Wanneer op het einde van de jaren 1960 het Max Planck Instituut voor Astronomie (MPIA) werd opgericht, kreeg dit een plaats naast het Heidelberg-Königstuhl observatorium in Baden-Württemberg aangezien de nabijheid van een universiteit werd vereist. Echter, de klimatologische omstandigheden in hartje Duitsland vereisten een betere plaats voor de reeks nieuwe telescopen van MPIA.
Om budgettaire en logistieke redenen werd een locatie gezocht op het zuidelijke Europese continent die bij voorkeur boven de 2000m lag. Na enkele jaren van site testing in Griekenland en Spanje, kozen de MPIA astronomen voor de Sierra de los Filabres bergketen in de zuidelijke provincie Almeria  van Spanje. Deze bergketen aan de noordelijke rand van de Tabernaswoestijn bleek met 200 heldere nachten en meer dan 3000 uren zonneschijn de ideale locatie om het Centro Astronomico Hispano-Aleman (CAHA) observatorium uit te bouwen op de 2168m hoge Calar Alto.
In 1971 bereikten de Duitse en Spaanse regeringen een akkoord om de CAHA sterrenwacht te exploiteren waarbij de Spanjaarden zouden instaan voor water, elektriciteits- en wegen-infrastructuur op de 2168m hoog gelegen bergtop. De bouwwerken startten in 1973 en in de zomer van 1975 werd de eerste CAHA-telescoop, een 1,23 m Ritchey-Chrétien reflector met f/8 Cassegrain focus, in gebruik genomen. Op 28 september 1979 werd het CAHA observatorium officieel ingehuldigd door het Spaanse koningspaar Juan Carlos en Sophia Margarita in het bijzijn van MPIA vertegenwoordigers.
Intussen ontwikkelden MPIA astronomen preciezere instrumenten voor een 4 m klasse telescoop die door de Zeiss optiek firma uit Oberkochen werd gebouwd. Na de dood van de Duitse ingenieur Carl Zeiss (1816-1888) begon de firma als Carl-Zeiss-Stiftung optische instrumenten voor telescopen te bouwen. Aanvankelijk apochromatische lenzen voor astro-fotografie en vanaf 1903 volledige systemen met onder meer de 72cm Waltz reflector die nog steeds in gebruik is op de Heidelberg sterrenwacht. Na de Tweede Wereldoorlog lag deze wereldwijd bekende firma voor twee decennia stil maar dankzij de steun van diverse wetenschappers en een financiële injectie begon men in 1961 opnieuw telescopen te bouwen.

De auteur op de 42 m hoge koepel die de 3,50 m CAHA reflector herbergt op Calar Alto in de Spaanse Sierra de los Filabres. Op de achtergrond vlnr de koepels van de 0,80 m Schmidt, de 1,52 m, de 1,23 m en de 2,20 m telescopen.
(Foto: Philip Corneille)

