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Nasa-Teleskop: Überambitioniert, überteuert und in dieser Form überflüssig

Seit 1996 entwickelt die Nasa einen Nachfolger für das Hubble-Weltraumteleskop. Die Kosten dafür stiegen seit dem von 500 Millionen auf über 10 Milliarden US-Dollar. Bei Tests fiel das Prestigeprojekt zuletzt durch lockere Schrauben auf. Wie konnte es dazu kommen?

Artikel von veröffentlicht am
Ein Modell des James-Webb-Weltraumteleskopes mit dem Team der Nasa
Ein Modell des James-Webb-Weltraumteleskopes mit dem Team der Nasa (Bild: Nasa)

Eines der großen Versprechen der Raumfahrt war die bessere Beobachtung der Sterne. Nichts stört Astronomen bei der Beobachtung des Weltalls so sehr wie die Atmosphäre, abgesehen von der Tatsache, frei atmen zu können. Die Luft absorbiert den größten Teil des infraroten und ultravioletten Lichts, der Röntgen- und Gammastrahlung. Selbst das Licht, das bis zur Erdoberfläche dringt, wird von der Atmosphäre verzerrt, macht Bilder unscharf und verfälscht Messungen der Helligkeit.

Inhalt:
  1. Nasa-Teleskop: Überambitioniert, überteuert und in dieser Form überflüssig
  2. Übertriebene Ambitionen grenzen an Dummheit

Seit fast 30 Jahren ist das Hubble Space Telescope wohl das bekannteste Weltraumobservatorium. Seit 1994 liefert es gute Daten von Galaxien, Nebeln, Sternen und Planeten - nachdem das defekte Teleskop mit einer Korrekturoptik ausgestattet wurde. Seitdem ist eine Nachfolgemission geplant, das Next Generation Telescope, das schließlich den Namen James Webb Space Telescope (JWST) erhielt. Ursprünglich sollte es mit einem 8-m-Spiegel ausgestattet werden, 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt am Rand des Asteroidengürtel stationiert, für 500 Millionen US-Dollar gebaut und 2007 gestartet werden. Es war eine der krassesten Fehleinschätzungen der Raumfahrt.

JWST und Hubble sind die teuersten Teleskope der Welt

Anschließend wurde der Durchmesser auf 6,5 m reduziert und das Teleskop sollte nurmehr am 1,5 Millionen Kilometer entfernten L2 Punkt stationiert werden. Die Schätzungen des erforderlichen Budgets stiegen trotzdem im Jahr 2003 auf 1,5 Milliarden US-Dollar. Im Jahr 2007, als das Teleskop starten sollte, lag das Budget bei 4,5 Milliarden und das Startdatum im Jahr 2014. Im Jahr 2014 hatte sich das Budget auf 8,8 Milliarden US-Dollar nochmals fast verdoppelt, das Jahr des Starts verschob sich auf 2018. Das JWST ist inzwischen fertig gebaut, aber nach missglückten Tests wurde der Start immer wieder verschoben.

Nun gab die Nasa bekannt, dass das Teleskop frühestens 2021 starten wird und das Budget bei 9,6 Milliarden US-Dollar steht - zuzüglich etwa 0,5 Milliarden US-Dollar in Form des Starts mit einer Ariane 5 Rakete und anderer Beiträge internationaler Partner. Um den Zeitplan zu halten, sollen Empfehlungen aus einem unabhängigen Untersuchungsbericht umgesetzt werden.

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Das JWST macht damit dem Hubble-Weltraumteleskop bereits am Boden den Rang als teuerstes Teleskop aller Zeiten streitig. Dabei gehen Hubbles Kosten in Höhe von rund 10 Milliarden US-Dollar vor allem auf die teuren Space-Shuttle-Missionen zurück, mit denen das Teleskop gestartet und gewartet wurde. Jeder der fünf Flüge kostete 1,5 Milliarden US-Dollar. Diese Flüge allein hätten jeweils ein eigenes großes Weltraumteleskop finanzieren können.

Eine Kostenexplosion beim JWST war dabei von Anfang an absehbar, allein aus der Beschreibung des Projekts. Der 6,5 m große Spiegel aus 18 Segmenten soll Beobachtungen bis 600 Nanometer Wellenlänge möglich machen. Damit muss die Form des Spiegels auf 75 Nanometer genau den Vorgaben entsprechen, sonst wird die Abbildung unscharf. Und darin allein besteht noch nicht einmal das Problem. Der Schliff von optischen Spiegeln mit noch höherer Genauigkeit ist längst üblich und es wurden auch schon mehrere zusammengesetzte Spiegel für Teleskope am Boden gebaut. Seit 1993 wurden auf der Erde 17 Teleskope mit Spiegeln über 6,5 m gebaut, kleinere noch viel häufiger.

Was nicht in die Rakete passt, wird passend gemacht

Aber das JWST soll an Bord einer Rakete ins All fliegen. Derzeit erlauben die größten Raketen aber nur den Start von Nutzlasten mit knapp über 5 m Durchmesser. Ein vernünftiges Vorgehen wäre es nun gewesen, die Ambitionen im Zaum zu halten und sich auf 4 m bis 4,5 m Spiegeldurchmesser zu beschränken, so dass der Spiegel vollständig in die Nutzlastverkleidung der Rakete passt. Eine deutliche Steigerung im Vergleich zu den 2,4 m von Hubble.

Eine weitere vernünftige Lösung wäre die Entwicklung einer größeren Nutzlastverkleidung gewesen. Das Teleskop soll mit einer Ariane 5 Rakete gestartet werden, die selbst einen Durchmesser von 5,4 m hat. Der Bau einer 7,5 m großen Nutzlastverkleidung ist durchaus machbar. Zum Vergleich: Die Falcon 9 hat einen Durchmesser von 3,7 m und eine Nutzlastverkleidung von 5,2 m. Das hätte den zusätzlichen Nutzen gehabt, dass Satellitenbauer und andere Missionen die gleiche Technik hätten ausnutzen können.

Stattdessen wählte die Nasa eine unvernünftige Lösung. Der Spiegel des JWST besteht aus 18 Elementen, die erst nach dem Start mit einer Präzision von unter 75 Nanometern ohne menschliche Eingriffe in 1,5 Millionen Kilometern Entfernung zur Erde zu ihrer endgültigen Form zusammengesetzt werden. Die technischen Herausforderungen dabei sind groß, aber nicht unüberwindlich. Aber die Technik ist im Weltall gänzlich unerprobt und sollte mit dem JWST sofort in Rekordgröße umgesetzt werden.

Übertriebene Ambitionen grenzen an Dummheit 
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Qbit42 20. Jul 2018 / Themenstart

Das glaubst auch nur du. Wer erzählt eigentlich solche Märchen? Hast du dafür auch nur...

redbullface 11. Jul 2018 / Themenstart

Da hast du meine Beitrag wohl falsch aufgefasst. Es geht um das hämische Vergleichen von...

FreiGeistler 06. Jul 2018 / Themenstart

Also, was ich hier gesehen habe... Der Autor übt grundsätzliche Kritik am riskanten...

bombinho 06. Jul 2018 / Themenstart

Gerade der Infrarot-Bereich ist hochinteressant ;).

bombinho 04. Jul 2018 / Themenstart

Und jetzt ueben wir noch einmal zitieren: "und in dieser Form überflüssig". Und schau...

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