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Wie lange hält das Hubble-Weltraumteleskop noch?
Der Astronaut Gregory J. Harbaugh arbeitet im Rahmen einer Servicemission von 1997 am Hubble-Weltraumteleskop. NASA
Update: Am 12. März gab die NASA bekannt, dass Hubble den abgesicherten Modus verlassen hat und nun wieder normal funktioniert.
Am 7. März gab die NASA bekannt, dass das Hubble-Weltraumteleskop war wieder in den abgesicherten Modus gegangen , aufgrund eines integrierten Softwarefehlers. Die wissenschaftlichen Systeme des Teleskops waren überhaupt nicht betroffen, aber alle wissenschaftlichen Operationen wurden ausgesetzt, während die Besatzungen am Boden daran arbeiteten, das Problem zu beheben. Die Agentur veröffentlichte keine Details darüber, was genau der Fehler war, was ihn verursacht hatte oder was getan wurde, um ihn zu beheben.
Es gibt wahrscheinlich nichts zu befürchten. Raumfahrzeuge wie Hubble wechseln in den abgesicherten Modus, wenn eine Anomalie auftritt. Der abgesicherte Modus bedeutet, dass das Teleskop aufhört, auf Ziele zu zeigen und Daten zu sammeln, und nur sicherstellt, dass seine Sonnenkollektoren es weiterhin mit Strom versorgen. Dies trägt dazu bei, den Fehlerbehebungsprozess einfacher und nahtloser zu gestalten (insbesondere bei einem Softwareproblem, das mehrere Teile betreffen kann). Hubble wurde zuletzt 2018 in den abgesicherten Modus versetzt, als es ein Problem mit zwei seiner Gyroskope gab (die verwendet werden, um die richtige Ausrichtung im Orbit aufrechtzuerhalten). Das Teleskop ging nach drei Wochen ohne anhaltende Probleme wieder online. Dieser neue Fehler sollte behoben werden können.
Aber die Ankündigung vom Sonntag erinnert uns wieder einmal daran, dass Hubble alt ist! Seine drei Jahrzehnte im Dienst sind mehr als erwartet, und das Teleskop befindet sich von hier aus in den letzten Zügen. Wie lange hat die Sternwarte wirklich noch und was passiert, wenn sie endlich weg ist?
Die alternde Hardware von Hubble wurde zuletzt 2009 direkt von Space-Shuttle-Astronauten gewartet, und die Ingenieure schätzten damals, dass sie bis etwa 2016 dauern würde. Nach einigen Jahren im Flug mit all den Überholungen bewerteten die Ingenieure die Überlebensfähigkeit und Zuverlässigkeit der Instrumente neu und begannen mit dem Vorantreiben alles viel weiter draußen, sagt Tom Brown, der Leiter des Missionsbüros des Hubble-Weltraumteleskops am Space Telescope Science Institute in Baltimore. Die jüngsten Schätzungen gehen davon aus, dass es eine ausgezeichnete Chance gibt, dass wir bis mindestens 2026 und vielleicht das ganze Jahrzehnt Wissenschaft so betreiben werden, wie wir es heute tun. Momentan sieht es ganz gut aus.
Hubble wurde in praktisch jeder Art von astronomischen Untersuchungen eingesetzt: bei der Untersuchung von Planeten und Monden in unserem eigenen Sonnensystem; Blick auf ferne Sterne, Galaxien, Supernovae, Nebel und andere astrophysikalische Phänomene; Studium der Ursprünge und Expansion des Universums.
Seine Arbeit in der Exoplanetenforschung im letzten Jahrzehnt war besonders überraschend, wenn man bedenkt, dass wir beim Start des Teleskops im Jahr 1990 noch fünf Jahre von der Entdeckung entfernt waren der erste Exoplanet, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist . Hubble ist nicht nützlich, um Exoplaneten tatsächlich zu finden, sondern eher für Folgebeobachtungen, die Planeten und ihre Atmosphären charakterisieren können, sobald sie gefunden wurden. Wenn das James-Webb-Weltraumteleskop später in diesem Jahr startet, könnten die beiden kombinierten Observatorien Wissenschaftlern endlich bei der Identifizierung helfen eine erdähnliche Welt, die wirklich lebensfreundlich ist .