Medio de jaren 1970 bouwde Zeiss twee identieke 2,20 m Ritchey-Chrétien spiegeltelescopen, waarvan de CAHA reflector First light zag in 1979 en de tweede voor Zuid-Afrika was bestemd. Uiteindelijk kwam deze laatste op La Silla in Chili terecht voor de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) met First light in juni 1983. De 2,20 m CAHA telescoop had een f/8 Cassegrain focus maar beschikte tevens over een f/40 Coudé focus waarbij de uittredende lichtbundel naar een aparte ruimte werd gereflecteerd. Deze techniek geeft aan astronomen de mogelijkheid om in deze ruimte zware gevoelige instrumenten te plaatsen die stationair blijven op een permanent platform.
Beide 2,20 m reflectors waren op-en-top Duitse telescopen en de samenwerking tussen Zeiss en de Schott glasfabriek in Mainz verliep vlekkeloos. Bovendien maakte Schott Glaswerke gebruik van ZeroDur, een lithium-aluminosilicaat glassoort met een extreem lage uitzettingscoefficiënt. In 1979 begon Schott Glaswerke aan een 3,50 m ZeroDur spiegel voor de CAHA sterrenwacht. Uiteindelijk nam het vervaardigen van deze spiegel 42 maanden in beslag!
In januari 1980 begon Zeiss aan de bouw en assemblage van de 3,50 m reflector. In 1984 konden het Max Planck Instituut voor Astronomie (MPIA) en het Instituut voor Astrofysica van  Andalusië (IAA-CSIC) deze 3,50 m telescoop als voornaamste instrument op de CAHA sterrenwacht inhuldigen.  Aldus werd CAHA’s grootste telescoop een Ritchey-Chrétien reflector met een 3,50 m hoofdspiegel uit ZeroDur en een 0,91 m secundaire spiegel uit ZeroDur keramisch glas. De CAHA 3.5 m was de laatste grote telescoop met een equatoriale hoefijzer montering en de reflector is nog steeds de grootste op het West-Europese vasteland. De telescoop staat in een 42 m hoog gebouw met een diameter van 31 m en werd op maat geconstrueerd door het Duitse bedrijf DSD Stahlbau uit Saarlouis-Saarland.
De 3,5 m CAHA telescoop zag First light in maart 1984 en na een periode van optimalisatie der instrumenten werd de reflector in juli 1986 aangeboden aan astronomen van alle Duitse en Spaanse instituten. De telescoop beschikt over instrumenten op drie foci;  een f/3,5 primaire focus, een f/10 Cassegrain focus en een f/35 Coudé brandpunt.

De 3,50 m CAHA reflector is de grootste telescoop op het het West-Europese vasteland en de allerlaatste met een equatoriale hoefijzer montering. Deze Ritchey-Chrétien f/10 telescoop met ZeroDur optiek zag First Light in maart 1984.
(Foto: Philip Corneille)
 

Vanaf 1994 werkte een team ingenieurs van MPIA en MPE (Max Planck Institut fur Extraterrestrische physik) aan een adaptieve optiek systeem, genaamd  ALFA (Adaptive optics with a Laser For Astronomy). Adaptieve optiek is een computer gestuurde techniek die met een LASER-straal en  een golffrontsensor de snel veranderende storende invloeden van de atmosfeer in real-time kan compenseren door een vervormbare secundaire spiegel (M2) aan te sturen. De 3,50 m CAHA reflector gebruikt een Ar-Ion LASER om een artificiële ster te creëren op 90 kilometer hoogte in de Sodium laag van de atmosfeer. Een Shack-Hartmann sensor met zeer gevoelige CCD stuurt de M2 aan die is uitgerust met 97 actuatoren om de spiegel te vervormen en de atmosfeer te compenseren. ALFA zag First light in september 1996 en de 3,5 m reflector verkreeg bij gebruik op nabije-infrarood  camera’s en spectrometers een betere resolutie dan de bekende ruimtetelescopen!
Bovendien werd de expertise opgebouwd door de Duitse teams overgedragen aan ESO die de opvolger van het ALFA systeem, PARSEC als Laser Guide Star (LGS) gebruikte voor de vierde VLT telescoop Yepun. PARSEC zag First light op de Very Large Telescoop (VLT) in januari 2006. De ontwikkeling van adaptieve optiek systemen en aanpasbare “rubberen” secundaire spiegels is cruciaal voor de volgende generatie van grote telescopen. Zonder betrouwbare adaptieve optiek hebben 40 m klasse telescopen immers geen nut.
Dankzij de combinatie van een 4 m klasse spiegel en adaptieve optiek, kan de 3,5 m CAHA reflector voor een grote diversiteit aan onderzoekthema’s worden ingezet. Project CADIS (Calar Alto Deep Imaging Survey) is een langdurig observatie project in het domein van de kosmologie inzake veraf gelegen sterrenstelsels in een sector van de nachtelijke hemel die haaks staat op onze Melkweg. Extra-galactisch onderzoek legt zich tevens toe tot het waarnemen van compacte blauwe galaxiën (LCBG – Luminous Compact Blue Galaxies), Gamma-flitsen (GRB – Gamma Ray Bursts),  emissie-lijn sterrenstelsels (ELG – Emission Line Galaxies) en de actieve galactische kernen (AGN – Active Galactic Nuclei) van Seyfert sterrenstelsels.

