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NASA: Zukünftige Weltraumteleskope könnten Zwilling der Erde entdecken

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Wissenschaftlern der NASA ist es gelungen in einem Laborversuch ein Bild eines erdähnlichen Planeten in einem benachbarten Sonnensystem zu simulieren, indem sie einem selbstgebastelten Weltraumteleskop spezielle Masken und Spiegel hinzufügten. Dennoch bedeutet diese Entdeckung einen großen Schritt vorwärts für Missionen wie dem Terrestrial Planet Finder.

Mit erdähnlichen Planeten ist es so eine Sache. Nach unserem Verständnis von der Entwicklung des auf Kohlenstoffbasierten Lebens ist ein solcher Planet unerlässlich und auch nur dann wenn dieser in der richtigen Entfernung (der so genannten „grünen Zone“) zur Sonne liegt und die Temperaturen somit auch flüssiges Wasser erlauben.

Doch mit der gegenwärtigen Generation von Teleskopen, sowohl erdgebunden als auch weltraumbasiert, kann ein solcher Planet nur mit sehr viel Glück aufgespürt werden. Da das Licht eines Sterns alles in seiner Nähe überstrahlt und erdähnliche Planeten zu klein sind um einen sonnenähnlichen Stern periodisch, durch das Gesetz der gegenseitigen Massenanziehung, ins Wanken zu bringen.

Den Wissenschaftlern ist dieses Problem natürlich bewusst und sie arbeiten fieberhaft an einer neuen Generation von Teleskopen, die in der Lage sein werden in benachbarten Sonnensystemen erdähnliche Planeten aufzuspüren und deren Atmosphäre nach Spuren von Leben zu untersuchen, denn aus der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre können Wissenschaftler bei einem erdähnlichen Planeten, nicht nur die Frage beantworten ob es auf diesem Planeten Leben geben könnte, sondern auch Hinweise darauf erhalten in welcher Zivilisationsstufe dieses sich befindet. Doch bevor erdähnliche Planeten auf ihren Kohlenstoffdioxid-, Sauerstoff- und Methangehalt untersucht werden können, müssen sie natürlich erst einmal entdeckt werden.

Da aber Sonnen für Planetenjäger die unangenehme Eigenschaft haben wesentlich heller zu leuchten, als die von ihnen angestrahlten Planeten, kamen Wissenschaftler auf die Idee mithilfe eines Chronografen (so zu sagen einer Maske) das Licht der Sonne auszublenden und in Verbindung mit justierbaren Spiegeln, kann auch ein kleiner Planet der 10 Milliardenfach schwächer leuchtet als ein Stern entdeckt werden, wie das neue NASA Experiment zeigt.

„Unser Experiment demonstriert die Unterdrückung von grellem Licht insbesondere sehr dicht an einem Stern, das einen Bereich soweit abdunkelt, um einen Zwilling der Erde zu sehen. Dies ist mindestens 1000-mal besser als alles das bislang demonstriert wurde“ sagt John Trauger.

Die Wissenschaftler verwendeten bei dem High Contrast Imaging Testbed genannten System einen Laser als simulierten Stern, mit dunklen Kopien des Sterns die als Planeten herhalten mussten.

Bisher entdeckten die Astronomen über 200 extrasolare Planeten von denen die meisten die 5-fache bis  4.000-fache Masse der Erde hatten und entweder zu heiß, zu kalt oder zu sehr einem Gasball ähnelten um für Leben geeignet zu sein.

Dabei lösten die Wissenschaftler auch noch ein bekanntes Problem, das bisher die Entdeckung von kleineren Planeten erschwert. Denn wenn Licht eines Sterns auf den Rand des Hauptspiegels eines Teleskops trifft, wird dies ein wenig gestört und produziert ein Muster aus Ringen und Spitzen, die das Bild beeinflussen. Dieses „gebeugte“ Licht kann dabei sogar einen Planeten im Bildbereich verwischen. Um dem entgegen zu wirken benutzten die Wissenschaftler ein Paar aus Masken für ihr System. Die erste, die an einen fleckigen Barcode erinnert, blockiert direkt das meiste Sternenlicht, während die zweite den Ringen und Spitzen entgegenwirkt.

Ein weiteres Problem ist das so genannte „zerstreute“ Licht. Unwesentliche Wellen in einem Teleskopspiegel produzieren befleckte (engl. „speckles“) Kopien des Sterns, die auf die Seite versetzt sind und somit ebenfalls eine Möglichkeit darstellen um Planeten zu verdecken, doch durch computergesteuerte „actuators“ (zu deutsch „Aktorik“) gelang es diesen Effekt auszugleichen.

Quelle: JPL

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