Die ältesten Galaxien des Kosmos, nahe Erdzwillinge und den größten Ring des Saturn: All diese Entdeckungen verdanken wir dem Weltraumteleskop Spitzer – dem leistungsstärksten Infrarotauge der Astronomie. Doch nun, nach gut 16 Jahren im Einsatz, endet die Mission des Weltraumteleskops. Am 30. Januar 2020 schickt die NASA das erfolgreiche Teleskop in den Ruhestand.
Sein Auftrag war es, das „Kalte, Alte und Staubige“ zu erkunden: Als das Spitzer-Weltraumteleskop im Jahr 2003 seinen Dienst im All begann, sollte es die kosmischen Phänomene sichtbar machen, die für Teleskope im sichtbaren Licht verborgen bleiben. Dank seiner extrem sensiblen Sensoren für Infrarotstrahlung zwischen drei bis 160 Mikrometern Wellenlänge kann Spitzer durch verhüllenden Staub hindurchsehen und auch kalte, lichtschwache und weit entfernte Objekte aufspüren.
„Spitzer hat uns gelehrt, wie wichtig das Infrarotlicht für unser Verständnis des Universums ist – sowohl in unserer kosmischen Nachbarschaft als auch bei den fernsten Galaxien“, erklärt Paul Hertz von der NASA.
Älteste Galaxien und interstellare Gase
Dem Weltraumteleskop verdanken die Astronomen einige der wichtigsten Entdeckungen und Erkenntnisse der letzten Jahre und Jahrzehnte. Zu diesen gehören Aufnahmen einiger der frühesten Galaxien des Kosmos, darunter die 13,4 Milliarden Jahre alte Galaxie Gn-z11. Sie entstand nur 400 Millionen Jahre nach dem Urknall und ist damit die bisher älteste bekannte Sternansammlung.
Gemeinsam mit dem Hubble-Weltraumteleskop zeigten die Spitzer-Daten, dass diese frühen Galaxien weit heißer und massereicher waren als erwartet. Sie könnten damit eine entscheidende Rolle für die Reionisierung des Kosmos gespielt haben – die Phase, in der die zuvor neutralen Wasserstoffwolken im Universum durch starke Strahlung zum Plasma wurden. Auch zur Zusammensetzung der interstellaren Gaswolken lieferte Spitzer wertvolle Daten.
Saturnring, Erdzwillinge und extrasolarer Wasserdampf
Einige seiner wichtigsten Entdeckungen aber machte das Spitzer-Teleskop quasi vor unserer Haustür: Im Jahr 2009 spürte das Teleskop den größten Ring des Saturn auf – einen hauchdünnen Staubreifen, der sich gewaltige 16 Millionen Kilometer weit ins All erstreckt. Dieser Phoebe-Ring umspannt eine Himmelsregion, die 500 Mal größer ist als sein Planet Saturn. Gleichzeitig ist er ungewöhnlich alt und besteht aus dunklem Staub, statt aus Eispartikeln wie die restlichen Ringe.
Für Aufsehen sorgte auch die Entdeckung von gleich sieben erdähnlichen Planeten um den Roten Zwerg TRAPPIST-1. Diese nahen Erdzwillinge liegen größtenteils in der habitablen Zone ihres Sterns und könnten daher lebensfreundliche Bedingungen und sogar flüssiges Wasser besitzen. „Eigentlich war Spitzer gar nicht dazu gedacht, Exoplaneten aufzuspüren, denn als das Teleskop startete, kannte man nur eine Handvoll davon“, sagt Sean Carey vom California Institute of Technology. „Umso großartiger ist es, dass er zu einem so erfolgreichen Exoplaneten-Finder wurde.“
Neben den TRAPPIST-Planeten identifizierten die Astronomen mithilfe des Spitzer-Teleskops noch zahlreiche weitere Exoplaneten. Auch der erste spektrale Nachweis von Wasserdampf in der Atmosphäre eines extrasolaren Gasriesen und erste Aufnahmen von protoplanetaren Scheiben gelangen dem Teleskop.
Elf Jahre länger als geplant
Wegen seiner bis heute unübertroffenen „Weitsicht“ im Infrarotbereich hat die NASA die Missionszeit des Spitzer-Teleskops mehrfach verlängert. Ursprünglich für nur fünf Jahre ausgelegt, blieb das Weltraumteleskop gut 16 Jahre im Einsatz. Zwar ging ihm im Jahr 2009 das Helium aus, das als Kühlmittel diente und so Störeffekte durch die eigene Wärmeabstrahlung verhindern sollte. Doch dank seiner erdfernen Position und guter Isolation konnte Spitzer danach zumindest noch in zwei Infrarotbereichen weiterarbeiten.
Inzwischen jedoch ist das Weltraumteleskop ein Opfer seiner eigentlich günstigen Position im All geworden. Denn es folgt der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne, fällt dabei aber immer weiter zurück. Weil sich der Winkel zur Erde dadurch verändert hat, muss Spitzer sich für jede Datenübermittlung eigens aus der Sonne drehen. Während dieser Funkzeiten zehrt das Teleskop von seinen Bordbatterien – und das begrenzt die Datenrate und Verbindungsdauer immer mehr.
„Es war nie geplant, Spitzer so weit weg von der Erde zu betreiben, daher mussten wir uns immer wieder anpassen, um das Observatorium zu erhalten“, erklärt Spitzer-Projektmanager Joseph Hunt.
Ruhestand für Spitzer
Inzwischen jedoch ist das Weltraumteleskop so weit entfernt, dass die NASA beschlossen hat, die Mission zu beenden. Am 30. Januar 2020 geht Spitzer damit in seinen wohlverdienten Ruhestand. Als stummer Satellit wird er weiterhin der Erde in ihrer Bahn folgen. Die im Laufe der Jahre gesammelten Daten und Aufnahmen des Teleskops werden Astronomen in aller Welt weiter zur Verfügung stehen – und sicher noch weitere Entdeckungen ermöglichen.
Quelle: NASA
