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Weltraumteleskope

Herschel und Planck

Am 14. Mai will die Europäische Weltraumorganisation zwei neue Satelliten ins All schicken. 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt sollen die beiden Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft des Universums erforschen.
Kurz nach dem Start
Läuft alles nach Plan, starten die beiden Weltraumteleskope am Donnerstag um 15.05 Uhr vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana gen Weltraum – als Tandem auf einer Trägerrakete des Typs Ariane 5. Ihr Arbeitsplatz liegt 1,5 Millionen Kilometer entfernt auf der Verbindungslinie zwischen Erde und Sonne, am so genannten Lagrangepunkt L2: Hier heben sich die Schwerkraft von Sonne, Mond und Erde gerade gegenseitig auf.

Orbit von Herschel und Planck
Orbit von Herschel und Planck | Die Umlaufbahnen von Herschel und Planck um den Librationspunkt L2.
Herschel, stattliche 7,5 Meter hoch und 4 Meter breit, ist dann das größte Teleskop im Weltall. Mit Hilfe von drei Instrumenten wird es in Zukunft den Himmel im infraroten Spektralbereich abtasten: dem hochauflösenden Spektrometer HIFI (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared) sowie den beiden bildgebenden Spektrometern PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) und SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver).

Die Geräte empfangen Wärmestrahlung in einem Bereich von 55 bis 672 Mikrometern. Bei diesen Wellenlängen kann die Strahlung – anders als das sichtbare Licht – auch Gas- und Staubwolken durchdringen, wodurch ein tiefer Blick in sonst verborgene Geschehnisse möglich wird. Darunter werden ferne Planetensysteme, entstehende Sonnen und Galaxien sein, aber auch die Milchstraße und sogar unser Sonnensystem stehen auf dem Plan – etwa die Gefilde jenseits von Neptun, wo noch unzählige Gesteinsbrocken auf ihre Erforschung warten, oder die Hüllen von Kometen.

Das Esa-Weltraumteleskop Herschel
Das Esa-Weltraumteleskop Herschel | Herschel wird am zweiten La­grange-Punkt Stellung beziehen. Dieser liegt 1,5 Millionen Kilo­meter hinter der sonnenabgewandten Seite der Erde.
Dank seines 3,5-Meter-Spiegels und seiner äußerst empfindlichen Detektoren wird er anders als seine Vorgänger auch noch schwächsten Licht und weiter entfernte Infrarotquellen erfassen können. Der vier mal vier Meter große Planck-Satellit wird sich den Himmel dagegen im Mikrowellenbereich anschauen.

An Bord befinden sich zwei Instrumente, die einen Frequenzbereich von 30 bis 850 Gigahertz überspannen. Das LFI (Low Frequency Instrument) besteht aus bolometrischen Detektoren und das HFI (High Frequency Instrument) aus Radiometern.

Vor allem hat Planck die kosmische Hintergrundstrahlung im Visier, die rund 380 000 Jahre nach dem Urknall ausgesendet wurde. Er wird sie mit bislang unerreichter Präzision vermessen: Die aus den Daten erstellte Himmelskarte soll eine Auflösung von mehreren Millionen Pixeln besitzen. So werden selbst winzige Energieschwankungen darin sichtbar, die sich auf ebenso winzige Schwankungen in der damaligen Materiedichte zurückführen lassen.

Der Planck-Satellit
Der Planck-Satellit | Die Planck-Mission wird gemeinsam mit dem Weltraumteleskop Herschel mit einer Ariane-5-Rakete gestartet. Planck soll die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung mit bisher unerreichter Präzision kartieren.
Die mit Plancks Hilfe erstellte Himmelskarte wollen Wissenschaftler dann mit ihren Modelluniversen abgleichen und so eine Menge über die Frühzeit des Universums, aber auch über dessen Struktur und Zusammensetzung erfahren – etwa welchen Anteil gewöhnliche und Dunkle Materie ausmachen. Aber auch näher liegenden Mikrowellenquellen, wie sie in der Milchstraße und anderen Galaxien zu finden sind, wird sich Planck widmen: beispielsweise interstellarem Staub, der Nachbarschaft Schwarzer Löcher oder Sternentstehungsgebieten.

Hintergründiges und Aktuelles zu Herschel und Planck finden Sie unter www.astronomie-heute.de/ herschel-und-planck
Im Gegensatz zu Vorläufermissionen wie COBE und WMAP wollen die Forscher mit dem neuen Satelliten 15-mal mehr Informationen über den Ursprung, die Evolution und die Zukunft des Universums einfangen. Anderthalb Jahre hat er dafür Zeit, dann wird ihm das Kühlmittel ausgehen und seine Instrumente versagen. Dieses Schicksal blüht auch Herschel – allerdings prognostizieren die Wissenschaftler ihm rund dreieinhalb Jahre.
20. Woche 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 20. Woche 2009

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