Herschel-Weltraumteleskop

Herschel-Weltraumteleskop
Herschel in einem Reinraum des ESTEC

Herschel Space Observatory, kurz Herschel, ist der Name eines von der ESA entwickelten 3,4 t schweren Infrarotweltraumteleskops, das zusammen mit dem Planck-Weltraumteleskop mit einer Ariane-Rakete am 14. Mai 2009 gestartet wurde. Das Teleskop ist in einer Umlaufbahn um den Lagrangepunkt L2 des Erde-Sonne-Systems positioniert und wurde nach dem Entdecker der Infrarotstrahlung Wilhelm Herschel benannt.

Inhaltsverzeichnis

Planung und Inbetriebnahme

Das Projekt startete 1984 unter dem Namen Far Infrared and Submillimetre Telescope (FIRST). Das Budget beträgt ca. 1,1 Milliarden Euro. Der Hauptspiegel hat einen Durchmesser von 3,5 Metern, der aus zwölf Segmenten Siliciumcarbid bei EADS-Astrium in Toulouse gesintert wurde. Herschel hat somit den größten aus einem Stück bestehenden Spiegel, der bisher für ein Weltraumteleskop gefertigt wurde.[1] Herschel wird somit für einige Jahre das Weltraumteleskop mit dem größten Spiegel sein und in dieser Eigenschaft erst vom James Webb Space Telescope abgelöst werden (voraussichtlich 2018), das jedoch einen aufklappbaren Spiegel haben wird. Ein Weltraumteleskop mit einem größeren einteiligen Spiegel ist bisher nicht geplant.

Zu den Hauptzielen von Herschel gehören Untersuchungen zur

  • Entstehung und Entwicklung von Galaxien, insbesondere entfernter junger Galaxien, die aufgrund ihres Staubgehalts hauptsächlich im fernen Infrarot ausstrahlen;
  • Entstehung und Entwicklung von Sternen, zum Beispiel durch großflächige Suche nach den frühesten Entwicklungsphasen der Sterne;
  • Physik und Chemie der interstellaren Materie;
  • Objekten in unserem Sonnensystem (Kometen und Planetenatmosphären).

Nach mehreren Verschiebungen erfolgte der Start am 14. Mai 2009 um 13:12 Uhr UTC.[2] Nach dem Brennschluss der Oberstufe wurde um 13:38 UTC das Herschel-Teleskop wenige Minuten vor dem Planck-Weltraumteleskop auf einer hochelliptischen Umlaufbahn mit einer Apogäumhöhe von 1.197.080 km und einer Bahnneigung zum Äquator von 6° ausgesetzt. Von diesem Orbit wurde es antriebslos innerhalb von sechzig Tagen in die vorgesehene Bahn um den Lagrangepunkt L2 des Erde-Sonne-Systems gebracht.[3] Das Weltraumteleskop fliegt auf einer 0,8-Millionen-Kilometer-Halo-Bahn um diesen Punkt.[3] Dieser befindet sich, von der Sonne aus gesehen, ca. 1,5 Millionen Kilometer hinter der Erde.

Technik

Das Chassis für die Aufnahme der Heterodyn-Spektrometer eines der Instrumente von Herschel, aus einem massiven Aluminiumblock gefräst

An Bord befinden sich drei Instrumente (Kameras und Spektrometer), die im fernen Infraroten (Terahertzstrahlung) und Submillimeterbereich des elektromagnetischen Spektrums bei Wellenlängen zwischen 57 und 670 µm arbeiten. Dieser Bereich kann vom Erdboden aus wegen des eingeschränkten atmosphärischen Fensters nicht beobachtet werden.

Die Experimente sind:

Wegen seiner Größe kann Herschel nicht wie frühere Infrarotweltraumteleskope (zum Beispiel Infrared Astronomical Satellite (IRAS), Infrared Space Observatory (ISO), Spitzer-Weltraumteleskop) vollständig mit flüssigem Helium gekühlt werden. Stattdessen wird sein eigentliches Teleskop mit einem Schild von der Sonnenstrahlung abgeschirmt, so dass es durch Wärmeabstrahlung in den Weltraum passiv auf unter 90 Kelvin (−183 °C) abkühlen kann. Nur die drei Instrumente werden mit flüssigem Helium gekühlt, das für einen Betrieb von mindestens drei Jahren ausreichen soll.

Ergebnisse

Am 19. Juni 2009 veröffentlichte die ESA erste Fotos des seit 14. Juni 2009 in Betrieb befindlichen Weltraumteleskops.[4] Sie zeigen die rund 37 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie Messier 51.[5]

Technische Daten

Herschel-Weltraumteleskop Infrared Space Observatory (ISO)[6]
(Erster Infrarotsatellit der ESA)
Startmasse 3402 kg[7] 2498 kg
Kryostat 2367 l suprafluides Helium-4, Temp. 1,6 K[1] 2250 l suprafluides Helium-4, Temp. 1,8 K
Aktive Kühlung von bestimmten Detektoren mit Helium-3 auf 0,3 K[1] nicht vorhanden
Höhe 7,5 m 5,3 m
Durchmesser oder Breite 4,0 m 2,3 m
Spiegeldurchmesser 3,5 m 0,6 m
Teleskopmasse 300 kg  ?
Einsatzdauer 3,5 Jahre (geplant) ca. 2 Jahre und 7 Monate
Bahn Halobahn, 0,8 Mio km um L2 Erde-Sonne[1][3] Erdumlaufbahn 1.038–70.578 km hoch
Trägerrakete Ariane-5-ECA Ariane 44P
Startdatum 14. Mai 2009 19. November 1995
Missionsende voraussichtlich Ende 2012 16. Mai 1998
Gesamtkosten 1,1 Mrd. Euro (geplant)[8]  ?

Quellen

  1. a b c d Dietrich Lemke: Das Weltraumteleskop Herschel vor dem Start.
  2. ESA: Ariane 5 carrying Herschel and Planck lifts off. 14. Mai 2009, abgerufen am 14. Mai 2009 (englisch).
  3. a b c Martin Hechler: Die Bahnen der Weltraumteleskope Herschel und Planck
  4. *ESA Herschel Bilder http://www.esa.int/SPECIALS/Herschel/SEM76A0P0WF_0.html
  5. http://science.orf.at/science/news/156073
  6. ISO (englisch) (PDF) S. 4. ESA. Abgerufen am 15. Mai 2009.
  7. http://www.astrium.eads.net/de/press-center/launch-kits/2009/flight-188-ariane-5-satellites-herschel-planck/launch-kit-flight-188-pdf
  8. wdrblog.de Teleskope Herschel und Planck im Weltall

Literatur

Weblinks



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