Technische daten von Hubble Weltraumteleskop

• Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein Weltraumteleskop, das von der NASA und der ESA gem einsam entwickelt wurde und nach dem Astronomen Edwin Hubble benannt ist. • Startdatum: 24. April 1990 • Kreisbahngeschwindigkeit: 7,5 km/s • Bahnhöhe: 559 km • Leistung: 2.800 Watt • Kosten: 2,5 Milliarden USD Vorgeschichte Das erste ernsthafte Konzept eines wissenschaftlichen Teleskops in der Erdumlaufbahn wurde von Lyman Spitzer, damals Professor an der Yale University, im Jahre 1946 vorgelegt. In der wissenschaftlichen Publikation Astronomical Advantages of an Extra-Terrestrial Observatory (dt. etwa: „Astronomische Vorteile eines Weltraum-Observatoriums“) beschrieb er die damals unumgänglichen Störungen durch die Erdatmosphäre, die das Auflösungsvermögen jedes beliebig leistungsfähigen erdgebundenen Teleskops begrenzten. Darüber hinaus absorbiere die Atmosphäre auch die gesamte Röntgenstrahlung, was die Beobachtung von sehr heißen und aktiven kosmischen Ereignissen unmöglich mache. Als Lösung schlug er ein Teleskop in einer Erdumlaufbahn außerhalb der Atmosphäre vor.[3] Einige Zeit später trat die National Academy of Sciences an Spitzer heran, der nun an der Princeton University lehrte, um ihn als Leiter eines Ad-hoc-Komitees zum Entwurf eines Large Space Telescope (dt.: „Großes Weltraumteleskop“) zu engagieren. Während des ersten Treffens 1966 wurden umfangreiche Studien für den Einsatz eines solchen Teleskops angefertigt. Drei Jahre später wurde eine Arbeit mit dem Titel Scientific Uses of the Large Space Telescope (dt.: „Wissenschaftliche Verwendungen eines großen Weltraumteleskops“) veröffentlicht, in der das Komitee den Bau eines solchen Teleskops forderte, da es einen „wesentlichen Beitrag zu unserem Wissen über die Kosmologie“ leisten könne.[3] Zur Verwirklichung dieses Vorhabens wandte man sich an die NASA, da keine andere Organisation die Mittel und Fähigkeiten besaß, ein solch ambitioniertes Projekt durchzuführen. Diese hatte bereits mehrere interne Studien, unter anderem auch unter der Leitung Wernher von Brauns, zu Weltraumteleskopen angefertigt, die allerdings alle mit kleineren Spiegeln geplant wurden. Durch die Entscheidung zum Bau des Space Shuttles gewann man Mitte der 1960er-Jahre die nötige Flexibilität, die vorhandenen Entwürfe weiterzuentwickeln. Im Jahre 1971 schuf der damalige NASA-Direktor George Low die Large Space Telescope Science Steering Group (dt. etwa: „Wissenschaftlicher Lenkungsausschuss für das Große Weltraumteleskop“), die die ersten Machbarkeitsstudien anfertigen sollte.[3] OAO-1, ein 1966 gestarteter Vorläufer des Hubble-Teleskops In der Zwischenzeit gelangen durch die Orbiting Astronomical Observatory-Satelliten bedeutende Erfolge, was den Befürwortern eines großen Weltraumteleskops Auftrieb verlieh. Die Satelliten arbeiteten vor allem im Ultraviolett-Bereich und verfügten über Teleskope mit 30,5 bis 97 cm großen Hauptspiegeln. Im Jahr 1983 wurde mit IRAS ein Teleskop mit 60 cm Spiegel-Durchmesser für die Infrarotbeobachtung gestartet. Als technische Vorläufer des Hubble-Teleskops gelten die KH-11 Kennan-Spionagesatelliten des National Reconnaissance Office; sie wurden von 1976 bis 1988 gestartet und besitzen einen mit dem Hubble-Teleskop vergleichbaren Hauptspiegel.