Читать книгу Fragen an das Universum - James Trefil - Страница 35

Pläne mit innovativen Ideen, die wichtige Probleme lösen sollen, sind zu jeder Zeit dutzendfach im Umlauf. Leider können sie nicht alle finanziert werden. Hier sind einige, die den Spießrutenlauf durch Evaluierung, Finanzierung und Entwicklung schafften und bald in Betrieb gehen – und ein Projekt, das noch auf dem Weg ist.

JAMES-WEBB-WELTRAUMTELESKOP Das Teleskop ist der Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops, mit seinem 6,5-Meter-Spiegel aber viel größer. Der Spiegel aus 18 miteinander verbundenen hexagonalen Elementen besteht aus mit Gold bedampftem Beryllium. Es wird mit einer bis heute bei Weltraumteleskopen unerreichten Leistungsfähigkeit Wellenlängen von sichtbarem Licht bis in den mittleren Infrarotbereich beobachten. Primäre Ziele sind Objekte mit extrem großer Rotverschiebung. Diese ältesten Objekte im Universum sind entstehende Galaxien mit ursprünglich blauem Licht, das durch die Expansion des Universums auf seiner Reise zu uns in den roten Spektralbereich verschoben wurde. Das Teleskop wird nach dem Start (geplant Oktober 2021) am Lagrange-Punkt L2 von Sonne und Erde parken. Dort wird es – vor der Sonne durch einen großen Schirm geschützt – seine für die Reise gefalteten Spiegelelemente ausbreiten. Da der Punkt 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist, werden Astronauten dieses Weltraumteleskop nicht reparieren oder aufrüsten können, so wie Hubble. Es muss daher auf Anhieb funktionieren.

EXTREMELY LARGE TELESCOPE Das Teleskop wird von der Europäischen Weltraumorganisation ESA finanziert und in der Atacama-Wüste in Chile gebaut. Sein Hauptspiegel hat einen Durchmesser von 39 Metern. Zum Vergleich: Der Durchmesser des größten im 20. Jahrhundert gebauten Teleskops für sichtbares Licht beträgt ein Viertel davon. Neben der schieren Größe des Spiegels kommt auch eine sogenannte adaptive Optik zum Einsatz, die scharfe, über zehnmal detailreichere Bilder als Hubble liefert. Dazu werden die verschiedenen Spiegelteile in Echtzeit verformt, um Turbulenzen in der Atmosphäre auszugleichen. Das Teleskop soll Exoplaneten untersuchen und abbilden – und womöglich Wasser und organische Verbindungen in protoplanetaren Scheiben nachweisen, die dereinst zu Planetensystemen werden.

LASER INTERFEROMETER SPACE ANTENNA (LISA) Dieses System ist der nächste Schritt im Erkennen von Gravitationswellen und damit im Öffnen des Gravitationsfensters im Himmel. Auch die LISA wird durch die europäische ESA finanziert. Sie wird aus drei Satelliten bestehen, die in einer gleichseitigen Dreiecksformation fliegen, deren Seiten über sechsmal länger sind als der Abstand zwischen Erde und Mond. Das Dreieck wird etwa 50 Millionen Kilometer hinter der Erde die Sonne umkreisen. Wie LIGO, ihr Vorgänger auf der Erde, ist LISA zur Erkennung von Raum-Zeit-Kräuselungen geplant, die mit Gravitationswellen in Verbindung gebracht werden. Sie wird jedoch wesentlich empfindlicher für Gravitationswellen sein, weil die relativen Positionen von Testmassen in jedem der Satelliten vermessen werden.