Schwarze Löcher, Sternenexplosionen und spektakuläre Aufnahmen
Das Weltraumteleskop «Hubble» wird 30

Schwarze Löcher, ferne Galaxien, fremde Planeten: Das Weltraumteleskop «Hubble» hat unseren Blick auf den Kosmos umgekrempelt. Ein Blick auf seine Entstehung.
Publiziert: 24.04.2020 um 10:15 Uhr
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Aktualisiert: 24.04.2020 um 10:19 Uhr

Mit seinen oft spektakulär bunten Bildern hat das fliegende Observatorium nicht nur bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse geliefert, sondern ist auch Teil der Popkultur geworden.

Vor 30 Jahren, am 24. April 1990, wurde «Hubble» vom Space Shuttle «Discovery» der US-Raumfahrtbehörde Nasa ins All gehievt. Einen Tag später wurde das Omnibus-grosse Observatorium in einer Höhe von 540 Kilometern im Orbit ausgesetzt.

Hubble erzielt einen astronomischen Erfolg nach dem anderen

Rund 1,3 Millionen Beobachtungen hat «Hubble» seitdem gemacht, mehr als 15 000 wissenschaftliche Veröffentlichungen sind daraus entstanden. «'Hubble' hat unsere Sicht auf das Universum auf dramatische Weise klarer gemacht», sagt «Hubble»-Veteran David Leckrone, viele Jahre leitender Nasa-Wissenschaftler des Projekts. Oberhalb der Erdatmosphäre hat «Hubble» stets klare Sicht und beste Beobachtungsbedingungen.

Am 24. April 1990 wurde Hubble vom Space Shuttle «Discovery» der Nasa ins All befördert.
Foto: imago/ZUMA Press
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Das Weltraumteleskop kann zahlreiche Erfolge auf nahezu allen Feldern der Astronomie verbuchen. Unter anderem hat es bestätigt, dass gigantische Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien hausen und sich der Kosmos immer schneller ausdehnt. Es hat diese Ausdehnungsgeschwindigkeit mit unerreichter Genauigkeit bestimmt, die sogenannten proto-planetaren Gas- und Staubscheiben entdeckt, aus denen sich neue Sterne und Planetensysteme bilden, und in die kosmische Frühgeschichte zurückgeblickt, fast bis zum Urknall.

Warum ist das Hubble-Teleskop so wichtig für die Forschung?

Viele von «Hubbles» Forschungsfeldern waren noch gar nicht absehbar, als das Weltraumteleskop in den Orbit gebracht wurde. So waren 1990 unter anderem noch keine Planeten bei anderen Sternen bekannt. 2001 hat «Hubble» die erste Atmosphäre eines solchen Exoplaneten nachgewiesen und seitdem rund hundert Mal die Atmosphären ferner Planeten untersucht. Dabei konnte es Stoffe wie Natrium, Kalium und Wasserdampf entdecken.

«'Hubble' war das erste Instrument, dass uns diesen sehr, sehr einzigartigen Einblick gegeben hat», betonte Exoplanetenforscherin Nikol Lewis von der Cornell-Universität in Ithaca (US-Bundesstaat New York) kürzlich auf einem Jubiläumsseminar während der Jahrestagung der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft AAS. Das Weltraumteleskop habe damit «die Ära der vergleichenden Exoplanetologie eingeläutet».

Hubble machte den Weltraum erfahrbar

Doch das Weltraumteleskop hat nicht nur Wissenschaftler begeistert. «'Hubble' hat das Universum zu den Menschen nach Hause gebracht», sagt Projektwissenschaftlerin Antonella Nota von der europäischen Raumfahrtagentur Esa. Die Europäer sind zu 15 Prozent an dem Weltraumteleskop beteiligt. «Es hat die Schönheit des Universums allen Menschen weltweit zugänglich gemacht, nicht nur als Privileg für wenige professionelle Astronomen.»