[4] Als Nächstes musste die Finanzierung des Projekts durch die Regierung sichergestellt werden. Auf Grund des hohen Preises von 400 bis 500 Millionen (nach heutigem Wert etwa zwei Milliarden) US-Dollar wurde der erste Antrag im Jahre 1975 vom Haushaltsausschuss des Repräsentantenhauses abgelehnt. Daraufhin begann man mit intensiver Lobbyarbeit unter Führung von Spitzer, John N. Bahcall und eines weiteren führenden Astronomen aus Princeton. Darüber hinaus wandte man sich zur Finanzierung der Solarzellen an die ESRO (eine Vorgängerorganisation der ESA), der man im Gegenzug Beobachtungszeit und wissenschaftliche Mitwirkung anbot. Noch im selben Jahr gab diese ihr Einverständnis bekannt. Durch die zusätzliche Verkleinerung des Hauptspiegels von 3,0 auf 2,4 Meter konnte so der Preis auf etwa 200 Mio. US-Dollar reduziert werden. Das neue Konzept wurde zwei Jahre später vom Kongress bewilligt, so dass die Arbeiten an dem neuen Teleskop beginnen konnten.[3] Im Jahre 1978 wurden die wichtigsten Aufträge vergeben: PerkinElmer sollte das optische System inklusive des Hauptspiegels konstruieren, Lockheed war für die Struktur und den Satellitenbus zuständig, wobei die Solarzellen und ein Instrument (die Faint Object Camera) aus europäischer Produktion kommen sollte. Aufgrund der Wichtigkeit des Hauptspiegels wurde PerkinElmer außerdem angewiesen, ein Subunternehmen mit der Anfertigung eines Reservespiegels für den Fall von Beschädigungen zu beauftragen. Die Wahl fiel auf Eastman Kodak, wo man sich für einen traditionelleren Fertigungsprozess entschied (Perkin-Elmer nutzte ein neues Laser- und computergestütztes Schleifverfahren).[5] Obwohl beide Spiegel die, wie sich später herausstellte, fehlerhafte Qualitätskontrolle bestanden, war laut einiger Wissenschaftler das Kodak-Fabrikat das bessere.[5] Trotzdem entschied sich PerkinElmer, seinen eigenen Spiegel einzusetzen. Ursprünglich sollte das Teleskop 1983 gestartet werden. Dieser Termin konnte aufgrund von Verzögerungen bei der Konstruktion der Optik nicht gehalten werden, die endgültige Startbereitschaft wurde im Dezember 1985 erreicht. In der Zwischenzeit wurde im Jahre 1983 an der Johns Hopkins University das Space Telescope Science Institute gegründet, das als Teil der Association of Universities for Research in Astronomy den Betrieb des neuen Teleskops übernehmen sollte. Im selben Jahr wurde es nach Edwin Hubble, dem Entdecker der Expansion des Universums, in Hubble Space Telescope (kurz: HST) umbenannt.[3] Zukunft Hubbles geplanter Nachfolger: das James Webb Space Telescope Als Ablösung für das Hubble-Teleskop ist derzeit das James-Webb-Weltraumteleskop geplant, dessen Start derzeit für Ende Oktober 2021 vorgesehen ist. Es besitzt einen mehr als fünfmal so großen Spiegel und verfügt besonders im Infrarotbereich über erheblich größere Kapazitäten als Hubble, womit Objekte hinter besonders dichten Nebeln oder in extremen Entfernungen besser untersucht werden können. Im Gegenzug wird der sichtbare und ultraviolette Spektralbereich nicht mehr abgedeckt. Um diese Bereiche auch in Zukunft untersuchen zu können, hat das Space Telescope Science Institute, das derzeit für den Betrieb von Hubble zuständig ist, ein Konzept mit dem Namen Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope (ATLAST) vorgelegt; dieses wurde mittlerweile zu LUVOIR weiterentwickelt. Hierbei handelt es sich um ein Weltraumteleskop mit einem 8 bis 16 Meter großen Spiegel mit Instrumenten für den sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich.[18][19] Das Hubble-Teleskop wird wahrscheinlich noch bis mindestens 2026 für Forschung eingesetzt werden können.[20]