Bildnachweis: NASA / JPL
Ingenieure des Jet Propulsion Lab der NASA haben ein Instrument gebaut, das so empfindlich ist, dass es Entfernungen innerhalb von 1/10 der Dicke eines Wasserstoffatoms messen kann. Aufgrund des Starts im Jahr 2009 wird das Raumschiff auch die Entfernung zu Sternen mit einer Genauigkeit messen, die mehrere hundert Mal besser ist als derzeit möglich.
Obwohl Astronomen in den letzten Jahren mehr als 100 Planeten um andere Sterne als die Sonne entdeckt haben, bleibt der „heilige Gral“ der Suche - ein erdgroßer Planet, der das Leben unterstützen kann - schwer fassbar. Das Hauptproblem besteht darin, dass ein erdähnlicher Planet viel kleiner wäre als jeder der bisher entdeckten Gasriesen (siehe Abbildung rechts).
Planeten, die andere Sterne umkreisen, sind zu dunkel, um direkt beobachtet zu werden, aber Wissenschaftler schließen ihre Anwesenheit durch das winzige Gravitations-Wackeln, das sie in ihren Elternsternen induzieren. Aus zig Lichtjahren Entfernung beobachtet (ein Lichtjahr entspricht 5,88 Billionen Meilen), wird diese Bewegung tatsächlich sehr klein. Je kleiner der Planet, desto weniger wackelt der Sternelternteil.
Um das Wackeln der Sterne zu erkennen, das von einem so kleinen Planeten wie der Erde verursacht wird, benötigen Wissenschaftler ein Instrument von fast unglaublicher Empfindlichkeit. Nehmen wir an, auf dem Mond steht eine Astronautin und wackelt mit ihrem kleinen Finger. Sie benötigen ein Instrument, das empfindlich genug ist, um diese Bewegung von der Erde aus zu messen, die eine Viertelmillion Meilen entfernt ist.
Dazu muss das Instrument ein „Lineal“ sein, das auf nur ein Zehntel der Breite eines Wasserstoffatoms genau ist. Das ist ungefähr 1 Millionstel der Breite des dicksten menschlichen Haares.
Ist eine solche Präzision möglich? Nach einem sechsjährigen Kampf haben die Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory kürzlich bewiesen, dass die Antwort ja lautet.
Solche subatomaren Messungen wurden zum ersten Mal in einer vakuumversiegelten Kammer durchgeführt, die als Microarcsecond Metrology Testbed bezeichnet wird.
Auf diese Weise haben die Ingenieure bewiesen, dass sie die Bewegungen von Sternen mit einer erstaunlichen Genauigkeit messen können, die in der Geschichte der Menschheit noch nie zuvor erreicht wurde.
Das Testfeld, das einem glänzenden silbernen U-Boot ähnelt, ist mit Spiegeln, Lasern, Linsen und anderen optischen Komponenten überfüllt. Da bereits kleine Luftbewegungen die Messungen stören können, wird die gesamte Luft vor jedem Experiment aus der Kammer gepumpt. Laserstrahlen, bewegliche Spiegel und eine Kamera helfen dabei, Bewegungen eines künstlichen Sterns zu erfassen, der das Licht simuliert, das von einem echten Stern emittiert wird.
Das Instrument, das die Ingenieure im Labor demonstriert haben, wird das Herz eines revolutionären neuen Weltraumteleskops, das als Space Interferometry Mission bekannt ist.
"Vor sechseinhalb Jahren war diese Technologie nicht bewiesen und unbegründet", sagte Brett Watterson, stellvertretender Projektmanager der Mission. „Es war nur eine entfernte Möglichkeit, dass wir es schaffen konnten. Durch Einfallsreichtum, Einsicht, Führung und Ausdauer konnte das Team diese schwierigen technologischen Herausforderungen bewältigen. “
Die NASA hat kürzlich den Startschuss für die zweite Entwicklungsstufe der Mission gegeben, mit der nicht nur nach erdähnlichen Planeten um andere Sterne gesucht werden kann, sondern auch kosmische Entfernungen mehrere hundert Mal genauer als derzeit möglich gemessen werden können. Der Start ist für 2009 geplant. Er wird fünf Jahre lang den Himmel scannen und den Astronomen die erste wirklich genaue Straßenkarte unserer Milchstraßengalaxie liefern.
"Dies ist eine historische Zeit, mit der wir eng verbunden sind", sagte Watterson. „Im Gegensatz zu jeder anderen Kultur in der Geschichte verfügen wir über die technologischen Mittel, das Budget und den Willen, das Auftreten erdähnlicher Planeten zu bestimmen, die andere Sterne umkreisen. Jeder im Team ist sich seiner Rolle in dieser entscheidenden Phase bei der Suche nach Leben anderswo im Universum bewusst. “
Die Space Interferometry Mission wird von JPL im Rahmen des Origins-Programms der NASA verwaltet.
Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung
