Klartext Raumfahrt

Nihil fit sine causa

EUCLID-Raumteleskop beginnt mit Kartierung des „dunklen Universums“

1,5 Millionen Kilometer Kommunikationsstrecke

 

Albert Einstein soll gesagt haben, nur zwei Dinge seien unendlich: Die menschliche Dummheit und das Universum. Beim Universum sei er sich aber nicht ganz sicher, unter anderem deshalb, weil die Gravitation als zentrale Kraft eher den Zusammenhalt denn die Ausdehnung begünstigt.

Mittlerweile sind sich die Wissenschaftler weitgehend einig, dass es in der Tat noch eine dritte und viel größere Kraft als die Gravitation geben muss, welche dieser entgegenwirkt und die unendliche Ausdehnung des Universums erst möglich macht. Demnach beherrscht ein bisher nur in theoretischen Ansätzen nachweisbares Energiefeld die Mechanismen der Ausdehnung mit einem Anteil von 68 Prozent: Dunkle Energie. Sie wirkt, so die einhellige Überzeugung, der Kontraktionskraft der Materie im All entgegen und sorgt so dafür, dass sich das Universum unendlich ausdehnt. Bislang Unsichtbares von noch größerem Ausmaß beherrscht in diesem Universum die Welt der Materie: Rund achtzig Prozent der Materie im Universum bestehen aus einem Stoff, den bisher noch niemand gesehen hat – aus Dunkler Materie. Insgesamt soll sie knapp 27 Prozent der Energiedichte im Weltall ausmachen, während die baryonische Materie, aus der alles uns Bekannte besteht, nur fünf Prozent beisteuert.

Beiden Phänomenen auf den Grund zu gehen, ist das Ziel der jetzt eröffneten „heißen“ Missionsphase des Weltraumteleskops EUCLID der europäischen Raumfahrtagentur ESA.

ThalesAleniaSpace Italien (TAS-I) wurde als Hauptauftragnehmer für Euclid ausgewählt und koordinierte den Bau des Euclid Raumflugkörpers, der nun in 1,5 Millionen Kilometern von der Erde entfernt sechs Jahre lang die Sonne umkreisen und von dort Dunkle Materie von Milliarden Galaxien in 3D kartieren wird.

EUCLID wird zwei Instrumente verwenden. Eines arbeitet im sichtbaren und eines im nahen Infrarotbereich des Spektrums.

EUCLID wird die Messergebnisse und gespeicherte telemetrische Daten im K-Band (26 GHz) über eine bewegliche Antenne mit einem Durchmesser von nur 70 cm an die Bodenstation senden. Vier Stunden pro Tag wird EUCLID im K-Band senden, um maximal 850 GB zu übertragen. Telemetrie wird nicht nur im K-Band, sondern auch im X-Band übertragen, auch wird EUCLID über das X-Band gesteuert.

Mit Entwurf, Analyse, Fertigung, Integration und Tests der K-Band Antennenstruktur beauftragte die TAS-I-Tochter TAS Spanien den europäischen Antennenspezialisten HPS Deutschland, ein Unternehmen mit 12-jähriger Entwicklungs- und Fertigungserfahrung auf dem Gebiet hochgenauer Antennen für Raumfluggeräte und Satelliten.

Denn die Zuverlässigkeit der EUCLID-ARA (Antenna Reflector Assembly) ist eine der zentralen Erfolgsvoraussetzungen der ganzen Mission, an welcher fast eintausend Wissenschaftler von 100 Instituten in einem Konsortium aus dreizehn europäischen Ländern und den USA zusammenarbeiten. Alle Bilder beider Bordinstrumente werden allein über diese Antenne zur Erde gefunkt.

Das Antennendesign von HPS für EUCLID basiert auf dem Einsatz von spezieller, hoch-leitfähiger High-Tech Kohlefaser-Technologie (CFK), damit die Antenne leichtgewichtig, extrem genau und unempfindlich gegenüber den hohen Temperaturschwankungen sechs Jahre lang zuverlässig am Langrangepunkt L2 in 1,5 Millionen Kilometern Entfernung ihren Dienst verrichten kann.

Aber eins ist auch klar: Nicht alle Fragen, die Albert Einstein quälten, werden sich dort draußen beantworten lassen. Manche bedürfen nur der Beobachtung hier unten – ganz in der Nähe.