Heute vor genau 25 Jahren ist das hier passiert:

Am 25. April 1990 hat das Spaceshuttle Discovery das Weltraumteleskop Hubble im Weltall ausgesetzt. Einen Tag zuvor war es mit gehöriger Verspätung in den Weltraum aufgebrochen. Eigentlich hätte es schon ein paar Jahre früher losfliegen und seine kostbare Fracht in einen Orbit um die Erde bringen sollen. Aber dann explodierte im Jahr 1986 die Raumfähre Challenger und alle weiteren Shuttle-Flüge wurden gestoppt. Aber angesichts der langen Vorgeschichte des Weltraumteleskops kam es auf diese paar Jahre eigentlich auch nicht mehr.

Sieht man von diversen vagen Plänen von Raumfahrtpionieren ab, begann die Geschichte von Hubble am 1. September 1946. Da veröffentlichte der amerikanische Astronom Lyman Spitzer eine Arbeit mit dem Titel “The Astronomical Advantages of an Extraterrestrial Observatory” (und ich habe leider keine Online-Version dieses Texts gefunden). Das erste Mal wurden ganz konkret die Vorteile eines Teleskops im All vorgestellt und Pläne, wie so ein Vorhaben zu bewerkstelligen war.

So ein Instrument würde ein Problem lösen, unter dem die Astronomen von Anfang an gelitten haben: Jeder Blick auf das Universum muss zuerst die Atmosphäre der Erde durchqueren. Und die stört unsere Sicht auf Planeten, Sterne und Galaxien. Die Turbulenzen in der Luft machen die Bilder unscharf und es war unmöglich, viele Dinge zu beobachten. Ferne, nur schwach leuchtenden Galaxien, Details auf den Oberflächen der Planeten, die Struktur kosmischer Nebel und so weiter: All das war von der Erde aus nicht sichtbar und hielt den Fortschritt der Astronomie auf. Man konnte zwar Hypothesen über die Entwicklung von Galaxien oder Sternen und die Beschaffenheit von Planeten aufstellen, aber hatte keine Möglichkeit, sie auch durch Beobachtungen zu überprüfen. Der einzige Ausweg war ein Teleskop außerhalb der Atmosphäre.

Natürlich erschien so ein Vorhaben in den 1940er Jahren noch absurd. Die Raumfahrt hatte noch nicht einmal richtig begonnen und Spitzer schlug vor, ein Teleskop mit einem Spiegel von 15 Metern Durchmesser ins All zu schießen. Das war deutlich größer, als alles was damals auf der Erde existierte! Aber Spitzer hielt an seinen Plänen fest, versuchte Mitstreiter zu finden und in den 1960er Jahren hatte sich die Lage geändert. Jetzt waren nicht nur die Kollegen von der Durchführbarkeit überzeugt, auch die Politiker waren bereit, so ein Projekt zu finanzieren.

Also begann man mit der Planung des Instruments. In den 1970er Jahren musste Geld aufgetrieben werden; es mussten konkrete technische Pläne gemacht werden und das Teleskop musste auch gebaut werden. Gegen Ende der 1980er Jahre war man soweit und zu Beginn des letzten Jahrzehnts des letzten Jahrtausends flog das Instrument tatsächlich ins All!

Am 20. Mai 1990 warteten die Astronomen gespannt auf das erste Bild des neuen Teleskops. Endlich würde es scharfe Bilder von Himmelsobjekten geben, die bis jetzt unsichtbar waren. Stattdessen aber zeigten die Bildschirme das hier:

Das Bild eines Sterns, viel unschärfer als die Bilder, die von der Erde aufgenommen wurden. Der Spiegel von Hubble war fehlerhaft und die Astronomen waren immer noch hinter der störenden Atmosphäre gefangen. Aber das Teleskop war von Anfang an dafür ausgelegt gewesen, regelmäßig von Shuttles besucht und gewartet zu werden. Und drei Jahre später konnten Astronauten dann eine neue Optik einbauen, die fast 50 Jahre nach Spitzers ersten Plänen endlich das lieferte, was sich alle wünschten: Einen völlig neuen Blick auf das Universum!

