Für Suche nach zweiter Erde: Rechteckiges Weltraumteleskop viel besser geeignet

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This article is also available in English. It was translated with technical assistance and editorially reviewed before publication.

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Mit einem Weltraumteleskop, dessen Hauptspiegel nicht rund, sondern rechteckig ist, könnten wir mit bereits verfügbarer Technik in weniger als vier Jahren die Hälfte aller wohl existierenden erdähnlichen Exoplaneten in bis zu 30 Lichtjahren Entfernung finden. Das zumindest behauptet ein US-Forschungsteam in einem jetzt publizierten Fachartikel, in dem das Konzept ausführlich vorgestellt wird. Die Gruppe erklärt darin, dass ein Instrument mit einem 20 Meter langen und nur einem Meter breiten Hauptspiegel nicht bloß in bestehende Raketen passen würde. Es sollte auch dutzende erdähnliche Exoplaneten in unserer kosmischen Nachbarschaft finden und ob es in deren Atmosphäre Ozon gibt. Solch ein Nachweis wäre dann ein starkes Indiz für Photosynthese und damit außerirdisches Leben.

Mit verfügbarer Technik umsetzbar

Wie Forschungsleiterin Heidi Newberg vom Rensselaer Polytechnic Institute im US-Bundesstaat New York in einem Begleitartikel ausführt, sind sonnenähnliche Sterne in vergleichsweise geringer Distanz bei der Suche nach außerirdischem Leben derzeit von besonderem Interesse. Zum einen bieten nur diese vergleichbare Verhältnisse wie sie in unserem Sonnensystem herrschen, und zum anderen könnten nur diese in überschaubarer Zeit besucht werden. Gleichzeitig sei die Technik aber längst nicht so weit, um mit bisher vorgeschlagenen oder gar erprobten Verfahren nach Exoplaneten zu suchen, die unserer Erde gleichen und deshalb die Entstehung von erdähnlichem Leben ermöglichen könnten. Genau das gelte aber für den Vorschlag ihres Teams nicht.

In dem Artikel werde gezeigt, dass ein Gerät, das in etwa die Größe des Weltraumteleskops James Webb habe, durchaus erdähnliche Exoplaneten um nahe Sterne finden könne, wenn der Spiegel nicht rund ist. Über die lange Kante genüge die damit erzielte Auflösung, um solch einen Himmelskörper getrennt von seinem Stern aufzulösen, wenn beide parallel ausgerichtet sind. Dafür könnte der rechteckige Spiegel auch rotiert werden. Prinzipiell wäre ein derart aufgebautes Weltraumteleskop in der Lage, in gerade einmal dreieinhalb Jahren die Hälfte aller erdähnlichen Exoplaneten um nahe Sterne zu finden, behauptet das Forschungsteam. Diese könnten dann in der Folge genauer erforscht werden.

Newberg gesteht zwar ein, dass das Design weiterentwickelt und optimiert werden müsse, bevor die versprochene Leistungsfähigkeit tatsächlich bestätigt ist. Es gebe aber keine offensichtlichen Anforderungen an die vorgeschlagene Technik, die intensive technische Entwicklungsarbeit erfordern würden, wie das bei alternativen Vorschlägen der Fall ist. Dabei bezieht sie sich vor allem auf die Idee, die Spiegelfläche eines Weltraumteleskops etwa durch mehrere synchron fliegende Satelliten zu erhöhen. Die dafür nötige Präzision in der Positionierung sei gegenwärtig nicht zu erreichen. Das gelte auch für Ideen, das Licht eines Sterns durch einen präzise fliegenden Satelliten für ein Instrument zu blockieren, damit ein viel lichtschwächerer Exoplanet nachweisbar wird.

Suche nach Erde 2.0

Das rechteckige Weltraumteleskop könnte mit existierenden Raketen ins All gebracht werden und dort schon bald nach einer zweiten Erde suchen, meint das Team. Zu der könnten mit ebenfalls bereits vorgeschlagenen Methoden dann sogar Sonden geschickt werden, die zumindest im Verlauf eines Menschenlebens dort ankommen könnten. Der Fachartikel mit den Berechnungen zu dem Konzept ist jetzt im Fachmagazin Frontiers in Astronomy and Space Sciences erschienen, dort findet sich auch der Begleitartikel. Das Team ergänzt noch, dass das Konzept auch für andere Beobachtungen geeignet sei, bei dem zwei eng beieinander liegende Punktquellen unterschieden werden müsse. Nachteilig seien lediglich längere Belichtungszeiten und eine kompliziertere Datenanalyse.

(mho)