Die schillernd-schönen Aufnahmen des Weltraumteleskops finden sich längst auf Bechern und Bettwäsche, Postern und Werbeplakaten, in Kinofilmen und sogar Bibel-Kalendern. Das Teleskop selbst ist zu einem Synonym für Weltraumforschung geworden und eine feste Grösse in unserem Alltag. «'Hubble' ist vollkommen von der Popkultur absorbiert worden», sagt Leckrone. «Viele Menschen, die heute leben, waren nicht einmal geboren, als 'Hubble' gestartet wurde. Sie kennen keine Welt, in der 'Hubble' nicht existiert und nicht verlässlich und regelmässig beeindruckende wissenschaftliche Entdeckungen produziert.»

Spektakuläre Bilder begeistern jedermann

Einen grossen Anteil an der Popularität haben die Bilder. «Vor 'Hubble' war das Universum etwas langweiliger», erläuterte der PR-Chef des wissenschaftlichen Weltraumteleskop-Instituts (Space Telescope Science Institute, STScI) in Baltimore, Ray Villard, auf der AAS-Tagung. «Wir haben die Welt mit atemberaubenden Bildern überschwemmt, Monat für Monat, Jahr für Jahr. Die Bilder sprechen die Öffentlichkeit auf einer visuellen und emotionalen Ebene an, die weit über das Verständnis für die Wissenschaft hinausgeht.»

Alle «Hubble»-Bilder sind in der Regel bearbeitet, allein schon, weil das Weltraumteleskop auch ultraviolettes und infrarotes Licht empfangen kann, das für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Nicht immer entsprechen also die Farben auf den Bildern den Farben in der Natur. Das sei auch nicht das Ziel, betonte Villard. Die Bildexperten legten gemeinsam mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern enormen Wert darauf, die Essenz eines astronomischen Objekts sichtbar zu machen.

Falsche Konstruktion führt zu abenteuerlicher Reparaturaktion

Für die Popularität des Weltraumteleskops gibt es jedoch noch einen weiteren Grund: «Drama», sagte Villard. «'Hubbles' Geschichte liest sich wie ein Spielfilm-Skript. Sie hat einen Spannungsbogen.» Vor dem Start herrschte eine gespannte Erwartung an das einzigartige Teleskop, die kurz darauf Enttäuschung und Spott wich, als sich zeigte, dass der 2,4 Meter grosse Hauptspiegel so fehlerhaft war, dass er keine deutlich bessere Bildqualität ermöglichte als bodengebundene Teleskope. «Der Spiegel wurde sehr präzise gefertigt - nach einer falschen Formel», berichtete Leckrones Nachfolgerin Jennifer Wiseman auf der AAS-Tagung.

Es folgte eine ebenso originelle wie abenteuerliche Reparaturaktion, in der Nasa-Astronauten eine Korrekturoptik einsetzten – «Hubble» bekam eine Brille und damit nach mehr als drei Jahren seine volle Sehkraft. «Die anfängliche Geschichte des Scheiterns und der Wiederherstellung hat in der Öffentlichkeit einen Nerv getroffen wie keine andere Mission», sagt auch Esa-Forscherin Nota. «Es ist eine Geschichte von erstaunlichem menschlichem Einfallsreichtum, die zu einer Zusammenarbeit über Kontinente hinweg führte, an der verschiedenste Gruppen von Astronomen und Ingenieuren beteiligt waren, um eine Lösung zu finden, die die ursprünglichen Fähigkeiten wiederherstellen konnte.»

Technik muss regelmässig aktualisiert werden

Die Reparaturmission blieb nicht der einzige Flug zu «Hubble». Insgesamt fünf Mal flogen Astronauten zu dem elf Tonnen schweren Observatorium, um es bei spektakulären Manövern auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen, zuletzt 2009. Seit die Space Shuttles der Nasa 2011 eingemottet wurden, ist «Hubble» sich selbst überlassen. Das fliegende Observatorium sollte zwischenzeitlich dem begrenzten Budget zum Opfer fallen, die Mission wurde dann aber doch verlängert - im Moment «open end».