Bild: NASA

Hubbles Blick vor und nach der Reparatur (Bild: NASA)

In den Jahren und Jahrzehnten danach hat Hubble unser Verständnis des Universums revolutioniert! Die Bedeutung dieses einzelnen Teleskops für die gesamte Astronomie lässt sich kaum überschätzen. Es hat weit über 10.000 wissenschaftliche Facharbeiten hervor gebracht. Es hat weiter hinaus ins All geblickt als alle anderen. Es hat uns neue Dinge gezeigt, die wir zuvor noch nie gesehen haben und schon bekannte Objekte in nie gekanntem Detailreichtum abgebildet. Um all das zu würdigen, was Hubble geleistet hat, müsste man ein ganzes Buch schreiben. Und tatsächlich sind viele Bücher über Hubble geschrieben worden (was ein weiteres Mal zeigt, wie besonders dieses Teleskop ist).

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Kommentare (19)

  1. #1 rolak
    25. April 2015

    Falls sich jemand für etwas Filmisches über die Anfänge interessiert: Beim nach&nach-Sichten der gesammelten Teile der BBC-Horizon-Reihe stolperte ich letzte Woche ziemlich koinzident über 1990.13 – The Sharpest Show of the Universe, Rücksturz über ein ¼Jhdt 😉

    Das hübscheste Detail von Hubble ist ganz klar der Klodeckel am Ende 😉

  2. #2 Martin
    25. April 2015

    “diesen Job übernimmt und Hubble einfach kurz vorm Ende einsammelt und zurück nach Hause bringt.”

    muss ja nicht das Orginal sein. Man kann Hubble doch nachbauen und ihm seinen gebührenden Platz geben.

  3. #3 Tina_HH
    25. April 2015

    Eigentlich wäre es ja fast angebracht, noch ein letztes Mal zu Hubble hinauf in den Weltraum zu fliegen, das Teleskop einzusammeln und ihm auf der Erde den Ehrenplatz einzurichten, der ihm gebührt.

    Fände ich super. Schliesslich gibt es nur einmal in der Geschichte der Menschheit ein solches Teleskop. Ein Nachbau ist zwar besser als nichts, aber eben nicht das Original. Das ist doch das, was uns in Museen so fasziniert: Das die Teile echt sind und man sich ihre wechselvolle abenteuerliche Geschichte vorstellt, wenn man davor steht. Ein Nachbau mag zwar (fast) genauso aussehen, aber ihm fehlt eben das Echte samt Geschichte.

    Vielleicht findet sich ja ein Milliardär, der das auch so sieht…

  4. #4 Markus
    25. April 2015

    Wenn man hin fliegen und es einsammeln kann, dann könnte man es doch auch reparieren bzw. nachtanken.

  5. #5 Braunschweiger
    25. April 2015

    @Markus: Die Kosten entstehen durch den laufenden Betrieb, und zwar besonders am Boden. Irgendwann auch durch Reparaturenn, dann im All selbst. Es müssen jedoch immer einige Bodenstationen aktiv für den Empfang sein, denn Hubble muss oft seinen Speicher leeren können, um weiter arbeiten zu können. Ohne Abholung der Daten nutzt die Sache nichts.

    Die riesigen Datenmengen müssen gespeichert und ggfs. durch entsprechende Rechner und manchmal Menschen nachbearbeitet werden. Es muss ein Datenverteilungszentrum mit entspr. Verfahren existieren, um die Bilder zugänglich zu machen. Daten müssen gesichtet und wenigstens grob vorsortiert werden. Undsoweiter…

    Es wäre aber interessant Hubble zurückzuholen um durch genaue Untersuchung der Technik zu lernen, welche Schäden 25 Jahre im All in Erdnähe hinterlassen. Dadurch ließen sich sicherlich allgemeine Rückschlüsse für die ISS, für Satelliten und die sonstige Raumfahrt erstellen.

  6. #6 wereatheist
    25. April 2015

    Es wird sich sicher jemand finden, der/die wenigstens eine “Ode an das HST” verfasst, sowas wie das hier.

  7. #7 Karl Mistelberger
    26. April 2015

    > Da veröffentlichte der amerikanische Astronom Lyman Spitzer eine Arbeit mit dem Titel “The Astronomical Advantages of an Extraterrestrial Observatory” (und ich habe leider keine Online-Version dieses Texts gefunden).

