Letzte Aktualisierung: 8. Oktober 2025

Weltraumteleskope: Das Auge der Menschheit jenseits der Atmosphäre

Weltraumteleskope, die die Erde umkreisen

Beobachten Sie das Universum vom Weltraum aus

DERWeltraumteleskopesind Observatorien, die außerhalb der Erdatmosphäre installiert sind und von optischen, thermischen und Funkstörungen befreit sind, die Instrumente am Boden beeinträchtigen. Ihr Ziel ist es, den Kosmos in allen Wellenlängenbereichen zu beobachten, von Gammastrahlung bis hin zu Radiowellen, um das tiefe Universum, die Galaxienentstehung und extreme Energiephänomene zu erforschen.

Vorteil der räumlichen Beobachtung

Die Erdatmosphäre absorbiert einen großen Teil des elektromagnetischen Spektrums. Indem wir ein Teleskop im Weltraum platzieren, erhalten wir Zugang zu einem vollständigen Blick auf den Kosmos, ohne Turbulenzen oder atmosphärische Absorption. Dies ermöglicht eine außergewöhnliche Winkelauflösung und eine erhöhte Empfindlichkeit, insbesondere im Infrarot- und Ultraviolettbereich.

Eingebettete Technologie

Weltraumteleskope verwenden:

Segmentierte Spiegel mit großer Apertur, um maximales Licht zu sammeln.
CCD- oder Infrarotdetektoren werden auf sehr niedrige Temperaturen gekühlt, um thermisches Rauschen zu minimieren.
Gyroskopische Stabilisierungssysteme zur Aufrechterhaltung eines präzisen Zielens.
Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen zur Weiterleitung von Beobachtungen an wissenschaftliche Zentren vor Ort.

Große historische Weltraumteleskope

Seit der Einführung vonHubbleIm Jahr 1990 revolutionierten mehrere Weltraumobservatorien unser Verständnis des Kosmos, indem sie jeweils einen anderen Teil des elektromagnetischen Spektrums erforschten.

Uhuru (1970)

Erstes Röntgen-Weltraumobservatorium,Uhuru(Explorer 42) hat mehr als 300 Röntgenquellen katalogisiert und damit den Weg für die Hochenergieastronomie geebnet.

1990: Hubble-Weltraumteleskop (HST)

Von NASA und ESA ins Leben gerufen,Hubblebeobachtete das Universum im sichtbaren und ultravioletten Bereich. Seine hochauflösenden Bilder haben es ermöglicht, das Alter des Universums abzuschätzen, entfernte Galaxien zu untersuchen und die Beschleunigung der kosmischen Expansion zu bestätigen.

Compton Gamma Ray Observatory (1991)

Dieses Teleskop hat Gammastrahlenausbrüche, Pulsare und Schwarze Löcher beobachtet. Es ermöglichte die erste vollständige Kartierung des Himmels in Gammastrahlen.

1999: Röntgenobservatorium Chandra

Das TeleskopChandrabeobachtet den Himmel im Röntgenbereich. Es hat Emissionen von Schwarzen Löchern, Supernovas und Galaxienhaufen aufgedeckt und wichtige Hinweise auf dunkle Materie und Hochenergiephänomene geliefert.

2003: Spitzer-Weltraumteleskop

Entwickelt für Infrarot,Spitzerentdeckt, dass sich Sterne und protoplanetare Scheiben bilden. Seine Beobachtungen ermöglichten die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung interstellarer Wolken und Exoplaneten.

2009: Weltraumobservatorium Herschel

Gebaut von der ESA,Herschelerforschte das ferne Infrarot und den Submillimeterbereich. Es enthüllte die Struktur von Molekülwolken und die thermische Entwicklung von Galaxien.

Kepler (2009)

Entwickelt, um Exoplaneten mithilfe der Transitmethode zu erkennen.Keplerbestätigte mehr als 2.600 extrasolare Welten und revolutionierte die vergleichende Planetologie.

Gaia (2013)

Die MissionGaiakartiert mehr als eine Milliarde Sterne in der Milchstraße mit beispielloser astrometrischer Präzision und ermöglicht so die Untersuchung der galaktischen Dynamik in 3D.

TESS (2018)

DERTransit-Exoplaneten-VermessungssatellitSuche nach nahegelegenen und hellen Exoplaneten. Es vervollständigt Keplers Arbeit mit einer fast vollständigen Himmelsabdeckung.