Auch wenn die Nasa im nächsten Jahr das nächste grosse Observatorium ins All bringen will, das «James Webb Space Telescope» (JWST), soll «Hubble» weiterarbeiten. Die beiden Teleskope ergänzten sich hervorragend, betonte Wiseman. «'Hubble' ist fantastisch in Form, technisch und wissenschaftlich.» Das Observatorium befinde sich derzeit am Gipfel seines wissenschaftlichen Ertrags. «Hubbles» Mission werde in den 2020er Jahren fortgeführt - «und wenn man optimistisch ist, vielleicht auch darüber hinaus». (SDA)

Meilensteine der Raumfahrtgeschichte

Satelliten, die um die Erde kreisen, und Menschen auf dem Mond: Die Eroberung des Weltraums war immer auch ein Wettlauf der Supermächte um Prestige und militärische Vorherrschaft.

  • Oktober 1957: Mit «Sputnik 1» schiesst die Sowjetunion den ersten künstlichen Satelliten ins All. Die USA sind geschockt.
  • November 1957: Die Hündin «Laika» ist das erste Lebewesen in der Umlaufbahn. An Bord von «Sputnik 2» umkreist sie die Erde.
  • April 1960: Die USA starten den ersten Wettersatelliten.
  • April 1961: Der Russe Juri Gagarin ist der erste Mensch im All.
  • Juni 1963: Die Russin Valentina Tereschkowa ist die erste Frau im Weltraum.
  • März 1965: Als erster Mensch verlässt der Russe Alexej Leonow sein Raumfahrzeug und schwebt zehn Minuten frei im All.
  • Juli 1969: Neil Armstrong (USA) betritt als erster Mensch den Mond.
  • April 1971: Die Sowjets errichten die erste Raumstation «Saljut 1».
  • Mai 1973: Die USA nehmen die Raumstation «Skylab» in Betrieb.
  • Juli 1976: Die erste «Viking»-Sonde der NASA landet auf dem Mars.
  • April 1981: Mit «Columbia» fliegt von Cape Canaveral aus die erste wiederverwendbare Raumfähre in den Weltraum.
  • Januar 1986: Kurz nach dem Start explodiert die US-Raumfähre «Challenger». Sieben Menschen an Bord sterben.
  • April 1990: Eine Raumfähre bringt das Weltraum-Teleskop «Hubble» in eine Umlaufbahn um die Erde, um entfernte Galaxien zu erforschen.
  • Juli 1992: Als erster und bisher einziger Schweizer Astronaut startet Claude Nicollier zu einer Mission ins All.
  • November 1998: Der Bau der Raumstation ISS wird begonnen. 16 Länder sind an dem Projekt beteiligt.
  • April 2001: Der US-Millionär Dennis Tito fliegt als erster Weltraum-Tourist zur ISS.
  • Februar 2003: «Columbia» zerbricht beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Die sieben Astronauten sterben.
  • Juli 2011: Mit dem Flug der Raumfähre «Atlantis» endet eine Ära. Die NASA stoppt das Programm, die Space Shuttles wandern ins Museum.
  • Januar 2019: Erstmals in der Geschichte ist eine Raumsonde auf der Rückseite des Mondes gelandet. Die chinesische «Chang'e 4» führt mit sich ein Roboterfahrzeug, das das Terrain erkunden soll.
  • Februar 2019: Israel hat erstmals eine Raumsonde zum Mond geschickt. Das kleine Israel will nach den Grossmächten USA, Russland und China das vierte Land werden, das mit einem Raumschiff auf dem Mond landet. Bei einer erfolgreichen Landung wäre «Beresheet» zudem das erste privat finanzierte Mini-Raumschiff, das die Oberfläche eines anderen Himmelskörpers erreicht.
  • März 2019: Die Raumkapsel «Crew Dragon» von Elon Musks SpaceX dockt erfolgreich an der ISS an. Es ist das erste Mal, dass ein privat gebauter und betriebener Crew-Transporter von US-Boden zur ISS fliegt. Musks Firma ebnet somit den Weg für zukünftige Passagierflüge ins Weltall
  • Mai 2020: Erstmals seit neun Jahren sind wieder Astronauten von den USA aus zur Raumstation ISS gestartet – und erstmals mithilfe eines privaten Raumfahrtunternehmens. Die US-Raumfahrer Robert Behnken und Douglas Hurley hoben am Samstag in einer «Crew Dragon»-Raumkapsel mit einer «Falcon 9»-Rakete von SpaceX vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral ab.