Der JWST wird oft als Nachfolger von Hubble angepriesen, aber das ist nicht ganz richtig. Hubble kann dabei das Universum in sichtbaren und ultravioletten Wellenlängen beobachten Der Schwerpunkt von JWST liegt auf der Infrarotbeobachtung ns , die uns helfen, Objekte aus dem frühen Universum zu untersuchen und die Chemie auf anderen Welten zu charakterisieren. Da sich Hubble im Weltraum befindet, muss es sich keine Gedanken über Rückschlüsse durch die Erdatmosphäre machen, was besonders nachteilig für ultraviolette Beobachtungen ist (die Ozonschicht blockiert die meiste UV-Strahlung).
Dies ist auch entscheidend, wenn wir Augen brauchen, um schlecht verstandene Phänomene zu untersuchen. Nehmen Sie die Detektion von Gravitationswellen im Jahr 2017, die durch die Kollision zweier Neutronensterne erzeugt wurden. Hubble konnte die Nachwirkungen des Ereignisses beobachten , das Daten außerhalb des Infrarotspektrums liefert, die verwendet wurden, um die Form und Entwicklung der Fusion genauer zu definieren.
An Bord von Hubble sind derzeit vier wichtige wissenschaftliche Instrumente aktiv, so dass selbst wenn ein oder zwei Dinge nicht mehr funktionieren, der Rest des Observatoriums noch eine Menge wichtiger wissenschaftlicher Arbeiten erledigen kann. Das Teleskop ist außerdem mit viel Redundanz gebaut, sodass einzelne Hardware- und Softwarefehler nicht unbedingt die Arbeit einzelner Instrumente beeinträchtigen.
Davon abgesehen gibt es keine Pläne für eine neue Servicemission. Wenn es einen katastrophalen Ausfall gibt, der Hubble vollständig offline nimmt, ist es schwer vorstellbar, dass die NASA einer Reparaturmission für ein über drei Jahrzehnte altes Observatorium grünes Licht gibt.
Was ersetzt also Hubble, wenn es endlich bereit ist, sich zurückzuziehen? Laut Brown haben andere Nationen Pläne, andere Missionen in die Umlaufbahn zu bringen, die die derzeit von Hubble durchgeführten Untersuchungen im sichtbaren und UV-Bereich aufnehmen könnten. Das indische Astrosat-Weltraumteleskop führt derzeit UV-Beobachtungen aus dem Weltraum durch, jedoch mit einer viel kleineren Öffnung. China will 2024 ein Weltraumteleskop namens Xuntian starten Das sagen staatliche Medien Es wird einen Bereich des Weltraums beobachten, der 300-mal größer ist als Hubble.
Der wahre Nachfolger von Hubble könnte das von der NASA vorgeschlagene Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor-Weltraumteleskop oder LUVOIR sein, ein Allzweckobservatorium, das in der Lage ist, in mehreren Wellenlängen (einschließlich Infrarot, optisch und Ultraviolett) zu beobachten. Aber wenn finanziert, LUVOIR würde frühestens 2039 starten .
Es ist möglich, dass Hubble so lange weiterarbeitet, bis es wirklich ersetzt werden kann, aber die meisten Astronomen machen sich auf eine große Wissenslücke gefasst, wenn es endlich nicht mehr funktioniert. Hubble ist wirklich das beste Spiel für ultraviolette und optische Astronomie, sagt Brown. So viel in der Astronomie, insbesondere wenn es darum geht, Temperatur und Chemie im Weltraum zu verstehen, hängt von den Informationen ab, die man wirklich daraus gewinnen kann. Ich fürchte, die Weltraumgemeinschaft wird den Verlust wirklich spüren, wenn Hubble aufhört zu arbeiten.