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Wissen Mega-Teleskop soll Geschichte der Welt erklären
Nachrichten Wissen Mega-Teleskop soll Geschichte der Welt erklären
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10:58 06.11.2016
Arbeiten unter Hochdruck: Die Ingenieure bauen das Webb-Teleskop zusammen. Quelle: dpa
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Greenbelt

Hoch wie zehn Stockwerke erhebt sich der größte Reinraum der Welt. In der riesigen Halle im Goddard Space Flight Center der US-Raumfahrtbehörde Nasa (Greenbelt, Maryland) ist es sauberer als in manchem Operationssaal. Ingenieure laufen in Schutzanzügen, Kopfhauben und Mundmasken herum. Dies alles, um ein wertvolles Baby zu schützen: Den vergoldeten Hauptspiegel des „James Webb“-Weltraumteleskops, das im Herbst 2018 als Nachfolger des „Hubble“-Teleskops 1,5 Millionen Kilometer weit ins All fliegen und neue Bilder aus dem frühen Universums aufnehmen soll.

Noch knapp zwei Jahre sind es bis zum Start des Teleskops an Bord einer europäischen Ariane 5-Rakete. Doch schon jetzt ist in Goddard die Aufregung förmlich zu spüren. „Es hat lange Zeit gedauert, bis wir so weit gekommen sind. Und fast wären wir nicht so weit gekommen“, sagte Nasa-Administrator Charles Bolden, als die 18 Spiegelmodule in Goddard jetzt erstmals zusammengesetzt als goldener Riesenspiegel präsentiert wurden. Ein gemeinsamer Kraftakt von Nasa, ihren europäischen und kanadischen Counterparts Esa und CSA, sowie Dutzenden hochspezialisierter Zulieferer war dazu nötig.

Entwicklung dauert mehr als zwei Jahrzehnte

Mehr als zwei Jahrzehnte hat die Entwicklung des „Webb“-Teleskops (JWST), benannt nach dem zweiten Nasa-Geschäftsführer, gedauert. Maßgeblich beteiligt daran war von Anfang an der Astrophysiker John Mather, Nobelpreisträger von 2006 und „Webb“-Projektmanager in Goddard. Befragt, was das neue Teleskop denn von „Hubble“ unterscheide, muss er kurz lachen. „Es ist gigantisch“, sagt er dann schlicht. „Es würde von der Erde aus eine Biene auf dem Mond aufspüren.“

ESA-Entwicklungsmanager Marco Sirianni verfolgt die Arbeit am neuen Webb-Teleskop. Quelle: dpa

Anders als „Hubble“, das Aufnahmen vor allem im optischen und ultravioletten Frequenzspektrum macht, wird „Webb“ im infrarotnahen Bereich arbeiten und deshalb noch weiter in die Vergangenheit des Universums zurückschauen können.

Kernstück ist der 25 Quadratmeter große Spiegel, der aus Modulen zusammengesetzt ist. Extrem leicht und extrem poliert müssen die Beryllium-Module mit dem Überzug aus Goldatomen sein. Und sie müssen ihre größte Brillanz bei Temperaturen kurz über dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad Celsius erreichen – denn so kalt ist es, da draußen.

XXL-Sonnensegel soll empfindliche Teile schützen

Um eine gleichbleibend niedrige Temperatur zu gewährleisten, statten die Ingenieure das „Webb“-Teleskop mit immensen Sonnenschutzschilden aus. Fünf hauchdünne Folienschichten sollen sich im All auf die Größe eines Tennisfeldes entfalten. Dieses XXL-Sonnensegel muss die Strahlung vom kältebedürftigen Spiegel- und Instrumententeil des Teleskops abschirmen.

Detailarbeit: Diese riesigen Spiegel sollen das Teleskop vor der Atmosphäre im Weltall schützen. Quelle: NASA

Damit der komplizierte Entfaltungsprozess problemlos klappt und ebenso das Justieren der Spiegel oder die Ansteuerung der wissenschaftlichen Instrumente, sind bis zum Launch noch viele Tests erforderlich.

Um den Start zu simulieren, starten in Goddard jetzt Belastungstests: Der goldene Spiegel wird in seine Transportstellung zusammengeklappt und unter einem Schutzzelt auf Luftkissen aus dem Reinraum hinaus in eine ebenso hohe Vibrationskammer geschoben. „Hier wird er geschüttelt, hin und her, auf und ab, in steigender Intensität“, berichtet Ingenieur Jason Hylan.

Mission kostet acht Milliarden Euro

Erst am Nasa Standort in Houston, Texas, werden schließlich alle einzelnen Teleskopteile, inklusive des Sonnenschutzsegels, zusammengesetzt und dann per Spezialfrachter im Reinluft-Container zum Esa-Weltraumbahnhof nach Kourou verschifft.

Die gesamte „Webb“-Mission wird voraussichtlich 8,7 Milliarden Dollar (7,8 Mrd Euro) kosten, die geplante fünf- bis zehnjährige Betriebsdauer des Teleskops eingerechnet. Und wenn ein neues Staatsoberhaupt da irgendwann nicht mehr mitzieht? Nasa-Chef Bolden gibt sich amerikanisch-zuversichtlich: „Ich finde, wir haben da eine wunderbare Geschichte zu erzählen.“

„Webb“ und „Hubble“ im Vergleich

Während das Weltraumteleskop „Hubble“ vor allem im optischen und ultravioletten Bereich arbeitet, soll das „James Webb“-Teleskop im Schwerpunkt Infrarotwellen wahrnehmen. Das heißt, es wird noch weiter in die Vergangenheit des Universums zurückschauen können. Außerdem verbergen sich junge Sterne oft hinter einer Staubwolke, die sichtbares Licht nicht durchdringen kann, Infrarot jedoch schon. Lieferte „Hubble“ also Bilder aus der Kindheit des Universums, wird „Webb“ Einblicke in dessen Babyphase erlauben, hoffen die Forscher.

Während „Hubble» mit einem festen Spiegel von 4,5 Quadratmetern und 14,5 Metern Länge noch in einen großen Lasteranhänger passte, erreichen bei „Webb“ sowohl Ausmaß als auch Aufbau neue Dimensionen. So ist die 25 Quadratmeter große Spiegelfläche aus 18 sechseckigen Modulen zusammengesetzt, die eine absolut plane Fläche darstellen müssen. Das so großflächig gesammelte Licht wird dann in einem zweiten Spiegel reflektiert und zur Kamera und den anderen wissenschaftlichen Instrumenten gelenkt.

Während „Hubble“ in nur 570 Kilometern Höhe um die Erde kreist, wird Webb rund 1,5 Millionen Kilometer weit ins All fliegen. Dort soll das Teleskop um den sogenannten Lagrange-2-Punkt kreisen, der sich auf einer Verlängerung der Sonne-Erde-Achse befindet. Ein Nachjustieren oder Reparieren durch Astronauten via Space Shuttle ist bei „Webb“ – anders als es bei „Hubble“ der Fall war – also nicht möglich.

Von RND/dpa

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