    Eine Online-Version dieses Textes findet sich hier auf den Seiten 546-552: http://history.nasa.gov/SP-4407/ETUv5.pdf

    Document title: Lyman Spitzer, Jr., “Astronomical Advantages of an Extra-terrestrial
    Observatory,” Project RAND, July 30, 1946.
    Source: The RAND Corporation, reprinted with permission.
    Prior to World War II, Earth-orbiting telescopes only existed in science fiction stories. The advent of guided missiles by Germany during the war, however, made a few astronomers optimistic that this new rocket technology would soon be able to loft telescopes and other astronomical instruments into space. Among the believers, Princeton University’s Lyman Spitzer authored a paper for the Douglas Aircraft Company’s Project RAND (the think tank established by the Army Air Corps after World War II) on the scientific benefits of a space-based telescope. The paper became part of a larger 1946 RAND report on the feasibility of developing and launching a scientific spacecraft. Originally classified, the Spitzer study was unknown to other astronomers for several years. When his ideas became known, many astronomers remained skeptical of the worth of space-based instruments. Over time, however, astronomers began to embrace the astronomical studies Spitzer described in his paper and eventually attributed the Hubble Space Telescope’s development to Spitzer’s efforts.

  8. #8 Florian Freistetter
    26. April 2015

    @Karl: Danke!

  9. #9 walter
    27. April 2015

    Wer sich das Hubble Teleskop aus PVC oder Karton bauen möchte, dem seien diese Modelle empfohlen:

    http://hubblesite.org/the_telescope/hand-held_hubble/

    Faszinierend an Hubble ist die scheinbare Einfachheit. Es schaut aus wie zwei ineinandergeschobene Klorollen umwickelt mit Alufolie. Fertig. Aber was sich im Inneren Abspielt, is weit davon entfernt. Absolut genial!

  10. #10 Alderamin
    27. April 2015

    @Braunschweiger (Martin, Tina_HH, Markus)

    Ohne Shuttle geht das nicht mehr. Nur Sojus und Dragon können derzeit Nutzlast zur Erde zurück bringen, keines davon ein Weltraumteleskop.

  11. #11 TheBug
    28. April 2015

    @Alderamin: Ja, mit dem Space Shuttle ist eine einmalige Arbeitsplattform stillgelegt worden für die kein Ersatz absehbar ist. Auch wenn der Dreamchaser gebaut werden sollte ist das nicht annähernd vergleichbar.
    Wenn doch nur 10% von dem was für Militär verschwendet wird für ordentliche Raumfahrt investiert würde…

  12. […] vorgestellt. Einmal die lesenswerte Biografie der Physikerin Lise Meitner. Und dann noch die “Biografie” des Hubble-Weltraumteleskops, das kürzlich 25 Jahre alt […]

  13. #13 Alderamin
    30. April 2015

    @TheBug

    Dass die NASA zwei Shuttles mit 14 Menschen verloren hat und dass ein Flug an die 800 Millionen Dollar kostete und nie die geplant Flugfrequenz erreicht wurde, zeigt aber auch, dass das Shuttle nicht der richtige Weg war, zumindestens nicht wie es umgesetzt war. Raketen sind zwar vergleichsweise “langweilig”, aber zuverlässiger, eine Rettung der Mannschaft ist im Notfall viel einfacher, und mit dem Konzept von Space-X kann man sie sogar wiederverwendbar machen (wenigstens die teuere erste Stufe).

    Ein großer Vorteil des Shuttle war die Möglichkeit, große Massen zurück zur Erde zu bringen, was jedoch (soviel ich weiß) nie gemacht wurde. Ein zweiter Vorteil war die Möglichkeit, Satelliten anzufliegen, einzufangen und zu warten – das geschah mit dem Solar Max-Satelliten und eben mit Hubble, aber sonst m.W.n. nicht.

    Prinzipiell sollte das auch mit Orion möglich sein, nur der Canadarm fehlt. Die neue Orion-Kapsel soll jedenfalls an das James-Webb-Teleskop andocken können, Instrumente könnte man also austauschen. Das war ursprünglich nicht geplant, aber die Docking-Möglichkeit wurde nachträglich am Teleskop angebracht.

