Ausgesetzt, repariert und gefeiert: 25 Jahre Hubble

Hubble ist gewissermaßen die „Weltmaschine“ der Astronomie. Das busgroße, rund zwölf Tonnen schwere Weltraumteleskop startete vor 25 Jahren am 24. April 1990 an Bord des Space Shuttle Discovery in den Weltraum. Dort in rund 600 Kilometern Höhe über der Erde, hat Hubble bis heute über vier Milliarden Kilometer zurückgelegt und dabei mehr als 1,2 Millionen Beobachtungen gemacht.

Aus seinen Daten sind bisher rund 13000 wissenschaftliche Veröffentlichungen hervorgegangen. Das Hubble-Archiv umfasst mehr als 100 Terabyte Daten, jährlich kommen 10 weitere hinzu. Die spektakulären Bilder, die für die Öffentlichkeit aufbereitet worden sind – etwa die „Säulen der Schöpfung“ im Adlernebel – haben das allgemeine Bild vom Weltall verändert und auch Eingang in Hollywood gefunden. Im Oscar-prämierten Film „Gravity“ wurde das Hubble-Teleskop gar, zusammen mit Space Shuttle und Internationaler Raumstation, leinwandtauglich zerstört – allerdings nicht aus Technikfeindlichkeit. „Meiner Ansicht nach ist das Hubble-Teleskop das tollste Stück Technologie, das die Menschheit je angefertigt hat“, bekannte Regisseur Alfonso Cuarón.

Diesem Urteil schließen sich die Astronominnen und Astronomen weltweit sicher an. Die spektakulären Entdeckungen mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops, das unbeeinträchtigt durch die irdische Atmosphäre mehr als 12 Milliarden Lichtjahre tief ins Alls blickt, umfassen so gut wie alle Aspekte der astronomischen Forschung, von den Monden und Planeten unseres Sonnensystems über Sterne, Supernovae, Exoplaneten, Nebel oder Kugelsternhaufen unserer Galaxis bis zu fernen Galaxien und Quasaren. Hubble lieferte entscheidende Daten für den Nachweis der beschleunigten Expansion des Kosmos, die von einer immer noch rätselhaften „Dunklen Energie“ angetrieben wird. Für diese Entdeckung erhielten Saul Perlmutter, Brian Schmidt und Adam Riess 2011 den Physik-Nobelpreis.

Das jetzige Jubiläum verdeckt ein wenig die Sicht auf die lange Vorgeschichte des Projekts und die Momente, die das Bestehen von Hubble nach seinem Start bedrohten. Die allersten Überlegungen für ein Teleskop im Weltraum gehen auf den amerikanischen Astronomen Lyman Spitzer zurück, der seine Ideen dazu 1946 veröffentlichte. Ein Vierteljahrhundert später gründete die NASA eine Arbeitsgruppe, welche die ersten Machbarkeitsstudien anfertigte. Entwurf und Konstruktion dauerten von 1977 bis 1985. Bereits lange vor dem Start wurde das Weltraumteleskop nach dem Astronomen Edwin Hubble benannt.

Der geplante Starttermin im Jahr 1986 verzögerte sich wegen der Challenger-Katastrophe um fast vier Jahre. So ungeduldig die Astronomen den Start von Hubble herbeigesehnt hatten, so enttäuscht waren sie nach den ersten Bildern, die das Teleskop ab 20. Mai 1990 lieferte: Sie waren nicht so scharf, wie sie sein sollten. Ursache war ein Fehler im Hauptspiegel, der um weniger als ein hundertstel Millimeter falsch geschliffen war und deshalb fehlsichtig war. Erst im Dezember 1993 wurde Hubble im Rahmen einer aufwändigen Space Shuttle-Mission eine „Korrekturbrille“ verpasst

Damit begann die eigentliche Erfolgsgeschichte Hubble, das durch weitere Wartungsmissionen auf den neuesten Stand gebracht wurde. Durch den Austausch zweier Sensoren im Februar 1997 erhöhten sich sein Auflösungsvermögen und seine spektrale Genauigkeit deutlich. Erstmals war es möglich, mit Hubble im infraroten Spektralbereich zu beobachten. Im Dezember 1999 wurden Gyroskope und Teile des Steuerungssystem ersetzt sowie der Zentralcomputer gegen ein leistungsfähigeres Modell ausgetauscht. 2002 erhielt das Teleskop unter anderem ein neues Kamerasystem, das den Spektralbereich bis in den fernen Ultraviolett-Bereich erweiterte, und neue, effizientere Solarflügel.

Doch trotz aller Updates war der Betrieb Hubbles immer wieder gefährdet, insbesondere als die NASA nach dem Absturz des Space Shuttles Columbia beschlossen hatte, die Wartungsmissionen zum Weltraumteleskop einzustellen. Damit wäre sein weiterer Einsatz wegen versagender Gyroskope und Batterien ab 2008 gefährdet gewesen. Doch 2009 verlängerte der bislang letzte Wartungsflug dann aber doch die Lebensdauer. Die Nachfolge-Mission, das James-Webb-Weltraumteleskop, soll im Oktober 2018 in den Weltraum starten, also in dem Jahr, in dem Hubble auf 25 Jahre scharfe Sicht zurückblicken könnte. Für den diesjährigen Jubiläumstag ist die Veröffentlichung eines besonderen Fotos geplant.

Alexander Pawlak