Eisschicht behindert Sicht von Weltraumsonde „Euclid“

Die europäische Sonde „Euclid“ zur Erforschung von Dunkler Materie und Dunkler Energie im All hat Sehprobleme: Hauchdünne Eisschichten auf den Spiegeln des Weltraumteleskops beginnen, dessen Sicht zu beeinträchtigen, wie die europäische Raumfahrtagentur ESA mitteilte.

Nach monatelanger Forschungsarbeit testen die Teams von „Euclid“ in Europa demnach jetzt ein neu entwickeltes Verfahren, um die Optik zu enteisen. So sollen einzelne Teile des Satelliten mit den bordeigenen Heizungen erwärmt werden. Es wäre zwar einfacher, die gesamte Sonde zu erhitzen, um sie von gefrorenem Wasser zu befreien. Dies berge aber das Risiko, dass sich wichtige Bestandteile ausdehnen und nicht exakt in ihre ursprüngliche Form zurückkehren – was die Ausrichtung „Euclids“ geringfügig verändern könnte. Um die wissenschaftlichen Ziele der Mission zu erreichen, sei jedoch äußerste Präzision geboten.

Wenige Nanometer Eisschicht …

Wie präzise die Messungen sind, zeigt indes die Dicke der Eisschicht und der Umstand ihrer Entdeckung: Dass das Sehvermögen des Teleskops nachgelassen hat, bemerkten die Wissenschaftler einer Mitteilung zufolge daran, dass einfallendes Sternenlicht im Vergleich zu früheren Messungen schwächer geworden war.

Wahrscheinlich ist das Eis nur „einige wenige bis wenige zehn Nanometer dick“ – das entspricht der Breite eines DNA-Strangs. Herausgefunden habe die ESA dies erst nach umfangreichen Forschungsarbeiten, einschließlich Laborstudien, wie Eisschichten auf Spiegeloberflächen das Licht streuen und reflektieren. Demnach seien „wahrscheinlich mehrere Schichten von Wassermolekülen auf den Spiegeln in der Optik von Euclid eingefroren“.

… Wasser von der Erde

Es wurde immer damit gerechnet, dass sich Wasser allmählich ansammeln und Euclids Sicht verunreinigen könnte. Grund ist, dass „es sehr schwierig ist, ein Raumfahrzeug von der Erde aus zu bauen und zu starten, ohne dass sich ein Teil des Wassers aus der Atmosphäre unseres Planeten darin einnistet“, erklärte die ESA.

So gab es bereits kurz nach dem Start eine „Ausgasungskampagne“, bei der das Teleskop durch bordeigene Heizgeräte erwärmt und teilweise auch der Sonne ausgesetzt wurde. Dadurch lösten sich die meisten Wassermoleküle, die beim Start auf oder in der Nähe von „Euclids“ Oberfläche vorhanden waren, vollständig auf. Ein beträchtlicher Teil muss jedoch überlebt haben, indem er von der mehrschichtigen Isolierung absorbiert wurde und nun langsam in das Vakuum des Weltraums abgegeben wird.

Während der gesamten Dauer der Mission werden weiterhin geringe Mengen von Wasser in Euclid freigesetzt. Daher sei eine langfristige Lösung erforderlich, um die Optik regelmäßig zu enteisen, ohne zu viel kostbare Missionszeit zu verlieren – Einerseits hat „Euclid“ sechs Jahre Zeit, um seine Messungen abzuschließen, andererseits dauert eine Neukalibrierung nach einem Aufheizen und Abkühlen einige Monate.

ESA will Daten über Milliarden Galaxien sammeln

Die Sonde „Euclid“ war im Juli 2023 in den Weltraum gestartet. Herzstück ist ein hochauflösendes Teleskop, das mit zwei Kameras ausgestattet ist – eine für den sichtbaren Wellenlängenbereich und eine für den Nah-Infrarotbereich. Sie sollen die Bewegungen und Formen von Galaxien abbilden und so dabei helfen, auf die Entfernung von Galaxien zu schließen.

Die ESA will auf diese Weise einen Blick in die Vergangenheit des Universums werfen und dessen Entwicklung innerhalb der letzten zehn Milliarden Jahre erforschen. Insgesamt sollen Daten zu Milliarden Galaxien gesammelt werden und eine 3D-Karte des Alls mit der Zeit als Komponente entstehen.

Dunkle Materie und Dunkle Energie bilden zusammen einen extrem großen Anteil am Universum. Alle anderen bekannten Bestandteile wie die Galaxien machen lediglich etwa fünf Prozent aus. Bisher wissen Forscher aber nur wenig über die beiden Größen. „Euclid“ soll der ESA zufolge die Form, Position und Bewegung der Galaxien detailliert aufzeichnen.

(Mit Material der ESA und dpa)