Medienmitteilung Neues Weltraumteleskop „Planck

Medienmitteilung
Neues Weltraumteleskop „Planck“: Schweizer
Technologie hilft, das Weltall zu erforschen
Kourou / Zürich, 4.Mai 2009 – Planck, das neue Weltraumteleskop der Europäischen
Raumfahrtagentur ESA, wird derzeit in Kourou, Französisch Guyana startklar gemacht. Gemeinsam mit Herschel, einem zweiten ESA-Teleskop, soll eine Ariane-5Rakete Planck am 14. Mai ins All bringen. Das Schweizer Raumfahrtunternehmen
Oerlikon Space war massgeblich an der Entwicklung und am Bau des Teleskops beteiligt. Aus Zürich stammt die Teleskopstruktur von Planck.
Ziel der Planck-Mission ist die Erforschung der kosmischen Hintergrundstrahlung, die
etwa 370.000 Jahre nach dem Urknall entstand. Zu dieser Zeit hatte sich das Universum auf etwa 3000°C abgekühlt – kalt genug, damit Protonen und Elektronen sich
erstmals zu neutralen Wasserstoffatomen verbinden konnten. Dadurch wurde das
Universum „durchsichtig“, Licht kann sich seit dieser Zeit ungehindert im All ausbreiten. Allerdings hat sich infolge der Ausdehnung des Universums die Wellenlänge
verlängert und das Licht von damals erreicht uns heute als Mikrowellenstrahlung.
In den rund 14 Milliarden Jahren, welche die Hintergrundstrahlung durch das Universum unterwegs war, hat sie sich – abgesehen von ihrer Wellenlänge – kaum verändert, und in den Schwankungen dieser Strahlung sind Informationen enthalten über
das frühe Universum, über Dunkle Materie, Dunkle Energie und weitere Phänomene.
Diese Schwankungen sind aber so gering, dass nur extrem empfindliche Instrumente
sie aufspüren können. So dauerte es bis in die 90er Jahre, ehe die NASA-Mission
COBE erstmals brauchbare Daten über den Mikrowellenhintergrund aufzeichnete.
Noch bessere Ergebnisse als COBE lieferte der 2001 gestartete NASA-Satellit
WMAP, Planck soll nun die Empfindlichkeit von WMAP um eine Zehnerpotenz übertreffen, ausserdem hat Planck eine deutlich bessere Winkelauflösung und erfasst
einen grösseren Wellenlängenbereich.
Der kälteste Ort des Universums
Die Sensoren von Planck sind extrem empfindlich. Sie können in der kosmischen
Hintergrundstrahlung noch Temperaturschwankungen von weniger als einem Millionstel Grad entdecken. Das ist, als würde man von der Erde aus die Körperwärme
eines Kaninchens messen, das auf dem Mond sitzt. Damit die Sensoren die geforderte Empfindlichkeit bringen können, müssen sie bei extrem kalten Temperaturen
arbeiten – nahe dem absoluten Nullpunkt. Deshalb muss störende Wärme so gut wie
möglich vom Teleskop ferngehalten werden. Um das zu erreichen, haben die Ingenieure, die Planck entwickelten, alle Register gezogen:
Zunächst einmal haben sie das eigentliche Teleskop vom Rest des Satelliten getrennt. Planck besteht aus einem – kalten – Nutzlastmodul, auf dem das Teleskop
untergebracht ist, und einem – warmen – Servicemodul, welches die Systeme zur
Datenspeicherung und Kommunikation, die Stromversorgung sowie Antrieb und
Steuerung des Satelliten enthält. Der Solargenerator ist an der Unterseite des Teleskops angebracht und dient gleichzeitig als Schutzschild, welches das direkte Sonnenlicht vom Teleskop fernhält.
Um das Servicemodul vom Teleskop thermisch zu entkoppeln, haben die Ingenieure
von Oerlikon Space spezielle Stützen aus Glasfasern entwickelt. Ausserdem befinden sich zwischen den beiden Modulen drei Schutzschilde, die ebenfalls von Oerlikon Space kommen. Die stark reflektierenden Oberflächen dieser Hitzeschilde sorgen dafür, dass die Wärme des Servicemoduls vom Teleskop ferngehalten und ins
All abgestrahlt wird.
Ein weiterer Schutzschild von Oerlikon Space, das so genannte Baffle, hält störendes Streulicht von den Teleskopspiegeln fern. Zusätzlich hilft es, überschüssige
Wärme ins All abzustrahlen und unterstützt so die Kühlung der Instrumente.
Bereits diese passiven Kühlungssysteme bringen die Temperatur des Teleskops auf
etwa –223 °C (50 Kelvin) herunter. Durch eine dreistufige aktive Kühlungskette wird
das gesamte Teleskop dann weiter auf –253°C gekühlt. Der Strahlungssensor, das
so genannte Bolometer, des Hochfrequenz-Instruments HFI, wird sogar noch tiefer
gekühlt. Seine Temperatur wird nur noch etwa ein Zehntel Grad über dem absoluten
Nullpunkt liegen. Eine Temperatur, die nach derzeitigem Wissenstand in der „freien
Natur“ nicht vorkommt. Der Sensor des Planck-Teleskops ist damit der kälteste Ort
des Universums. Planck übernimmt den Kälterekord vorübergehend vom BumerangNebel. Der 47,5 Billiarden Kilometer von der Erde entfernte planetare Nebel im
Sternbild Zentaur ist zwar mit –272°C rund 1,7 Grad kälter als die von Planck erforschte Kosmische Hintergrundstrahlung, aber eben doch ein bisschen wärmer als
das Planck-Bolometer. Den absoluten Kälteweltrekord wird Planck allerdings nicht für
sich verbuchen. Den haben nämlich Wissenschaftler vom Massachusetts Institute of
Technology (MIT) im Jahr 2003 aufgestellt. Bis auf ein halbes Milliardstel Grad (0,5
Nanokelvin) sind sie bei Laborversuchen an den absoluten Nullpunkt herangekommen.
Oerlikon Space
Die Oerlikon Space AG ist das führende Schweizer Raumfahrtunternehmen. Am
Firmenstandort in Zürich entwickeln und fertigen rund 380 hoch qualifizierte Mitarbeiter Subsysteme und High-Tech-Komponenten für den Einsatz im Weltall. Oerlikon
Space liefert die Nutzlastverkleidungen für die europäischen Trägerraketen Ariane 5
und Vega. Mit ultraleichten, hochstabilen Strukturen, Präzisions-Mechanismen und
innovativen Produkten, wie beispielsweise Laserterminals für die optische Kommunikation zwischen Satelliten, ist Oerlikon Space an vielen institutionellen und kommerziellen Raumfahrtprogrammen weltweit beteiligt. Oerlikon Space ist eine Business
Unit der OC Oerlikon Corporation.
Kontakt:
Hendrik Thielemann
Head of Communications
Oerlikon Space AG
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