Weltraumteleskope haben alles verändert. Vor ihnen waren die Astronomen für den größten Teil des Universums blind.
Der Blick von der Erdoberfläche war schon immer eine frustrierende Übung in Bezug auf Einschränkungen. Die Atmosphäre wirkt wie ein dicker, trüber Filter. Es blockiert große Teile des elektromagnetischen Spektrums. Wir können sichtbares Licht sehen. Wir können ein paar Radiowellen empfangen. Ein wenig Infrarot schleicht durch. Aber der Rest? Gegangen. Absorbiert, bevor es jemals auf unsere Linsen trifft.
Dieses Problem wurde dadurch gelöst, dass man Instrumente über der Atmosphäre platzierte. Es öffnete die Schleusen. Jetzt ist jeder Bereich des Spektrums Freiwild. Selbst für die Wellenlängen, die den Boden erreichen, bietet der Weltraum eine klarere Sicht. Keine atmosphärischen Turbulenzen. Kein Luftglühen. Nur rohe, stabile Daten.
Das war keine Nachtschicht. Es begann ernsthaft in den 1960er Jahren. Raumfahrtbehörden in den Vereinigten Staaten und anderswo begannen mit dem Bau spezialisierter Raumfahrzeuge. Sie arbeiteten unabhängig und kooperativ. Das Ziel war einfach: Erforschung kosmischer Phänomene im Gamma-, Röntgen-, Ultraviolett-, sichtbaren und Infrarotbereich.
Die ersten Ergebnisse waren atemberaubend.
Die ersten Durchbrüche
Der International Ultraviolet Explorer (IUE) wurde 1978 ins Leben gerufen. Er konzentrierte sich auf schwache Objekte im ultravioletten Spektrum. 1983 kam dann der Infrarot-Astronomische Satellit (IRAS) auf den Markt. Seine Aufgabe bestand darin, den Himmel im Infrarotbereich zu kartieren. Das Ergebnis? Hunderttausende neue Sterne und Galaxien wurden entdeckt. Wir hatten die meisten Wärmesignaturen des Himmels vermisst.
In den 1990er Jahren wurde die Hardware leistungsstärker. Das Hubble-Weltraumteleskop (HST) kam 1990 auf den Markt. Es lieferte Bilder mit beispielloser Auflösung im sichtbaren und ultravioletten Licht. Es wurde zum öffentlichen Aushängeschild der modernen Astronomie.
Aber Hubble war nicht allein. Das Compton Gamma Ray Observatory (CGRO) wurde 1991 ins Leben gerufen. Es ermöglichte Wissenschaftlern, Quellen im hochenergetischen Gammastrahlenspektrum zu untersuchen. Dann kam 1999 das Chandra-Röntgenobservatorium. Es eröffnete das Röntgenuniversum.
Dabei handelte es sich nicht nur um allgemeine Observatorien. Einige waren Spezialisten. Yohkoh (1991) und Hinode (2006) wurden speziell für die Untersuchung der Sonne entwickelt. Sie untersuchten die flüchtige Oberfläche und die Magnetfelder auf eine Weise, die bodengestützte Instrumente nicht konnten.
Jenseits der niedrigen Erdumlaufbahn
Die meisten dieser Observatorien befinden sich in der Nähe ihres Zuhauses. Sie umkreisen die Erde. Doch einige wagten sich noch weiter. Einige ausgenutzte Umlaufbahnen um die Sonne selbst.
Denken Sie an das Solar and Heliospheric Observatory (SOHO). Es wurde 1995 gestartet und umkreiste die Erde nicht. Es bewegte sich zu einem Gravitationsgleichgewichtspunkt namens L1. Dies ist einer der Lagrange-Punkte Sonne-Erde. Er liegt etwa 1,5 Millionen Kilometer (0,9 Millionen Meilen) sonnenwärts der Erde.
Warum dorthin gehen? Weil SOHO die Sonne ununterbrochen beobachten konnte. Es ist nie durch den Schatten der Erde gegangen. Kontinuierliche Beobachtung bedeutete keine Datenlücken. Es beobachtete Sonnenstürme und heliosphärische Veränderungen in Echtzeit.
Andere Missionen wurden absichtlich abgelenkt. Das Spitzer-Weltraumteleskop wurde 2003 gestartet. Es war ein Infrarot-Observatorium. Es musste kalt sein. Die Wärmestrahlung der Erde beeinträchtigt die Infraroterkennung. Also brachten Ingenieure es in eine Sonnenumlaufbahn. Aufgrund seiner Umlaufdauer driftet er mit einer Geschwindigkeit von 15 Millionen Kilometern (10 Millionen Meilen) pro Jahr von der Erde weg. Es hinterlässt die Hitze unseres Planeten. Es hält die Sensoren gekühlt.
Dieses strategische Abdriften hat sich ausgezahlt. Spitzer kartierte Staubwolken und sah durch kosmischen Staub, den sichtbares Licht nicht durchdringen konnte.
Die Entwicklung dieser Plattformen zeigt einen klaren Trend. Wir sind von der Blockierung der Wellenlängen zur Ausnutzung jeder einzelnen Wellenlänge übergegangen. Wir bewegten uns von der niedrigen Erdumlaufbahn zu Lagrange-Punkten und tiefer Sonnendrift. Die Werkzeuge wurden spezialisierter. Die Fragen wurden komplexer.
Wir eröffnen immer noch neue Observatorien. Das James Webb-Weltraumteleskop ist nur die neueste Version
