Weltraumteleskop der Superlative

"Hubble" ist nicht mehr allein im All. Die Europäische Raumfahrtorganisation ESA hat das größte jemals gebaute Weltraumteleskop in die Erdumlaufbahn transportiert. "Herschel" soll viel tiefer und genauer ins Weltall blicken können als bisherige Beobachtungsstationen.

Der Mai 2009 ist der Monat der Weltraumteleskope. Zuerst startete am 11. Mai die Raumfähre ATLANTIS, um das betagte "Hubble"-Weltraumteleskop der NASA zu reparieren und noch für einige Jahre einsatzfähig zu halten.

Wenige Tage später hob sich vom südamerikanischen Weltraumbahnhof Kourou aus eine 780 Tonnen schwere Ariane-5-Rakete in den Himmel. An Bord waren die ESA-Himmelsteleskope "Herschel" und "Planck".

20 Jahre Entwicklungsarbeit

Die 1,6 Milliarden Euro teuren Satelliten sind die bislang teuerste und aufwändigste ESA-Mission zur Erforschung des Universums. Allein in "Herschel" stecken von der ersten Idee bis zum fertigen Teleskop mehr als 20 Jahre Entwicklungsarbeit. Es wurde nach dem Astronomen Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822) benannt, dem Entdecker der Infrarotstrahlung. Einen Artikel über ihn und seine Arbeit findest du unten in der Linkliste.

Deutschland hat viel zu diesem europäischen Projekt beigetragen: Vor allem bei der Entwicklung von "Herschel" spielten deutsche Forscher und Ingenieure eine Schlüsselrolle. Beteiligt waren unter anderem das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching bei München und Astrium Deutschland in Friedrichshafen. Das Projekt hat rund 200 Arbeitsplätze gesichert. Mehr als zehn Jahre wird an derartigen Satelliten gebaut.

Das Echo des Urknalls

"Herschel" und "Planck" sollen mit bisher unerreichter Genauigkeit das Universum beobachten und Aufschlüsse über weit entfernte Galaxien, die Entstehung von Sternen, und die Bildung des Weltalls nach dem Urknall bringen. Die beiden Satelliten sind wahre High-Tech-Instrumente. Während "Herschel" noch tiefer und genauer ins Weltall blicken kann als das "Hubble"-Weltraumteleskop, soll der Satellit "Planck" das "Echo des Urknalls" erforschen.

"Die ESA ist auf dem Weg zurück zu den Ursprüngen unseres Universums. Nur ein umfassenderes Verständnis der Vergangenheit unseres Universums ermöglicht uns einen besseren Ausblick auf die Zukunft unseres Planeten Erde", sagte ESA-Generaldirektor Jean-Jacques Dordain nach dem Start.

In zwei Monaten am Ziel

Noch haben "Herschel" und "Planck" ihren Zielpunkt im All nicht erreicht. Erst nach einer Reise über verschiedene Umlaufbahnen werden sie nach rund zwei Monaten einen virtuellen Punkt in 1,5 Millionen Kilometer Entfernung von der Erde erreichen und auf einer 0,8-Mio.-km-Halo-Bahn um den Lagrangepunkt L2 (Erklärung siehe unten) des Systems Erde-Sonne positioniert werden. Bis zu diesem Zeitpunkt hat die ESA noch die Federführung an dem Projekt. Die Techniker und Ingenieure müssen jetzt die beiden Satelliten im Orbit einstellen und gründlich überprüfen, damit sie später exakt nach ihrer Bestimmung arbeiten können. Im Sommer übergibt die ESA dann beide Satelliten an die Wissenschaftler, die dann mit ihren Forschungsarbeiten beginnen können. Schon jetzt rechnet man mit vollkommen neuen Einblicken in unser Universum.

Zeitreise in die Kinderzeit des Alls

"Herschel" ist ein 3300 kg schweres Infrarotweltraumteleskop. Mit einem Hauptspiegel von 3,5 Metern Durchmesser hat es den größten aus einem Stück bestehenden Spiegel, der bisher für ein Weltraumteleskop gefertigt wurde. An Bord befinden sich drei Instrumente (Kameras und Spektrometer), die in einem fernen Infraroten und Submillimeter-Bereich des elektromagnetischen Spektrums arbeiten, der vom Erdboden aus nicht beobachtet werden kann. Damit soll es unter anderem nach Sonnen aus der Kinderzeit unseres Weltalls Ausschau halten, zuschauen, wie sich Planetensysteme bilden und die chemische Zusammensetzung von Molekülwolken, Sternen und Galaxien analysieren. Insbesondere entfernte junge Galaxien strahlen aufgrund ihres Staubgehalts hauptsächlich im fernen Infrarot aus.

Kosmische Hintergrundstrahlung

"Planck" ist nach dem deutschen Nobelpreisträger und Begründer der Quantenphysik Max Planck (1858-1947) benannt und 1,8 Tonnen schwer. Das Teleskop hat einen Hauptspiegel von 1,75 Meter × 1,5 Meter Größe und ist für möglichst geringes Streulicht konstruiert. Mit den beiden Instrumenten LFI (Niederfrequenz) und HFI (Hochfrequenz) wird ein weiter Frequenzbereich abgedeckt. Damit soll es die aus der Frühzeit des Universums stammende kosmische Hintergrundstrahlung erforschen, die als das "Echo des Urknalls" bezeichnet wird. Sie ist mehr als 13 Milliarden Jahre alt und entstand, als das junge, heiße Weltall erstmals durchsichtig wurde. Eingebrannt in die kosmische Hintergrundstrahlung ist die frühe Entstehungsgeschichte des Kosmos. Die Wissenschaftler erhoffen sich auch Erkenntnisse über die rätselhafte dunkle Materie, die sich nur durch ihre Schwerkraft im All bemerkbar macht.

Worterklärung:

Lagrange-Punkt: Ein nach Joseph-Louis Lagrange benannter Gleichgewichtspunkt des eingeschränkten Dreikörperproblems der Himmelsmechanik. An diesen Punkten im Weltraum heben sich die Gravitationskräfte benachbarter Himmelskörper und die Zentrifugalkraft der Bewegung gegenseitig auf, so dass jeder der drei Körper in seinem Bezugssystem kräftefrei ist und bezüglich der anderen beiden Körper immer denselben Ort einnimmt.

Wenn dich Raumfahrt interessiert, dann wirf doch auch einen Blick in unseren WAS IST WAS-Band 16: Planeten und Raumfahrt.

und in  WAS IST WAS-Band 6: Die Sterne.

Text: RR, 18. 5. 2009, Bilder: ESA

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