Spaceshuttle Mission 134

Antimateriedetektor startet ins All

Warum besteht das Universum aus Materie und nicht aus Antimaterie? Antworten auf diese Frage, die viele Wissenschaftler umtreibt, soll das Alpha Magnetic Spectrometer liefern. Es soll heute an Bord des Spaceshuttle Endeavour zur Internationalen Raumstation fliegen.

Artikel veröffentlicht am 29. April 2011, 12:13 Uhr, Werner Pluta

Wenn alles glattgeht und das Wetter mitspielt, startet am heutigen Freitag das Spaceshuttle Endeavour zur Internationalen Raumstation (ISS). An Bord hat es dann unter anderem das wissenschaftliche Instrument Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02). Der Start vom US-Raketenstartplatz Cape Canaveral im US-Bundesstaat Florida ist für 15:47 Uhr (Ortszeit) geplant.

Geladene Partikel erfassen

Der AMS-02 ist ein Detektor, der außen an der ISS angebracht wird. Seine Aufgabe ist es, die kosmische Strahlung zu untersuchen, indem er ankommende geladene Partikel wie Protonen oder Elektronen untersucht. Pro Sekunde treffen etwa 1.000 Partikel auf jedem Quadratmeter des Instruments ein. Ein Magnet lenkt diese auf verschiedene Detektoren, die deren Energie, Ladung und Masse erfassen.

In dem Teilchenstrom hoffen die Wissenschaftler, Hinweise auf dunkle Materie und vor allem auf Antimaterie zu finden. "Von seinem günstigen Aussichtspunkt im Weltraum aus wird AMS Fragen wie der nach Antimaterie, dunkler Materie und dem Ursprung der kosmischen Strahlung nachgehen", erklärt Samuel Ting, Sprecher der AMS-Kollaboration und Träger des Physiknobelpreises des Jahres 1976.

Wo ist die Antimaterie?

Der Kosmos sei dafür das geeignete Labor, sagt Ting: Wenn es noch Antimaterie gebe, dann im Weltall. Antimaterie ist der Gegenpart zu Materie: Beide sind identisch aufgebaut, aber haben entgegengesetzte Ladung. Treffen sie aufeinander, löschen sie sich gegenseitig aus. Auf der Erde gibt es deshalb keine Antimaterieteilchen. Die große Frage, der Wissenschaftler nachgehen, ist, weshalb das Universum aus Materie besteht und nicht aus Antimaterie. Nach dem Urknall müssen beide in gleicher Menge entstanden sein.

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Das Instrument AMS-02 in der Ladebucht des Spaceshuttles (Foto: AMS-02 Collaboration)

Würde AMS-02 ein oder mehrere Antimaterieteilchen erfassen, wäre das ein Hinweis darauf, dass irgendwo im Weltall noch größere Mengen Antimaterie existieren, möglicherweise sogar ganze Galaxien, die daraus bestehen. Die Chancen sind jedoch gering: Der Vorgänger AMS-01, der 1998 zehn Tage lang im Weltraum im Einsatz war, verzeichnete knapp 80 Millionen Teilcheneinschläge, ohne dass ein Antiteilchen dabei gewesen wäre.

Größtes und schwerstes Instrument auf der ISS

AMS-02 ist fast 4 Meter groß und wiegt 7,5 Tonnen. Damit ist es das größte und schwerste wissenschaftliche Instrument, das bisher zur ISS gebracht wurde. Und wohl auch das teuerste: Rund 1,5 Milliarden US-Dollar hat die Entwicklung gekostet, an der 56 Forschungsinstitute aus 16 Ländern beteiligt waren, darunter die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) in Aachen und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Beide haben wichtige Komponenten des Antimateriedetektors entwickelt. Die Endmontage erfolgte am europäischen Kernforschungszentrum (Cern) in Genf. Dort wurde das Instrument auch kalibriert - im Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider.

STS-134 ist die vorletzte Spaceshuttle-Mission und gleichzeitig der letzte Flug der Endeavour. Das Cern überträgt den Start ab 20:30 Uhr live im Internet. Den 135. und letzten Flug eines Spaceshuttles wird die Atlantis voraussichtlich Ende Juni 2011 absolvieren. Damit endet nach 30 Jahren die Ära der Raumfähren.

Erster Start vor 30 Jahren

Der erste Start eines Spaceshuttles fand am 12. April 1981 statt. Die Ära des Spaceshuttles wurde durch zwei schwere Unfälle überschattet: Am 18. Januar 1986 explodierte die Challenger gut eine Minute nach dem Start. Am 1. Februar 2003 zerbrach die Columbia bei Wiedereintritt in die Erdatmosphäre.