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Können wir in die Vergangenheit blicken

Interview mit Professor Matt Griffin von der Universität Cardiff (Großbritannien), dem Leiter des Teams für das abbildende Spektrometersystem SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver), eines von drei Instrumenten des Herschel Space Observatory – des größten Weltraumteleskops, das je im All platziert wurde.

SPIRE und die zwei anderen Instrumente, HIFI und PACS, liefern dank Herschels 3,5-Meter-Spiegel aus Siliziumkarbid und Aluminium Bilder der erdfernsten Galaxien in nie dagewesener Qualität, da Herschel mit diesem Spiegel 20 Mal mehr Licht einfängt als irgendein Weltraumteleskop vor ihm.

„Experimental-Astronomen erkennen in diesem Spiegel eine spektakuläre technische Leistung, doch schon wer nur einigermaßen einen Sinn für Formgebung und Symmetrie hat, wird ihm ganz besondere ästhetische Qualitäten bescheinigen“, schwärmt Griffin. Im September 2009 sandte Herschel von seiner vierjährigen  Mission das erste bild zur Erde: eine atemberaubende Ansicht des als „Whirlpool-Galaxie“ bekannten Sternsystems Messier 51, aufgenommen mit der PACS-Kamera. Wir haben den Professor gefragt, wie sich die Entwicklung des Teleskops darstellte und welche Fortschritte er sich von der auf vier Jahre angesetzten Mission erhofft.

 

Haben die Wissenschaftler, die – wie Sie – Daten von Herschel empfangen werden, bei der Konstruktion des Spiegels irgendeine Rolle gespielt?

In der Frühphase war ich gemeinsam mit einer Reihe anderer Herschel-Forscher eng in die Festlegung des Lastenheftes für das Herschel-Teleskop eingebunden. Die Entwicklung und Herstellung verfolgten wir ebenso aus nächster Nähe mit, und auch durch Beratungsleistungen zum Testverfahren übten wir einen gewissen Einfluss aus. An dieser durchgehenden Begleitung des Entwicklungsprozesses vom Reißbrett bis zum fertigen Produkt zeigt sich die hohe Relevanz dieses Vorgangs für den Projekterfolg.

 

Wie haben sich das Teleskop und sein Spiegel seit dem Start bewährt?

Schon die ersten Herschel-Daten haben gezeigt, dass der Spiegel tadellos funktioniert, dass er die von astronomischen Quellen empfangene Strahlung exakt wie berechnet in die Instrumente einspeist und dass diese Strahlung genau der konstruktiven Verarbeitungsfähigkeit der Instrumente entspricht. Das Ergebnis ist ein perfekt fokussiertes System, das seine maximale Aufnahmeempfindlichkeit tatsächlich erreicht.

 

SPIRE umfasst ein bildgebendes Fotometer und ein bildgebendes Spektrometer. Wie unterscheiden sich deren Bilder?

Das Photometer wurde für Aufnahmen in drei verschiedenen Submillimeter-Wellenlängenbereichen entwickelt, analog zur Erfassung von Bildern in verschiedenen Farbbereichen des sichtbaren Spektrums. Diese Bilder werden Erkenntnisse zu den physikalischen Gegebenheiten sternbildender Regionen des Weltraums liefern, indem sie Größen wie Temperatur, Masse und Energieabgabe messen sowie die Eigenschaften jener Staubwolken, aus denen sich die Sterne allmählich herausbilden.

Das Spektrometer wird den restlichen, gasförmigen Grundstoff der Sternbildung untersuchen, indem er die eintreffenden Submillimeter-Lichtwellen aufspaltet und auf die charakteristischen Spuren bestimmter Atome und Moleküle hin analysiert.

 

Ist die Kalibrierung des SPIRE-Instruments inzwischen abgeschlossen?

Nicht ganz, noch läuft die Phase der Leistungsprüfung. Bislang sind die Ergebnisse äußerst vielversprechend, da die Leistungen von Instrument und Teleskop die Erwartungen erfüllen oder sogar übertreffen. Mit dem Photometer können wir bereits wissenschaftliche Beobachtungen anstellen, und auch auf die Einsatzbereitschaft des Spektrometers müssen wir nicht mehr lange warten.

 

Sind sie zufrieden mit Herschels ersten Bildern?

Die bislang aufgenommenen Bilder und Spektren haben unter Astronomen große Begeisterung ausgelöst. Wir sind mit der Einstellung des Instruments noch gar nicht fertig, da beweisen die Ergebnisse bereits, dass Herschel seinem wissenschaftlichen Auftrag vollauf gewachsen ist.

 

Sind es eigentlich ganz bestimmte Galaxien, Sterne, Planeten oder Erscheinungen, die Sie ins Visier nehmen?

Eine zentrale wissenschaftliche Aufgabe der Herschel-Mission ist die Erforschung der Geburt von Sternen in der Milchstraße. So will man etwa in Erfahrung bringen, auf welchem Wege Sonnensysteme wie unseres in der Vergangenheit entstanden und gewachsen sind, indem man den gleichen Vorgang untersucht, wie er aktuell an anderen Orten der Galaxis abläuft. Ein weiterer Forschungsgegenstand sind Bildung und Wachstum ganzer der Milchstraße ähnlicher Galaxien, da deren Entstehung natürlich eine Sternbildung in gewaltigem Maßstab ist. Indem das Herschel-Teleskop den Blick in entfernteste Galaxien frei gibt, gewährt es uns Einblick in längst vergangene Zeiten und macht die Entstehung der heute im Weltraum verstreuten Galaxien nachvollziehbar

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