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Technik aus den 70er Jahren, aber die Show geht weiter

Spionagesatelliten müssen wegen ihres niedrigen Erdorbits sehr schnell und präzise auf bestimmte Orte auf der Erdoberfläche ausgerichtet werden können und anschließend sowohl ihre Bewegung im Orbit als auch die Erddrehung ausgleichen. Die Technik hat sich im Betrieb bewährt und wurde deshalb auch für das Hubble Space Telescope benutzt. Auf dem heutigen Stand der Technik würden stattdessen wohl nichtmechanische Laserkreisel zum Einsatz kommen.

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Aber auch ohne die Kreisel gibt es die Möglichkeit zur Bestimmung der Lage des Teleskops im Raum. So können Magnetometer die lokale Stärke und Richtung des Erdmagnetfeldes messen, letztlich ein ganz gewöhnlicher Kompass, nur empfindlicher. Sie dienen nicht nur der Orientierung, sondern vereinfachen auch den Betrieb einer Reihe von Magnetspulen. Mit Hilfe der Magnetspulen kann Hubble wie eine Art elektromagnetische Kompassnadel am Erdmagnetfeld ausgerichtet werden. Die Kraft dafür kommt von außen, was eine wichtige Möglichkeit ist, sich in der Schwerelosigkeit "abzustützen".

Gelegentlich wird die Geschwindigkeit der Schwungräder bei der Steuerung und dem Ausgleich von Rotationen zu groß. Dann müssen sie wieder abgebremst werden. Ohne Kraft von außen würde das Teleskop dabei außer Kontrolle geraten, denn Hubble hat keinerlei Steuertriebwerke. Außerdem hat Hubble eine Reihe von Sternensensoren, die ebenso zur Lagekontrolle herangezogen werden können - auch wenn deren Steuerelektronik nach heutigem Stand hoffnungslos veraltet ist.

Kaputte Kreiselkompasse können umgangen werden

In den Jahren vor der letzten Servicemission für Hubble fiel schon einmal eine Reihe von Kreiselkompassen aus. Damals wurden Möglichkeiten erarbeitet, wie Hubble mit Hilfe der Sternensensoren und Magnetometer ein oder gar zwei Kreiselkompasse ersetzen kann. Der Prozess ist komplizierter und langwieriger als normal. Aber die Systeme der Feinkontrolle haben ausreichend Reserven, um dennoch das Teleskop ruhig auf einem Ziel zu halten und wissenschaftliche Beobachtungen zu ermöglichen.

Mit Hilfe dieser Betriebsmodi gilt es inzwischen als recht unwahrscheinlich, dass Hubble wegen des Ausfalls von Kreiselkompassen vorzeitig den Betrieb einstellen muss. Zuvor wird das Weltraumteleskop wohl der Erde zu nahe kommen. Es konnte vom Spaceshuttle nur in einem niedrigen Erdorbit ausgesetzt werden. Die Restatmosphäre wird in etwa 18 Jahren dafür sorgen, dass der Orbit weiter absinkt und das Teleskop zu tief für wissenschaftliche Beobachtungen fliegt.

Die Erde steht Hubble im Weg

Ohnehin verursacht der niedrige Erdorbit eine Reihe von Problemen. Auf jedem Orbit durchläuft das Teleskop den Erdschatten. Dabei kann nicht nur die Erde den Blick auf das beobachtete Objekt blockieren. Beim Entwurf des Teleskops wurde auch nicht erwartet, dass Wärme- und Kälteschocks dann jedes Mal leichte Schwingungen verursachen, die den Betrieb beeinflussen. Außerdem heizt neben der Sonne auch die Wärmestrahlung der Erde das Teleskop auf. Hohe Temperaturen verhindern aber Beobachtungen in großen Teilen des Infrarotspektrums.

Um wirklich niedrige Temperaturen zu erreichen, müsste ein Teleskop sowohl vor dem Licht der Sonne als auch die Infrarotstrahlung der Erde geschützt werden. Die einfachste Lösung für all diese Probleme ist ein Weltraumteleskop in größerer Entfernung von der Erde, mit einem großen Sonnensegel zum Schutz vor der Sonne. Die Planung für so ein Weltraumteleskop der nächsten Generation begann schon zwei Jahre nach dem Start von Hubble. Dessen Fertigstellung ist aber auch 26 Jahre später noch nicht abzusehen.

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 Hubble Space Telescope: Kreiseltraining im Weltall
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Frank... 26. Okt 2018

Die Baukosten sind nur ein Bruchteil der Gesamtkosten. Der größte Teil geht immer für die...

svt (Golem.de) 24. Okt 2018

Danke für den Hinweis, wir haben das jetzt mal logischer formuliert.


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