Greenbelt (USA) – Um 13:26 mitteleuropäischer Zeit startet am 30. August 2026 ein neues Weltraumteleskop der NASA ins All. Das „Nancy Grace Roman Space Telescope“, kurz Roman, soll zukünftig große Bereiche des Himmels absuchen und neben anderen Aufgaben auch die direkte Abbildung deutlich kühlerer und kleinerer Planeten ermöglichen.
Künstlerische Darstellung des „Nancy Grace Roman Space Telescope“ (Illu.). Copyright: NASA Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
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Rund 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt wird das Teleskop auf dem sogenannten Lagrangepunkt L2 positioniert, jenem Punkt an dem sich die Anziehungskräfte von Sonne und Erde derart ausgleichen, dass ein Raumfahrzeug dort relativ stabil gemeinsam mit der Erde um die Sonne kreisen kann.
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Hubble-Spiegel, deutlich größeres Sichtfeld
Mit einem Durchmesser von 2,4 Metern ist der Hauptspiegel von „Roman“ in etwa so groß, wie der des Hubble-Weltraumteleskops. Das neue Wide Field Instrument (WFI) verfügt allerdings über eine rund hundertmal größere Detektorfläche als Hubble. Innerhalb von nur fünf Jahren soll Roman so eine Himmelsfläche fotografieren, die etwa 50-mal größer ist als jene, die Hubble während seiner bisherigen 30-jährigen Beobachtung erfasst hat.
Die großflächigen Beobachtungen sollen unter anderem der Erforschung der Dunklen Materie dienen. Gemeinsam mit dem bereits arbeitenden Weltraumteleskop „Euclid“ wollen Wissenschaftler deren großräumige Verteilung im Universum untersuchen.
Auch für die Suche nach Exoplaneten ist das große Sichtfeld von Bedeutung. Mithilfe der Transitmethode sollen rund 100.000 neue Planeten entdeckt werden. Dabei registriert das Teleskop die geringfügige Verdunkelung eines Sterns, wenn ein Planet von der Erde aus gesehen vor ihm vorbeizieht. Über den sogenannten Microlensing-Effekt könnten zudem etwa 1.000 weitere Exoplaneten gefunden werden.
Besonders ambitioniert ist jedoch das zweite wissenschaftliche Instrument: das Coronagraph Instrument (CGI). Ein Koronograf kann das intensive Licht eines Sterns abdecken und dadurch schwächere Objekte in seiner unmittelbaren Umgebung sichtbar machen.
Roman soll damit vor allem kühlere Exoplaneten beobachten, die ihr Licht überwiegend vom jeweiligen Stern reflektieren. Während bisherige Koronografen insbesondere sehr helle und weit vom Zentralstern entfernte Gasriesen abbilden konnten, soll CGI Planeten sichtbar machen, die bis zu einer Milliarde Mal schwächer erscheinen als ihr Stern.
Das entspricht ungefähr dem Helligkeitsunterschied zwischen Jupiter und der Sonne. CGI soll damit Lichtquellen erfassen können, die rund tausendmal schwächer sind als jene, die mit bisherigen Verfahren direkt abgebildet werden konnten.
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Deutsche Technik sorgt für höchste Präzision
Eine entscheidende technische Voraussetzung dafür liefern Forschende des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) in Heidelberg. Sie entwickelten und fertigten die sog. Precision Alignment Mechanisms (PAM), mit denen verschiedene optische Komponenten des Koronografen extrem präzise positioniert werden.
Über einen Zeitraum von acht Stunden dürfen sich Masken, Filter und Spiegel dabei um höchstens 40 Millibogensekunden verändern. Die erforderliche Genauigkeit ist so hoch, dass sie einem Blickwinkel entspricht, unter dem man von Heidelberg aus einen Menschen in Los Angeles wahrnehmen würde.
Insgesamt wurden zwölf PAM-Systeme gefertigt: sechs für den späteren Einsatz im Weltraum und sechs weitere für Tests am Boden. Ein eigens geprüftes Lebensdauermodell absolvierte mehr als 27.000 Bewegungen und damit etwa die doppelte Belastung eines Flugmodells.
Hintergrund: Nancy Grace Roman
Benannt ist das Teleskop nach Nancy Grace Roman (1925–2018), einer der Wegbereiterinnen des modernen Wissenschaftsprogramms der NASA und die selbst noch maßgeblich an der Entwicklung des bekannten Hubble-Weltraumteleskops beteiligt war.
Dr. Nancy Grace Roman, die erste Leiterin der Astronomie-Abteilung der NASA, ist hier etwa 1972 im Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, zu sehen. Copyright: NASA.
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Nächster Schritt Richtung „zweiter Erde“
Eine weitere Herausforderung ist die adaptive Optik des CGI. Ein kleiner, in Echtzeit verformbarer Spiegel soll optische Störungen innerhalb des Instruments korrigieren. Anders als bei bodengebundenen Teleskopen geht es dabei nicht um die Erdatmosphäre, sondern um Störeffekte innerhalb des optischen Systems selbst.
Nach Einschätzung der beteiligten Wissenschaftler ist CGI ein wichtiger technologischer Schritt auf dem Weg zu künftigen Missionen, die eines Tages auch erdähnliche Planeten direkt abbilden könnten. Dafür wären allerdings noch größere Teleskopspiegel erforderlich.
Nach dem Start soll Roman zunächst schrittweise in Betrieb genommen werden. Die rund 90 Tage dauernde Inbetriebnahme wird ungefähr der Reisezeit zum Lagrangepunkt L2 entsprechen.
Mit den ersten wissenschaftlichen Aufnahmen wird Anfang 2027 gerechnet. Die anschließenden Beobachtungsprogramme sollen sich über mehrere Jahre erstrecken und unter anderem die Milchstraßenebene nach bislang unbekannten Planeten und Schwarzen Löchern durchsuchen.
Andreas Müller ist ein deutscher Kornkreis- und UFO-Forscher, Journalist, Autor und Publizist mit dem Schwerpunkt Anomalistik. Mehr erfahren (Wikipedia)
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