    Ein dritter Vorteil war die große Arbeitsfläche, insbesondere mit Spacelab-Modul, aber die haben wir derzeit sogar permanent und noch sehr viel größer mit der ISS (und gerüchteweise wird schon über eine Nachfolgestation von ESA und NASA geredet). Die ISS hätte man mit der jetzt in Entwicklung befindlichen SLS in 5-8 Starts in den Weltraum bringen können, statt mit 26 Shuttle-Flügen (und 14 Soyus und Protons).

    Ich fand das Shuttle toll und super interessant, hab’ mir zig Videos davon angeschaut, war auch bei einem Start dabei, und hielt es für die großartigste Maschine, die je gebaut wurde. Die Enttäuschung über Bushs Constellation Programm war bei mir ziemlich groß, ich hatte gedacht, nach dem Shuttle käme ein Single-Stage to Orbit (SSTO)-Gerät und nicht wieder eine langweilige Stufenrakete. Aber nüchtern betrachtet ist dies derzeit immer noch der sicherste und sinnvollste Weg in den Orbit, bis irgendwann mal ein Weltraumlift kommt, wenn er jemals kommt. Space-X ist da auf einem guten Weg. Ich hoffe, im Juni beim 7. Versorgungsflug zur ISS klappt es dann auch mit der Landung der ersten Stufe.

  14. #14 TheBug
    30. April 2015

    @ Alderamin: Alles richtig, das kommt dabei raus wenn man 30 Jahre mit dem gleichen Design fliegt das bekannte Probleme hat. SpaceX zeigt wie Innovationszyklen in der Raumfahrt aussehen können, die NASA ist halt leider nur ein Haufen Beamte die nach Vorschrift in den Weltraum fliegen.
    Das Problem bei Orion ist, dass da kaum größere Ladekapazität vorhanden ist. Missionen wie die Konstruktion der ISS sind damit nicht möglich. In der riesigen Ladebucht des Shuttles konnten die einzelnen Komponenten z.B. des Truss problemlos verstaut und dann im Orbit montiert werden.
    Orion ist so was wie die Reiselimousine, begrenzter Laderaum aber auch für lange Strecken tauglich, das Space Shuttle war der Pritschenwagen für die Handwerker. Benötigt wird beides wenn wir es mit der Raumfahrt ernst meinen.
    Immer mit dem Shuttle zu fliegen, auch wenn nur wenig Gepäck nötig ist war zu teuer. Dafür wird jetzt immer mit dem Passagiertransporter geflogen der kaum Kofferraum hat.

  15. #15 Alderamin
    30. April 2015

    @TheBug

    Die Orion ist ja auch nur eine Steuerzentrale und Rückkehrkapsel. Wenn man z.B. damit zum Mars fliegt, würde man ein größeres Wohn- und Vorratsmodul andocken. Wenn man Lasten wie eine Raumstation starten würde, dann würden die Module mit unbemannten Raketen gestartet (so wie die ersten russischen Module Zarya und Zvezda). Auch Hubble hätte so gestartet werden können. Orion (oder zukünftig Dragon und Boeings CST-100) braucht man nur, wenn Menschen Hand anlegen müssen, um sie nach oben zu bringen und vor allem zurück zur Erde.

    Es ist nicht nötig und nicht immer sinnvoll, Fracht und Menschen mit der gleichen Rakete zu starten. Die SLS wird Anfangs 70 t, später 130 t in den Erdorbit hieven können. Das Shuttle schaffte nur 30 t und war auch noch gefährlich.

    Das einzige, was mit dem Shuttle verloren ging, war die Fähigkeit, große Lasten aus dem Weltraum zur Erde zu bringen. Was, wie gesagt, in 30 Jahren Shuttle nie gemacht worden war.

  16. #16 TheBug
    30. April 2015

    @ Alderamin: Ja, one-size-fits-all ist nicht so die optimale Lösung.
    Traurig ist dabei, dass nur Dragon eine echte Fortentwicklung darstellt mit dem aktiven Landesystem. Der Rest ist graduelle Verbesserung der Apollo.
    Hätte man das Space Shuttle weiter entwickelt, dann gäbe es heute wahrscheinlich eine Variante die man nur checkt, auftankt und wieder startet. Das wäre auf jeden Fall eine sinnvolle Ergänzung im Fuhrpark. Mal sehen ob aus dem Dreamchaser was wird…

  17. #17 phunc
    12. Mai 2015

    Danke für den Artikel!

