändern» können, und die Rolle von La Palma als Referenzort für astronomische Innovationen zu stärken.
FIRNAS bereitet Einbindung des Isaac-Newton-Teleskops vor
Das Projekt sieht außerdem vor, in späteren Phasen weitere Teleskope des Observatoriums einzubinden.
Zu den geplanten Entwicklungen gehört FIRNAS, der erste Spektrograf des LPQI, der für das Isaac-Newton-Teleskop entwickelt wurde.
Außerdem werden Synchronisationsversuche mit Quantenuhren sowie Techniken unter Verwendung verschränkter Photonen untersucht, mit dem Ziel, Informationen über die Phase des Lichts zu gewinnen und Bilder mit höherer Genauigkeit zu rekonstruieren.
Der Leiter des LPQI am IAC, Arturo Manchado, erklärte, dass FIRNAS es ermöglichen wird, das Sternenlicht in verschiedene Spektralbereiche zu zerlegen, um die Empfindlichkeit der Messungen zu verbessern und die künftige Einbindung des Isaac-Newton-Teleskops in das Netzwerk zu erleichtern.
LPQI: Internationale Partner beraten nächste Projektschritte
Die Fortschritte und nächsten Schritte des Projekts wurden im Rahmen des LPQI-Workshops 2026 analysiert, der vom 8. bis 10. September in La Laguna (Teneriffa) stattfand und an dem Wissenschaftler, Technologen und Vertreter verschiedener Institutionen teilnahmen.
Das LPQI vereint Institutionen aus Spanien, Italien, Taiwan und den nordischen Ländern. Neben ihren astronomischen Anwendungen könnten die entwickelten Technologien auch in Bereichen wie der Quantenkommunikation, der Satellitentechnik, den Meereswissenschaften und der Medizin zum Einsatz kommen.
«La Palma vernetzt zwei Teleskope mit Quantentechnologie»
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