Satelliten, die um die Erde kreisen, und Menschen auf dem Mond: Die Eroberung des Weltraums war immer auch ein Wettlauf der Supermächte um Prestige und militärische Vorherrschaft.

  • Oktober 1957: Mit «Sputnik 1» schiesst die Sowjetunion den ersten künstlichen Satelliten ins All. Die USA sind geschockt.
  • November 1957: Die Hündin «Laika» ist das erste Lebewesen in der Umlaufbahn. An Bord von «Sputnik 2» umkreist sie die Erde.
  • April 1960: Die USA starten den ersten Wettersatelliten.
  • April 1961: Der Russe Juri Gagarin ist der erste Mensch im All.
  • Juni 1963: Die Russin Valentina Tereschkowa ist die erste Frau im Weltraum.
  • März 1965: Als erster Mensch verlässt der Russe Alexej Leonow sein Raumfahrzeug und schwebt zehn Minuten frei im All.
  • Juli 1969: Neil Armstrong (USA) betritt als erster Mensch den Mond.
  • April 1971: Die Sowjets errichten die erste Raumstation «Saljut 1».
  • Mai 1973: Die USA nehmen die Raumstation «Skylab» in Betrieb.
  • Juli 1976: Die erste «Viking»-Sonde der NASA landet auf dem Mars.
  • April 1981: Mit «Columbia» fliegt von Cape Canaveral aus die erste wiederverwendbare Raumfähre in den Weltraum.
  • Januar 1986: Kurz nach dem Start explodiert die US-Raumfähre «Challenger». Sieben Menschen an Bord sterben.
  • April 1990: Eine Raumfähre bringt das Weltraum-Teleskop «Hubble» in eine Umlaufbahn um die Erde, um entfernte Galaxien zu erforschen.
  • Juli 1992: Als erster und bisher einziger Schweizer Astronaut startet Claude Nicollier zu einer Mission ins All.
  • November 1998: Der Bau der Raumstation ISS wird begonnen. 16 Länder sind an dem Projekt beteiligt.
  • April 2001: Der US-Millionär Dennis Tito fliegt als erster Weltraum-Tourist zur ISS.
  • Februar 2003: «Columbia» zerbricht beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Die sieben Astronauten sterben.
  • Juli 2011: Mit dem Flug der Raumfähre «Atlantis» endet eine Ära. Die NASA stoppt das Programm, die Space Shuttles wandern ins Museum.
  • Januar 2019: Erstmals in der Geschichte ist eine Raumsonde auf der Rückseite des Mondes gelandet. Die chinesische «Chang'e 4» führt mit sich ein Roboterfahrzeug, das das Terrain erkunden soll.
  • Februar 2019: Israel hat erstmals eine Raumsonde zum Mond geschickt. Das kleine Israel will nach den Grossmächten USA, Russland und China das vierte Land werden, das mit einem Raumschiff auf dem Mond landet. Bei einer erfolgreichen Landung wäre «Beresheet» zudem das erste privat finanzierte Mini-Raumschiff, das die Oberfläche eines anderen Himmelskörpers erreicht.
  • März 2019: Die Raumkapsel «Crew Dragon» von Elon Musks SpaceX dockt erfolgreich an der ISS an. Es ist das erste Mal, dass ein privat gebauter und betriebener Crew-Transporter von US-Boden zur ISS fliegt. Musks Firma ebnet somit den Weg für zukünftige Passagierflüge ins Weltall
  • Mai 2020: Erstmals seit neun Jahren sind wieder Astronauten von den USA aus zur Raumstation ISS gestartet – und erstmals mithilfe eines privaten Raumfahrtunternehmens. Die US-Raumfahrer Robert Behnken und Douglas Hurley hoben am Samstag in einer «Crew Dragon»-Raumkapsel mit einer «Falcon 9»-Rakete von SpaceX vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral ab.
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