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Mit Riesen-Sonnenblume auf Planetenjagd
von Stefan Deiters
astronews.com
21. März 2014
Am Jet Propulsion Laboratory der NASA denkt man
gerade über ein neues Konzept nach, mit dessen Hilfe sich auch erdgroße
Gesteinsplaneten um nahegelegene Sterne direkt abbilden lassen könnten. Es
umfasst eine Raumsonde, die sich zu einer sonnenblumenförmigen Struktur
entfalten kann. Mit dieser würde dann das Licht eines Sterns abgeschirmt und
dessen Planeten so beobachtbar.
Eine sonnenblumenförmige Sternenblende könnte die
direkte Beobachtung von extrasolaren Planeten
ermöglichen. Bild: NASA/JPL |
Auch wenn man bislang schon mehr als 1.000 Planeten um andere Sonnen entdeckt
hat, kennt man die meisten von ihnen doch nur dank indirekter Verfahren:
Entweder hat man aus dem Wackeln des Zentralsterns, das sie beim Umlaufen ihrer
Sonne verursacht haben, auf ihre Existenz geschlossen oder sie haben beim
Vorüberziehen vor ihrem Stern diesen geringfügig verdunkelt.
Die direkte Abbildung von Planeten ist bislang nur in einigen Ausnahmefällen
gelungen - etwa bei vergleichsweise massereichen Welten, die einen relativ
leuchtschwachen Stern in großem Abstand umkreisen. Dabei lassen sich nur durch
direkte Beobachtungen detaillierte Spektren aufnehmen, die beispielsweise
verraten könnten, ob es auf dem Planeten lebensfreundliche Bedingungen gibt oder
ob dort vielleicht sogar Leben existiert.
Doch warum sollte man erdähnliche Planeten, die in einem relativ geringen
Abstand um ihren Zentralstern kreisen, nicht direkt beobachten können? Das
Problem ist das im Vergleich zur Helligkeit des Planeten gleißende Licht des
Sterns, das jeden kleinen Lichtpunkt in seiner Umgebung einfach überstrahlt.
Ein Team von Ingenieuren am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA
arbeitet nun an einer einfachen und gleichzeitig sehr innovativen Lösung:
Genauso wie wir auf der Erde gleißend helles Licht einfach mit der Hand
verdecken, um besser sehen zu können, wollen die Ingenieure das Licht eines
fernen Sterns mithilfe einer "Sternenblende" verdunkeln.
Bei dieser Sternenblende könnte es sich um eine Raumsonde handeln, die sich
im All zu einer sonnenblumenähnlichen Struktur entfaltet. In eine geeignete
Position gebracht, ließe sich damit das grelle Licht eines Sterns abschirmen und
dies, bevor es überhaupt das Teleskop - in diesem Fall ein Weltraumteleskop -
erreicht.
"Durch die Blütenblattstruktur ergibt sich aus der Ferne betrachtet ein
weicherer Rand der Blende, wodurch die Lichtwellen nicht so stark gebeugt
werden", erklärt Dr. Stuart Shaklan, der leitende Ingenieur des Projekts am JPL
die Vorteile des Designs. "Die geringere Beugung führt insgesamt zu einem
dunkleren Schatten der Sternenblende, so dass das Teleskop noch Bilder von
Planeten aufnehmen kann, die ansonsten vom Licht des Sterns überstrahlt worden
wären."
Die Riesen-Sonnenblume wäre dabei Teil eines aus zwei Komponenten bestehenden
Beobachtungssystems und würde über einen eigenen Antrieb verfügen, so dass damit
verschiedene Sterne "verdunkelt" werden könnten. Als Beobachtungsinstrument
würde sich dabei auch ein bereits vorhandenes Weltraumteleskop nutzen lassen.
Alternativ wäre auch ein kombiniertes System denkbar, das sich nach dem Start
ins All trennt. Eine typische Entfernung zwischen Sternenblende und Teleskop
wäre dabei rund 50.000 Kilometer. Eine
kurze
Animation über ein entsprechendes Konzept hat das Team jetzt veröffentlicht.
Bevor eine solche Sternenblende aber Realität werden kann, gilt es noch
zahlreiche technische Herausforderungen zu meistern: So muss die Sternenblende
exakt im All positioniert werden können. Auch das Entfalten einer so großen
Struktur im Weltraum zu einer Form, die genau dem entspricht, was für präzise
Beobachtungen nötig ist, erfordert noch einiges an Arbeit. Gegenwärtig wird an
einem kleineren Modell des Sternenschirms gearbeitet, mit dem getestet werden
soll, ob der Schirm das Licht eines Sterns tatsächlich so abschirmen kann, wie
es Computersimulationen hoffen lassen.
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