Wie funktioniert eigentlich ein Weltraumteleskop?

Weltraumteleskope sind Raumfahrzeuge, die mit speziellen Sensoren ausgestattet sind. Sie kreisen üblicherweise im Orbit der Erde. Das 2021 gestartete James-Webb-Teleskop der NASA hingegen befindet sich sogar im Orbit der Sonne.

Die Aufgabe von Weltraumteleskopen ist es, elektromagnetische Strahlung in verschiedenen Wellenlängen auszuwerten. Bisher existieren Weltraumteleskope, die sichtbares Licht, infrarote Strahlung, ultraviolette Strahlung, Röntgenstrahlung und Radiowellen aufnehmen und analysieren können.

Weltraumteleskope können fernab der störenden Erdatmosphäre Daten über das Universum sammeln

Der entscheidende Vorteil der Strahlungsanalyse mit einem Teleskop im Weltraum: Weltraumteleskope erfassen Licht und elektromagnetische Strahlung unabhängig von den Einflüssen der Erdatmosphäre. Denn diese filtert viele Strahlungsarten heraus. Das ist zwar für die Weltraumforschung unpraktisch, für die Menschheit aber gut, denn ohne die Filterung der Strahlung aus dem All wäre kein Leben auf der Erde möglich.

Weltraumteleskope können daher effektiver arbeiten und weitaus bessere Daten liefern als terrestrische Teleskope. Um ihre Position im All zu erreichen, werden sie auf spezielle Trägerraketen montiert und ins All geschossen.

Die wichtigsten Bestandteile eines Weltraumteleskops

Das optische System des Weltraumteleskops

Dieses sammelt und bündelt das Licht der beobachteten Objekte. Die Optik eines Weltraumteleskops kann aus Spiegeln und speziellen optischen Linsen bestehen, je nach dem Wellenlängenbereich, in dem das Teleskop arbeitet.

Das Euclid-Teleskop der ESA arbeitet sowohl im sichtbaren als auch im Infrarotbereich. Optische Systeme im Infrarotbereich haben den Vorteil, dass sie im Weltall durch Objekte wie etwa Sterne und Nebel hindurchsehen können. Dies ermöglicht spektakuläre Einblicke in die Tiefen des Weltalls.

Die Instrumente des Weltraumteleskops

Diese analysieren das von der Optik aufgenommene Licht und wandeln es in Bilder um, die über Radiowellen zur Erde gesendet werden.

Die Versorgungseinheit des Weltraumteleskops

Sie versorgt das Teleskop mit Energie, stellt die Kommunikation mit der Erde sicher und ermöglicht die Kontrolle der Position des Teleskops. Die Energieversorgung setzt dabei auf eine Kombination aus Solarzellen und wiederaufladbaren Batteriezellen.

Der Sonnenschild des Weltraumteleskops

Dieser besteht aus reflektierenden Materialien und schützt das Teleskop vor der Sonneneinstrahlung. Dadurch wird eine stabile Temperatur für die Optik und die Instrumente gewährleistet. Sonnenschilde für Weltraumteleskope sind häufig mit Kapton beschichtet. Dieser spezielle Kunststoff hält auch extrem hohen Temperaturen und der Strahlung im Weltraum stand.

Diese Einsatzgebiete hat ein Weltraumteleskop

• Durch die Beobachtung des Universums mit hochentwickelten Linsen in verschiedenen Wellenlängenbereichen ermöglichen Weltraumteleskope die Erforschung ferner Planeten, Sterne und Galaxien. Auch Schwarze Löcher und andere astronomische Phänomene können mithilfe der hochtechnisierten Optik von Weltraumteleskopen erforscht werden.
• Weltraumteleskope spielen zudem eine wichtige Rolle bei der Erforschung der Struktur und der Entstehung des Universums. Sie können sogar Daten über die kosmische Hintergrundstrahlung, Dunkle Materie und Dunkle Energie liefern.
• Weltraumteleskope lassen uns die Erde besser verstehen. Durch den Blick aus dem All liefern sie wichtige Daten, die terrestrische Sensoren nicht erreichen. Diese Daten umfassen Wetterdaten bis hin zu Daten über die Zusammensetzung der Erdatmosphäre. Die Analyse der Atmosphäre anderer Planeten ermöglicht zudem neue Erkenntnisse über den Treibhauseffekt und andere Phänomene auf der Erde.

Kurios: Das Hubble-Teleskop startete 1990 mit fehlerhaften Spiegel

Nachdem das Hubble-Teleskop 1990 ins All geschossen worden war, stellten Forscher fest, dass der Spiegel eine winzige Formabweichung aufwies, die als „sphärische Aberration“ bezeichnet wird. Dadurch wurden die Bilder des Teleskops extrem unscharf. Glücklicherweise konnte dieses Problem später behoben werden, als die Astronauten bei einer Space-Shuttle-Mission im Jahr 1993 eine Korrekturoptik installierten.