Wie funktionieren Weltraumteleskope?
Braucht die Menschheit wirklich so teure Technologien, nur um Bilder aus dem Weltall zu erhalten? Ist das alles wirklich notwendig?
Fast jeder Mensch auf der Welt hat schon einmal vom Universum gehört. Viele kennen auch Teleskope und Satelliten. Einige haben vielleicht sogar von Weltraumteleskopen gehört – doch wie funktionieren sie eigentlich? Wozu sind sie gut? Und wie groß ist der Aufwand, um solche Systeme zu entwickeln und zu betreiben?
Diese Fragen lassen sich anhand des Hubble-Weltraumteleskop und des James-Webb-Weltraumteleskop genauer beantworten.
Wie funktionieren Weltraumteleskope?
Hubble: Das Hubble-Weltraumteleskop (HST) funktioniert als optisches Cassegrain-Spiegelteleskop, das in rund 540 km Höhe die Erde umkreist. Es umgeht die atmosphärische Trübung, indem es Licht mit einem 2,4-Meter-Hauptspiegel sammelt, auf einen Sekundärspiegel reflektiert und an wissenschaftliche Instrumente für sichtbares, UV- und Infrarotlicht weiterleitet.
James Webb: Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) ist ein Infrarot-Teleskop, das sich etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt befindet. Es erforscht das frühe Universum, die Sternentstehung und Exoplaneten. Es fängt schwaches Infrarotlicht mit einem 6,5 Meter großen, vergoldeten Spiegel ein, der durch einen tennisplatzgroßen Sonnenschild geschützt wird, welcher für extreme Kühlung sorgt.
Wie groß ist der Aufwand?
Hubble: Das Hubble-Teleskop kostete im Bau etwa 2 Milliarden US-Dollar. Dazu kommen noch die Start- und Betriebskosten. Insgesamt belaufen sich die Kosten auf rund 15 Milliarden US-Dollar. Im Jahr 2009 fand eine Wartungsmission statt, die etwa 132 Millionen US-Dollar kostete. Jährlich entstehen zudem rund 100 Millionen US-Dollar Betriebskosten für das Kontrollzentrum.
James Webb: Die Entwicklung und der Bau des James-Webb-Weltraumteleskops beliefen sich auf rund 8,8 Milliarden US-Dollar. Einschließlich Start- und Betriebskosten betragen die Gesamtausgaben etwa 10 Milliarden US-Dollar, wobei der laufende Betrieb jährlich rund 187 Millionen US-Dollar kostet. Im Gegensatz zum Hubble-Teleskop sind beim James Webb aufgrund der großen Entfernung keine Wartungsmissionen möglich.
Weshalb brauchen wir Weltraumteleskope?
Unsere Atmosphäre ist ein dichtes Gemisch aus Gasmolekülen und Staub. Diese Teilchen lenken das Licht ab, wodurch oft unscharfe Bilder mit wenigen Details entstehen.
Im Weltraum gibt es diese Störungen kaum. Dort herrscht nahezu völlige Leere. Das Licht der Sterne kann Milliarden Kilometer zurücklegen, ohne auf Teilchen zu treffen. Deshalb haben Weltraumteleskope eine freie Sicht und liefern klare, detailreiche Bilder – wie zum Beispiel das Hubble Ultra Deep Field (HUDF), das rund 10.000 Galaxien zeigt und einen Blick auf das Universum etwa 800 Millionen Jahre nach dem Urknall ermöglicht.
Im Großen und Ganzen lässt sich sagen, dass Weltraumteleskope ein wichtiger Bestandteil der Wissenschaft sind. Ohne sie hätten wir keine klaren Bilder des Weltalls und könnten unser Universum nicht so gut erforschen.
Autor: Le/Fi
Bildquelle: Pixabay
Quellen: https://de.wikipedia.org/wiki/Weltraumteleskop, https://www.weltderphysik.de/gebiet/universum/teleskope-und-satelliten/weltraumteleskope/, https://www.dlr.de/de/ar/themen-missionen/weltraumforschung