    Eine Frage zu Beobachtungen allgemein: welchen Vorteil hat eigentlich ein Weltraumteleskop im Vergleich zu einem stationären System auf einem Planeten?

    In Anbetracht aktueller Optionen ist ein Weltraumteleskop sicherlich eine gute Möglichkeit das Universum zu beobachten. Wie würde es aber rein theoretisch aussehen, wenn man ein Observatorium auf dem Mars bauen würde? Oder auf einem Himmelskörper, der noch viel weiter von der Sonne entfernt ist?

    Abgesehen von Logistik für Bau/Wartung sowie Datenübertragung (und andere Probleme) – wären die Aufnahmen qualitativ besser im Vergleich zu dem was ein Weltraumteleskop in Erdorbit liefert?

    Die Frage kommt auf, weil ich hier in den letzten Tagen ein paar Blog-Einträge über die Oortsche Wolke gelesen habe. Der Umstand, dass dieser Bereich des Systems noch so wenig erforscht ist hängt ja auch mit der eingesetzten Technik zusammen. Insofern stellt sich mir die Frage, ob ein Beobachtungssystem weit außerhalb bessere Chancen hätte dieses noch unbekannte Gebiet zu erschließen – oder ob das gar nicht mal unbedingt mit der Position des Teleskops zusammenhängt sondern viel mehr mit der Technik selbst (Empfindlichkeit, Auflösungsvermögen, etc)

    tl;dr: könnte ein Hubble-Teleskop welches man zB im Neptun-Orbit platzieren würde, bessere Aufnahmen liefern als das heutige Hubble-Teleskop in Erd-Orbit?

  18. #18 Florian Freistetter
    12. Mai 2015

    @phunc: ” könnte ein Hubble-Teleskop welches man zB im Neptun-Orbit platzieren würde, bessere Aufnahmen liefern als das heutige Hubble-Teleskop in Erd-Orbit?”

    Das HT sollte ja hauptsächlich Sterne und Galaxien beobachten. Und da ist es völlig schnurz, ob du auf der Erde oder am Neptun bist. Die sind genau so weit weg wie vorher. Auf die paar Millionen Kilometer kommt es da nicht an. Und die Oortsche Wolke “an sich” kann man nicht beobachten; nicht als einzelnes Objekt zumindest. Man kann nur diverse Asteroiden dort entdecken und auch hier denke ich, dass der Unterschied von Erde zu Neptun angesichts der Abstände keine große Rolle spielt.

  19. #19 Alderamin
    12. Mai 2015

    @phunc

    welchen Vorteil hat eigentlich ein Weltraumteleskop im Vergleich zu einem stationären System auf einem Planeten?

    Im Wesentlichen:
    – Keine Atmosphäre, damit kein Seeing (Luftunruhe)
    – Keine Atmosphäre, somit keine Absorption in IR oder UV
    – Keine Atmosphäre, mithin keine thermische Strahlung aus jener (im fernen Infrarot)
    – keine Atmosphäre, also kein unpassendes Wetter
    – keine Atmosphäre, demnach keine Lichtverschmutzung
    – keine Atmosphäre, deshalb keine Streuung von Mondlicht
    – bei geeigneter Position im All (z.B. L2) kein Planet, der einem alle 12 h die Sicht versperrt
    – man kann dort fast den ganzen Himmel das ganze Jahr über beobachten.

    Es gibt natürlich auch Nachteile:
    – schlecht bis unmöglich zu warten
    – ebenso für Instrumentenwechsel
    – oder Kühlmittelnachfüllung (fernes Infrarot)
    – schwierig, in einem Stück ans Ziel zu bringen, daher im Schnitt viel kleiner als erdgebundene Geräte
    – anfällig (Gyros gehen gerne kaputt, Sonnenstürme, Weltraumschrott und Meteoroiden, Ausfälle bei Safe Modes)
    – benötigt permanente Funkstrecke zur Bildübertragung
    – wegen alle dem: verdammt teuer. Mehr Öffnung für’s Geld gibt’s auf der Erde.