Der lange, lange Weg ins All

Ingenieurs- und Flugmodell (hinten) von NIRSpec im Reinraum in Ottobrunn. (Foto: Astrium)

Ingenieurs- und Flugmodell (hinten) von NIRSpec im Reinraum in Ottobrunn. (Foto: Astrium)

Was mich an Raumfahrtprojekten immer wieder fasziniert, ist die unglaublich lange Zeit, die für Planung und Entwicklung nötig ist. 15 Jahre zwischen den ursprünglichen Plänen und den ersten wissenschaftlichen Ergebnissen sind da keine Seltenheit. So auch beim designierten Nachfolger des Hubble-Teleskops, dem James Webb Space Telescope (JWST). Das soll zwar frühestens 2014 ins All geschossen werden, doch wenn man derzeit in die Reinräume der Entwickler schaut, könnte man meinen, der Start sei nur noch wenige Monate entfernt.

Heute zum Beispiel haben die Europäer das Ingenieursmodell von NIRSpec, eines von vier Instrumenten an Bord des Teleskops und Europas wissenschaftlicher Hauptbeitrag zum JWST, an die Nasa übergeben. Dazu muss man wissen: So gut wie jedes Instrument und jede Komponente eines Raumschiffs wird in mindestens zwei Ausfertigungen gebaut. Einmal als sogenanntes Ingenieursmodell, das rigoros getestet wird und erst einmal beweisen soll, dass die erdachten Technologien funktionieren, zusammenpassen und flugtauglich sind. Und parallel dazu auch als Flugmodell, das später tatsächlich ins All fliegen und dort Daten sammeln soll. Schon allein das braucht Zeit.

Hinzu kommt die ganze Testerei. Das Ingenieursmodell von NIRSpec, das die Ingenieure von Astrium gerade an die Nasa aushändigen und das in den kommenden Tagen mit einer Air-Force-Maschine von Ottobrunn über Stuttgart nach Washington gebracht werden soll, hat schon einiges hinter sich. Es wurde geschüttelt als würde es an der Spitze einer Ariane 5 sitzen. Es wurde mit elektromagnetischer Strahlung bombardiert, um seine Störanfälligkeit zu ermitteln. Es wurde auf minus 240 Grad Celsius abgekühlt und dabei gleich noch in eine Vakuumkammer gesteckt.

Das "James Webb Space Telescope" mit seinem 6.5 Meter großem Spiegel kann frühestens 2014 starten. (Bild: Nasa)

Das "James Webb Space Telescope" mit seinem 6.5 Meter großem Spiegel kann frühestens 2014 starten. (Bild: Nasa)

Eine ganz ähnliche Tortur steht dem Demonstrationsmodell in den USA bevor, wo die Nasa es mit den Testversionen der anderen Instrumente und der Teleskopstruktur zusammenschrauben und anschließend nochmals im Paket testen will. Auch das Flugmodell, das Astrium kommendes Jahr – gut vier Jahre vor dem Start – ausliefern möchte, muss sich auf eine ganz ähnliche Prozedur einstellen.

Beim James Webb Space Telescope kommen zwei Dinge erschwerend hinzu, wie Nasa-Projektleiter Phil Sabelhaus erklärt: „Die Größe und die Kälte sind unsere größten Herausforderungen.“ Da das Teleskop bei einer Temperatur von etwa 30 Grad über dem absoluten Nullpunkt arbeiten wird, muss es auch unter solchen Bedingungen getestet werden. Das heißt die ganze zentrale Struktur, etwa 4000 Kilogramm schwer, muss langsam abgekühlt werden – ein Prozess, der etwa einen Monat dauert. Fällt dann auf, dass eine elektrische Verbindung nicht sauber ausgeführt wurde und in der Kälte schlapp macht, muss alles wieder erwärmt, repariert und nochmals abgekühlt werden. So vergeht die Zeit. Sabelhaus gibt daher auch zu: „Die Tests machen mir durchaus Sorgen.“

Außerdem ist da noch die schiere Größe des Teleskops. Zwar wird die Nasa für die Tests eine knapp 17 Meter breite und gut 35 Meter hohe Vakuumkammer aus der Apollo-Ära kryotechnisch umbauen, das komplette Teleskop passt dort aber auch nicht hinein. Deshalb sind umso aufwendigere Einzeltests notwendig. Der aufrollbare Sonnenschutz des Teleskops wird beispielsweise in einem 1:3-Modell getestet.

Im Jahr 2000 hatte man bei Astrium mit den Studien für NIRSpec begonnen. Der Start des gesamten Teleskops ist nach mehrmaligen Verschiebungen nun für Juni 2014 angesetzt. Wenn man Phil Sabelhaus so zuhört, könnte es durchaus auch später werden.

15 Jahre von der Idee bis zum Einsatz – was Produktmanager in anderen Branchen an den Rand des Wahnsinns treiben würde, lässt Raumfahrt-Ingenieure nur mit den Achseln zucken. Ralf Mauer, NIRSpec-Projektleiter bei Astrium, sagt: „Bei wissenschaftlichen Missionen ist das ein typischer Zeitraum, damit müssen wir leben.“

Über die wissenschaftlichen Hintergründe des James Webb Space Telescope und die Entwicklung von NIRSpec hatte ich mich an anderer Stelle bereits einmal ausgelassen.

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