Tiefer Blick ins All: die neuen Super-Teleskope

Wissenschaftliche Instrumente aus dem Besitz Galileis.

Astronomie

Tiefer Blick ins All: die neuen Super-Teleskope

Seit 1990 zieht das Weltraumteleskop Hubble seine Bahnen um die Erde. Aber schon stehen würdige Nachfolger in den Startlöchern. Das "Herschel-" und das "James-Webb-Weltraumteleskop" sollen das machen, was man auch schon ihren Vorgängern zugeschrieben hat: tiefer ins Universum blicken als jemals zuvor.

Herschel-Weltraumteleskop

Mit "Herschel" setzen die neuen kosmischen Späher die Tradition Keplers und Galileis fort, die vor 400 Jahren genau das Gleiche taten - jedoch mit vergleichsweise bescheidenen Mitteln. Umso größer ist rückblickend ihre Leistung zu bewerten.

Es ist das neue Flaggschiff der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Start war im Mai 2009. Mit 3,5 Metern Spiegeldurchmesser ist es zunächst das größte je gebaute Weltraumteleskop in Aktion. "Herschel" ist ein Hightech-Gerät, das in einem für das Auge unsichtbaren Wellenlängenbereich des Infraroten arbeitet, den man zudem von der Erde aus nicht beobachten kann. Infrarot-Astronomie ermöglicht den Blick hinter kosmische Nebel und Staubwolken, der mit sichtbarem Licht unmöglich ist.

Anders als "Hubble" kreist Herschel auch nicht um die Erde, sondern - 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und synchron zu ihr - um den sogenannten Lagrangepunkt L2, den es am 14. Juni 2009 erreichte. An diesem Punkt heben sich die Graviationskräfte von Sonne und Erde auf, sodass ein Himmels-Objekt nicht in die eine oder andere Richtung abgelenkt wird.

Normalerweise würde ein weiterer Abstand zur Sonne eine längere Umlaufzeit bedeuten. Am Lagrangepunkt ist diese Gesetzmäßigkeit aufgehoben. Das Teleskop kann sich also sozusagen hinter der Erde verstecken: Es wird während seiner Umlaufbahn immer auf einer Linie mit Sonne und Erde liegen.

Zehn Milliarden Lichtjahre Reichweite

Das Bild zeigt eine künstlerische Darstellung des europäischen Super-Teleskopes «Herschel».

Flaggschiff der Europäischen Weltraumorganisation ESA

Sinn des Ganzen ist, das Teleskop von der Sonnenstrahlung abzuschirmen, weil sonst eine gigantische Kühlung mit flüssigem Helium nötig wäre, die aufgrund der Größe des Instruments nicht zu bewerkstelligen ist. Herschel wurde am 19. Juni 2009 in Betrieb genommen und seit dem liefert es den Astronomen ganz neue Erkenntnisse über die Entstehung von Planeten, Galaxien und Sternen. Reichweite: zehn Milliarden Lichtjahre.

Begleitet wird "Herschel" von "Planck", einem zweiten Teleskop, das im Mikrowellenbereich arbeitet und die kosmische Hintergrundstrahlung untersucht. Das ist eine Strahlung im Mikrowellenbereich, die als Überbleibsel des Urknalls und damit als Beweis für die Urknall-Theorie gilt.

Damit soll ein Blick in die "Jugendjahre" des Universums gelingen, rund 14 Milliarden Jahre vor unserer Zeit. Dahinter steckt die immer wiederkehrende Frage nach dem Ursprung von allem: Raum, Zeit und Leben. Beide Teleskope wurden im Doppelpack mit einer Ariane-5-Rakete ins All geschossen.

Mit "Herschel" und "Planck" ehrt die ESA namentlich auch zwei große Wissenschaftler: Friedrich Wilhelm Herschel war ein erfolgreicher deutsch-britischer Astronom, geboren 1738 in Hannover, der durch die Entdeckung des Planeten Uranus berühmt wurde. Max Planck ist der Vater der Quantenphysik, Nobelpreisträger und einer der bedeutendsten Physiker.

James-Webb-Space-Telescope

Auch die Amerikaner ehren einen ihrer "Großen" mit einem Weltraumteleskop: James Edwin Webb wurde 1961 Chef der NASA (National Aeronautics and Space Administration). Er brachte während seiner Amtszeit das Apollo-Programm und damit Amerika auf den Weg zum Mond. Nach ihm ist das "James-Webb-Space-Telescope (JWST)" benannt, das frühestens 2018 die Weltraumteleskope "Herschel" und "Hubble" ablösen soll.

Modell des James Webb Space Telescope

Noch größer als Herschel schaut das James Webb Space Telescope noch tiefer ins All

Als Kooperationspartner ist auch die europäische Weltraumorganisation ESA dabei. Es wird noch größer als Herschel sein und noch tiefer ins All schauen können. Mit 6,5 Metern Spiegeldurchmesser und einem tennisplatzgroßen Sonnenschutzschild sieht das JWST aus wie ein futuristischer Raumkreuzer.

Das Schild besteht aus einem mehrschichtigen Folienpaket und soll das Teleskop vor der Wärmestrahlung der Sonne schützen. Der Spiegel ist aus 18 sechseckigen Elementen zusammengesetzt, die aus dem extrem leichten Beryllium gefertigt sind. Dadurch wiegt der Spiegel nur etwa halb so viel wie der mit 2,4 Metern wesentlich kleinere Spiegel von Hubble.

Das Teleskop soll sich erst im All entfalten, weil Spiegel und Schutzschild sonst zu groß für den Raketentransport wären. Jedes Spiegelsegment lässt sich separat bewegen. Für eine spätere Nachjustierung ist dies unerlässlich, denn eine Reparatur wie bei Hubble ist nicht möglich. Der Lagrangepunkt liegt außerhalb der Shuttle-Reichweite.

Auch das JWST arbeitet im Infrarotbereich und wird im Lagrangepunkt L2 stationiert. Damit begeben sich Astronomen auf die Suche nach dem "ersten Licht", also an den Rand unseres Universums - eine Zeit "nur" etwa 300.000 bis eine Milliarde Jahre nach dem Urknall.

Hier liegt das "dunkle", weil bisher unbeobachtete Zeitalter des Kosmos. In dieser Zeit müssen die ersten Sterne entstanden sein. Die Wissenschaftler erwarten vom JWST nichts weniger, als eine erneute Revolution der Astronomie, wie sie auch schon Hubble gebracht hat: einen noch tieferen Blick ins All.

Autor: Harald Brenner

Stand: 25.08.2015, 06:00

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