Herschel und der Rosettennebel

Nach über drei spannenden Jahren astronomischer Beobachtungen wird das ESA-Weltraumteleskop Herschel seine Kühlmittelvorräte an flüssigem Helium voraussichtlich innerhalb der nächsten Wochen aufgebraucht haben. 

Herschel, das am 14. Mai 2009 startete, ist mit seinem Hauptspiegel von 3,5 Metern Durchmesser das größte und leistungsfähigste Infrarot-Teleskop, das jemals ins All gebracht wurde.

Diese bahnbrechende Mission ist die erste, die Beobachtungen im gesamten Wellenlängenbereich vom Infrarot- bis zum Submillimeterbereich ermöglicht. So können bislang unsichtbare kältere Weltraumregionen aus Gas und Staub erforscht und neue Einblicke in den Ursprung und die Entwicklung von Sternen und Galaxien gewonnen werden.

Um solch genaue Beobachtungen im fernen Infrarotbereich durchführen zu können, müssen die Detektoren der drei wissenschaftlichen Instrumente – zwei Kameras/abbildende Spektrometer und ein sehr hochauflösendes Spektrometer – auf -271 °C gekühlt werden, knapp über dem absoluten Nullpunkt. Sie sind über einem Tank mit superfluidem Helium, in einer gigantischen „Thermosflasche“ (Kryostat) positioniert.

Herschels Kälteregler-Vakuumgefäß

Da das superfluide Helium nach und nach verdunstet, bestimmt der verbleibende Vorrat im Tank die wissenschaftliche Lebensdauer dieser Mission. Anfänglich war das Kryostat für den Beobachtungszeitraum von 3,5 Jahren bis zum Rand mit über 2300 Litern flüssigem Helium gefüllt worden und wog 335 kg.

In der Tat machte Herschel bemerkenswerte Entdeckungen in zahlreichen unterschiedlichen Forschungsbereichen von Starburst-Galaxien im weit entfernten Weltraum bis hin zu neu entstehenden Planetensystemen in nahe gelegenen Umlaufbahnen junger Sterne.

Doch alles Gute geht einmal zu Ende: Laut Einschätzungen der Ingenieure wird der Vorrat an flüssigem Helium in Kürze vollständig aufgebraucht sein.

Der genaue Zeitpunkt lässt sich nicht voraussagen. Detaillierte Informationen dazu wird jedoch der nächste dreistündige Kontakt zwischen dem Weltraumteleskop und ihren Bodenstationen auf der Erde liefern.

„Das Ende der Vorräte ist keine Überraschung, und wenn es soweit ist, werden die Temperaturen der Instrumente innerhalb weniger Stunden um mehrere Grad ansteigen“, sagt Micha Schmidt, Flugleiter der Herschel-Mission im Europäischen Satellitenkontrollzentrum (ESOC) der ESA in Darmstadt.

Integration der Instrumente

Das Forschungsrogramm wurde akribisch geplant, um die Lebensdauer der Mission so effektiv wie möglich zu nutzen. Alle Beobachtungen der höchsten Prioritätsstufe wurden bereits abgeschlossen.

Darüber hinaus führt Herschel eine Reihe weiterer interessanter Beobachtungen durch, die explizit ausgewählt wurden, um jeden Tropfen des Heliums zu verbrauchen.

„Wenn die Beobachtungen abgeschlossen sind, werden wir unseren Erwartungen zufolge über 22.000 Beobachtungsstunden durchgeführt haben. Das sind 10 Prozent mehr als wir ursprünglich geplant hatten. Das heißt, die Mission hat unsere Erwartungen bereits jetzt übertroffen“, sagt Leo Metcalfe, der Herschel Science Operations and Mission Manager im European Space Astronomy Centre (EAC) in Madrid.

Herschel

„Die Beobachtungen sind bald abgeschlossen, doch die Daten, die Herschel gesammelt hat, reichen aus, um über viele Jahre eine unendliche Vielfalt an spannender wissenschaftlicher Arbeit durchzuführen“, sagt Göran Pilbratt, Wissenschaftler für das Herschel-Projekt im European Space Research and Technology Centre (ESTEC) der ESA im niederländischen Noordwijk.

„Um genau zu sein, liegt der Höhepunkt der wissenschaftlichen Produktivität noch immer vor uns und die Aufgabe besteht nun darin, die Schatzkiste mit den Herschel-Daten so wertvoll wie möglich für Heute und die Zukunft zu nutzen.“

Nachdem die Helium-Vorräte aufgebraucht sind, wird Herschel für einige Zeit weiter mit seinen Bodenstationen kommunizieren, um eine Reihe technischer Tests durchzuführen. Schließlich wird das Weltraumteleskop dann Anfang Mai in seine dauerhafte Friedhofsbahn in einen Orbit um die Sonne verbracht. 

Anmerkung für die Redakteure

Herschel ist mit drei wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet: HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared), ein hochauflösendes Spektrometer; PACS (Photoconductor Array Camera and Spectrometer); und SPIRE (Spectral and Photometric Imaging REceiver). PACS und SPIRE sind Kameras und abbildende Spektrometer, die gemeinsam den Wellenlängenbereich von 55-672 Mikrometer (µm) abdecken. HIFI arbeitet in den zwei Wellenlängenbereichen 157–212 µm und 240–625 µm. Jedes der drei Instrumente wird innerhalb eines Kältereglers (Kryostat) mittels superfluidem Helium auf –271ºC gekühlt.

Herschel ist ein Weltraumbeobachtungsteleskop der ESA, seine wissenschaftlichen Instrumente wurden von einem Konsortium aus europäischen Projektleitern und unter maßgeblicher Beteiligung der NASA zur Verfügung gestellt.

Herschel wird seit seinem Start am 14. Mai 2009 von einem Missionskontrollteam am Europäischen Satellitenkontrollzentrum ESOC in Darmstadt kontrolliert.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte:

Markus Bauer



ESA Science and Robotic Exploration Communication Officer



Tel: +31 71 565 6799



Mob: +31 61 594 3 954



Email: markus.bauer@esa.int

Micha Schmidt
Herschel Mission Operations Manager
European Space Operations Centre (ESOC), Darmstadt, Germany
Email: micha.schmidt@esa.int

Leo Metcalfe
Herschel Science Operations and Mission Manager
European Space Astronomy Centre (ESAC), Madrid, Spain
Email: leo.metcalfe@sciops.esa.int

Göran Pilbratt

ESA Herschel Project Scientist



European Space Research and Technology Centre (ESTEC), Noordwijk, the Netherlands
Tel: +31 71 565 3621



Email: gpilbratt@rssd.esa.int