In 1976 verhuisde de 0,80 m f/3 Schmidt telescoop van Hamburg naar de CAHA sterrenwacht waar deze ondermeer werd gebruikt voor het fotograferen van kometen zoals Hale-Bopp in april 1997.
(Foto: Philip Corneille)

De 3.5 m CAHA reflector wordt tevens ingezet voor follow-up observaties van kandidaat exoplaneten ontdekt met de Europese CoRoT ruimte-telescoop. In 2009 werd het CARMENES (Calar Alto high-Resolution search for M dwarf with Exo-earths with Near-infrared and optical Echelle Spectrographs) exoplaneten project ingediend door IAA-CSIC en het Spaanse centro de Astrobiologia.
Gedurende de zomer van 2012 was de 3,5 m CAHA reflector uitgerust met het Omega 2000 instrument, opvolger van OmegaPrime omdat het op de primaire focus wordt gemonteerd. Omega 2000 is een breedveld CCD-camera die werkt in het nabije infrarood ter observatie van sterrenstelsels met een hoge roodschuiving. Aan de hand van deze kosmologische roodverschuiving z kan de relatieve snelheid waarmee een sterrenselsel zich van de Aarde weg beweegt, worden berekend. De roodverschuiving waargenomen bij veraf gelegen sterrenstelsels vormt de onderbouw van de oerknal theorie, door de Belgische priester/astronoom/kosmoloog Georges Henri Lemaître (1894-1966).
OmegaPrime zag First light in januari 2003 en bestaat uit vijf delen; (1) 35cm spiegel, (2) vier lenzen systeem corrector, (3) filterwiel, (4) 4 Megapixel CCD-sensor en (5) cryogeen koelvat met vloeibare stikstof om de detector te koelen tot 77 Kelvin (min 196 ° Celsius). Het geheel heeft een opvallende paarse kleur en de camera heeft een gezichtsveld van 15,4 bij 15,4 boogminuten met 0,45 boogseconden per pixel.
Onderin het gebouw van de 3,5 m reflector beschikt de CAHA sterrenwacht over een vacuum coater klok voor het hercoaten van grote spiegels tot een diameter van 3,60 m. Gemiddeld om de 18 maanden worden grote hoofdspiegels gewassen en van een nieuwe laag Aluminium of Zilver voorzien. Deze coater werd overigens gebruikt voor de 3,5 m spiegel van de Europese Herschel ruimtetelescoop die in mei 2009 werd gelanceerd.
De internationale Max Planck Research School (IMPRS) voor astronomie biedt diverse astrofysica doctoraatsprogramma’s aan in samenwerking met de Universiteit van Heidelberg. In 2012 werd de buitengewone kwaliteit van de nachtelijke hemel boven het oostelijke deel van Andalusië officieel beschermd door de regionale wetgeving. Hierdoor is de steppewoestijn regio met diverse natuurparken over een oppervlakte van 3788 vierkante kilometer de grootste zone in Europa met een specifieke bescherming tegen lichtvervuiling!

Begin 2013 werd de toekomst voor de Duits-Spaanse sterrenwacht reeds verzekerd want er zijn reeds concrete plannen voor de bouw van een Cherenkov refractor alsook een 6,50 m HEXA telescoop voor fotometrische follow-up observaties van de Europese GAIA ruimtetelescoop. Dit toekomstplan is opnieuw een bewijs dat Europese astronomen het voortouw blijven nemen in de fascinerende wereld van de sterrenkunde!
http://www.caha.es/