Wenn von einem Weltraumteleskop die Rede ist, denken die meisten Menschen sofort an Hubble, das große optische Teleskop, das bis heute die Erde im Orbit umkreist. Nur relativ wenige wissen, dass Hubble zwar das bekannteste, aber bei weitem nicht das einzige Weltraumteleskop ist. Ein anderer Vertreter dieser Art von Teleskop ist das Spitzer Space Telescope (SST).
Was ist das Spitzer Space Telescope?
Es handelt sich um ein Weltraumteleskop, das am 25. August 2003 ins all startete. Ursprünglich trug das Instrument den Namen Space Infrared Telescope Facility, abgekürzt SIRTF. Bedingt durch den großen Erfolg seiner Mission wurde das Weltraumteleskop in Spitzer Space Telescope umbenannt. Damit wurde der 1997 verstorbene US-amerikanische Astrophysiker Lyman Spitzer geehrt, der als einer der Bahnbrecher für die Idee von Weltraumteleskopen gilt. Der Start erfolgte mit einer Rakete vom Typ Delta II vom Raumfahrtzentrum Cape Canaveral in Florida. Ursprünglich sah die NASA eine Lebensdauer von 5 Jahren für das SST vor und wäre auch schon mit 2,5 Jahren zufrieden gewesen. Überraschenderweise funktioniert das Weltraumteleskop aber heute (2018) immer noch, wenn auch mit Einschränkungen. Zu Recht feiert die NASA es als großen Erfolg.
Das SST ist ein sogenanntes Infrarot-Teleskop. Es beobachtet Objekte im Weltraum jenseits der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. Das SST nutzt die Wellenlängen zwischen 3 und 180 µm. Damit kann das Teleskop in Bereiche blicken, die durch dunkle Nebel (Gas- oder Staubwolken) im sichtbaren Bereich des Spektrums nicht beobachtet werden können. Eine Nutzung dieses Bereichs des Spektrums durch ein terrestrisches Teleskop ist nicht oder nur sehr schwer möglich, weil die Einflüsse der Umgebung zu stark sind.
Wie funktioniert das SST?
Das Weltraumteleskop hat eine zylindrische Form. Zu den wichtigsten Bauteilen gehören ein Hauptspiegel mit einem Durchmesser von 0,85 m und einem kleineren Hilfsspiegel. Beide Antennen bestehen aus Beryllium, einem sehr harten Leichtmetall. Sie sammeln und bündeln die Infrarotstrahlen und lenken sie zu den Instrumenten:
– 4 Infrarot Kameras (IRAC)
– 1 Infrarot Spektrometer
– 3 Detektorfelder für den fernen Infrarotbereich (MIPS)
Damit Eigenwärme und Strahlung aus der Umgebung die Messergebnisse nicht verfälschen konnten, wurden sie durch einen mit flüssigem Helium arbeitenden Kryostaten auf eine Temperatur von 5,5°K gekühlt. Das sind nur wenige Grad über dem absoluten Nullpunkt. Selbst die Erde könnte störende Einflüsse auf die empfindlichen Instrumente haben. Deswegen kreist das Teleskop auch nicht in einer Umlaufbahn um die Erde, sondern folgt einer eigenen Bahn, in deren Zentrum die Sonne steht. Das Solarmodul und eigens entwickelte Hitzeschilde gewähren Schutz vor den Infrarotstrahlen der Sonne.
Was passierte mit dem Spitzer Space Telescope?
Im Jahr 2009 ging das Helium, das der Kryostat zur Kühlung braucht, zu Ende. Als Folge stieg die Temperatur auf 30°K. Dadurch konnten nur noch 2 der 4 Infrarotkameras eingesetzt werden. Zugleich entfernt sich das Teleskop immer weiter von der Erde und die Position der Sonne relativ zum Weltraumteleskop ändert sich. Das verringert die Effizienz der Solarmodule, die für die Energieversorgung benötigt werden und macht die Hitzeschilde weniger wirksam.
Das SST nimmt seitdem 1- 2 mal täglich Funkkontakt zur Erde auf und sendet Daten zur Erde. Einmal pro Woche werden die Beobachtungspläne aktualisiert. Die NASA hofft, dass das Spitzer Space Telescope noch so lange funktioniert, bis sein Nachfolger, das James Webb Space Telescope den Betrieb aufnimmt.
Welche Erfolge konnte das Teleskop verzeichnen?
Der größte Erfolg ist wahrscheinlich die unerwartet lange Betriebsdauer von bis jetzt 13 Jahren, ein Zeitraum von dem die Konstrukteure anfangs noch nicht einmal zu träumen gewagt hatten.
In dieser langen Zeit gelangen dem SST einzigartige Aufnahmen eines frühen Stadiums des Universums und des Zentrums unser Galaxie, das für sichtbares Licht hinter dichten Staubwolken verborgen ist. Die Liste geht noch viel weiter. Das Spitzer-Teleskop fand Tausende bis dahin unbekannte Zwerggalaxien, Exoplaneten, einen neuen Ring um den Planeten Saturn, primitive Schwarze Löcher und konnte erstmals Wasserdampf in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachweisen.