Das Hubble-Weltraumteleskop

7 Min. Lesezeit

Steckbrief

Start	24. April 1990, an Bord der Raumfähre Discovery
Hauptspiegel	etwa 2,4 m Durchmesser
Länge	etwa 13,2 m, ungefähr so lang wie ein Bus
Masse	etwa 12.200 kg
Bahnhöhe	etwa 515 km über der Erde (2026)
Dauer einer Erdumrundung	etwa 95 Minuten
Erfasstes Licht	Ultraviolett, sichtbares Licht und nahes Infrarot
Wartungsmissionen	fünf, von 1993 bis 2009
Betreiber	NASA, gemeinsam mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA

Kurz gesagt

Hubble kreist oberhalb des größten Teils der Atmosphäre, daher erreicht es das Sternenlicht ohne die Unschärfe, mit der Teleskope am Boden kämpfen.
Sein Spiegel wurde in falscher Form geschliffen; Astronauten bauten im Dezember 1993 eine Korrekturoptik ein.
Hubble half, das Alter des Universums auf etwa 13,8 Milliarden Jahre einzugrenzen, und zeigte, dass sich die kosmische Expansion beschleunigt.
Astronauten besuchten es fünfmal, zuletzt 2009. Weitere Besuche sind nicht geplant.
Im Jahr 2026 arbeitet es noch und nutzt jeweils nur einen Kreisel, um seine verbleibende Lebensdauer zu strecken.

Warum ein Teleskop im All

Die Erdluft ist ständig in Bewegung. Warme und kühle Luftpakete lenken das Sternenlicht leicht ab; deshalb funkeln Sterne, und deshalb verschwimmen Bilder vom Boden aus. Außerdem schluckt die Atmosphäre den größten Teil des ultravioletten Lichts.

Ein Teleskop oberhalb der Luft umgeht beide Probleme. Die Idee schlug der Astronom Lyman Spitzer in den 1940er-Jahren vor, und nach jahrzehntelanger Planung brachte die Raumfähre Discovery Hubble am 24. April 1990 in die Umlaufbahn. Benannt ist es nach Edwin Hubble, der in den 1920er-Jahren zeigte, dass sich das Universum ausdehnt.

Ein fehlerhafter Spiegel und eine berühmte Reparatur

Die ersten Bilder waren ein Schock: schärfer als Aufnahmen vom Boden, aber an den Rändern unscharf. Der 2,4 m große Hauptspiegel war mit einer leicht falschen Krümmung poliert worden. Der Fehler betrug etwa ein Fünfzigstel der Dicke eines menschlichen Haars, doch das reichte, um das Licht zu einem verschwommenen Lichthof zu verteilen. Optiker nennen das sphärische Aberration.

Weil der Fehler so genau bekannt war, ließ er sich wie bei einer Brille für ein kurzsichtiges Auge ausgleichen. Im Dezember 1993 bauten Astronauten der Raumfähre Endeavour bei fünf Außeneinsätzen ein Korrekturmodul und eine neue Kamera mit eingebauter Korrektur ein. Die nächsten Bilder waren gestochen scharf, und Hubbles Ruf war gerettet.

Vier weitere Wartungsmissionen folgten, 1997, 1999, 2002 und 2009. Jede ersetzte verschlissene Teile und brachte bessere Instrumente, sodass das heutige Teleskop weit leistungsfähiger ist als das 1990 gestartete.

Was Hubble entdeckt hat

Durch Entfernungsmessungen an pulsierenden Sternen in anderen Galaxien half Hubble, das Alter des Universums auf etwa 13,8 Milliarden Jahre einzugrenzen. Ende der 1990er-Jahre stützten Hubble-Beobachtungen ferner explodierender Sterne eine Überraschung: Die Expansion des Universums beschleunigt sich, eine Erkenntnis, die 2011 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde.

Für die Hubble-Deep-Field-Aufnahmen wurde das Teleskop tagelang auf scheinbar leere Himmelsflecken gerichtet. Sie enthüllten Tausende Galaxien, manche so, wie sie vor Milliarden Jahren aussahen. Hubble fand außerdem, dass fast jede große Galaxie in ihrem Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch beherbergt.

Näher an der Erde beobachtete es 1994, wie Bruchstücke des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf Jupiter stürzten, entdeckte kleine Monde des Pluto und bestimmte erstmals die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre eines Exoplaneten. Seine Bilder von Nebeln wie den Säulen der Schöpfung gehören zu den bekanntesten Bildern der Wissenschaft.

So funktioniert Hubble

Hubble ist ein Spiegelteleskop: Das Licht wird vom großen Hauptspiegel auf einen kleineren Fangspiegel geworfen und gelangt dann durch ein Loch in der Mitte des Hauptspiegels zu den Instrumenten. Dazu gehören Kameras und Spektrografen, die das Licht in seine Farben zerlegen und so Temperatur, Bewegung und chemische Zusammensetzung verraten.

Es umkreist die Erde etwa alle 95 Minuten in rund 515 km Höhe. Um ein lichtschwaches Ziel genau im Blick zu behalten, nutzt es Kreisel und sehr präzise Leitsensoren. Solarzellen liefern Strom, und die Daten werden über Kommunikationssatelliten der NASA zum Boden übertragen.

Stand im Jahr 2026

Hubble arbeitet inzwischen seit mehr als 36 Jahren. Seine Kreisel, die messen, wie sich das Teleskop dreht, nutzen sich ab. Seit 2024 betreibt die NASA es mit jeweils nur einem Kreisel und hält einen weiteren in Reserve. Dadurch kann es langsamer zwischen Zielen wechseln, und manche Beobachtungen sind eingeschränkt, doch der Großteil der Forschung läuft weiter.

Der Luftwiderstand in dieser Höhe ist sehr gering, aber nicht null, daher sinkt die Bahn langsam. Ohne Anhebung wird Hubble voraussichtlich irgendwann in den 2030er-Jahren in die Atmosphäre eintreten. Die NASA hat Ideen für eine Bahnanhebung geprüft, plant aber keinen Wartungsbesuch. Bis dahin arbeitet Hubble zusammen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop: Hubble deckt ultraviolettes und sichtbares Licht ab, Webb blickt tiefer ins Infrarot.

Kann man Hubble vom Boden aus sehen?

Ja, manchmal. Wie die Raumstation leuchtet Hubble im reflektierten Sonnenlicht und erscheint kurz nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang als ruhiger Lichtpunkt, der über den Himmel gleitet. Es blinkt nicht.

Weil seine Bahn um etwa 28,5 Grad gegen den Äquator geneigt ist, ist es nur von Orten aus sichtbar, die näher am Äquator liegen als etwa 30 Grad Breite. Wer weiter nördlich oder südlich beobachtet, sieht es nie hoch genug aufsteigen. Apps und Websites zur Satellitenverfolgung zeigen die nächsten Überflüge für Ihren Standort.