Atmosphärisches Fenster

Atmosphärisches Fenster bezeichnet einen Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums, in dem die Erdatmosphäre weitgehend durchlässig für Strahlung von außerhalb ist und diese den Erdboden erreichen kann. In anderen Wellenlängenbereichen blockieren Moleküle wie Wasserdampf, Kohlendioxid oder Ozon die einfallende Strahlung weitgehend.

Das bekannteste und für die Astronomie grundlegende atmosphärische Fenster liegt im sichtbaren Licht zwischen etwa 380 und 700 Nanometern - dem Bereich, für den das menschliche Auge empfindlich ist. Daneben gibt es mehrere schmale Fenster im nahen Infrarot (rund 1 bis 5 Mikrometer), ein Fenster im mittleren Infrarot (etwa 8 bis 13 Mikrometer) sowie das Radiofenster, das sich von einigen Millimetern bis zu rund 10 bis 20 Metern Wellenlänge erstreckt.

Ultraviolette Strahlung wird weitgehend von der Ozonschicht absorbiert, Röntgen- und Gammastrahlung sowie der größte Teil der Infrarotstrahlung werden durch verschiedene atmosphärische Bestandteile blockiert. Um in diesen Bereichen beobachten zu können, sind je nach Wellenlänge Teleskope auf hohen Bergen, an Stratosphärenballonen oder im Weltraum erforderlich; Röntgen- und Gammastrahlung lässt sich direkt nur oberhalb der Atmosphäre messen.

Hochgebirgsobservatorien wie das Mauna-Kea-Observatorium auf Hawaii in rund 4.200 Metern Höhe nutzen den Vorteil reduzierter Luftfeuchte und weniger Turbulenzen, um Fenster im nahen und mittleren Infrarot zugänglich zu machen. Weltraumteleskope wie das Hubble- oder James-Webb-Teleskop umgehen die atmosphärischen Einschränkungen vollständig.