2021: James Webb Weltraumteleskop (JWST)

DERJames Webbstellt einen großen Fortschritt dar. Dank seines 6,5-m-Spiegels und seiner Infrarotinstrumente beobachtet es die ersten nach dem Urknall entstandenen Galaxien, analysiert die Atmosphären von Exoplaneten und erforscht Sternentstehungsprozesse.

Vergleich von Weltraumteleskopen

Tabelle der wichtigsten Weltraumteleskope
Abtretung	Einführungsjahr	Enddatum	Raumfahrtagentur	Wellenlängen	Wissenschaftliche Ergebnisse
Uhuru	1970	1973	NASA	Röntgenstrahlen	Erster vollständiger Katalog galaktischer Röntgenquellen
Granat	1989	1998	UdSSR / CNES	Röntgen- und Gammastrahlen	Beobachtung von Schwarzen Löchern und Pulsaren, Untersuchung der galaktischen Gammastrahlung
Hubble	1990	Aktiv	NASA/ESA	Sichtbar, UV, nahe IR	Messung der Expansionsrate des Universums, Beobachtung entfernter Galaxien
Compton	1991	2000	NASA	Gammastrahlen	Kartierung des Gammastrahlenhimmels und Untersuchung von Gammastrahlenausbrüchen
HALCA (VSOP)	1997	2005	JAXA	Radio	Weltrauminterferometrie zur Untersuchung aktiver galaktischer Kerne
SOHO	1995	Aktiv	ESA/NASA	Sichtbar, UV	Kontinuierliche Beobachtung der Sonnenaktivität und des Sonnenwinds
Chandra	1999	Aktiv	NASA	Röntgenstrahlen	Struktur von Supernovae und Schwarzen Löchern
Spektr-R (RadioAstron)	2011	2019	Roskosmos	Radio	Sehr lange Basislinien-Weltrauminterferometrie mit terrestrischen Radioteleskopen
Suzaku (ASTRO-E2)	2005	2015	JAXA/NASA	Röntgenstrahlen	Untersuchung heißer intergalaktischer Gas- und Galaxienhaufen
Spitzer	2003	2020	NASA	Infrarot	Untersuchung protoplanetarer Scheiben und kosmischer Staub
Fermi-LAT	2008	Aktiv	NASA	Gammastrahlen	Untersuchung von Gammastrahlenausbrüchen, Blazaren und Pulsaren
Herschel	2009	2013	ESA	Ferninfrarot	Beobachtung des kalten Universums und der Sternentstehung
Kepler	2009	2018	NASA	Sichtbar	Entdeckung Tausender Exoplaneten durch Transit
NEOWISE (ehemals WISE)	2009	Aktiv	NASA	Infrarot	Suche und Verfolgung erdnaher Asteroiden
Astrosat	2015	Aktiv	ISRO	UV, sichtbar, Röntgen	Indiens erstes Multiwellenlängen-Weltraumobservatorium
Gaia	2013	Aktiv	ESA	Sichtbar	3D-Kartierung einer Milliarde Sterne in der Milchstraße
HXMT (Einblick)	2017	Aktiv	CNSA	Röntgenstrahlen	Beobachtung von Pulsaren, Schwarzen Löchern und Gammastrahlenausbrüchen
TESS	2018	Aktiv	NASA	Sichtbar	Erkennung naher und heller Exoplaneten
Spektr-RG (eROSITA / ART-XC)	2019	Aktiv	Roskosmos / DLR	Röntgenstrahlen	Vollständige Kartierung des Röntgenhimmels, Untersuchung der Dunklen Materie
Sonnenorbiter	2020	Aktiv	ESA/NASA	Sichtbar, UV, X	Untersuchung des Sonnenwinds und des Magnetfelds der Sonnenkorona
Einstein-Sonde	2024	Aktiv	CNSA / ESA	Weiche Röntgenstrahlen	Erkennung vorübergehender Ereignisse wie Supernovae und Sternverschmelzungen
IXPE	2021	Aktiv	NASA/ASI	Röntgenstrahlen	Messung der Röntgenpolarisation zur Untersuchung extremer Magnetfelder
James Webb	2021	Aktiv	NASA / ESA / CSA	Mittleres und nahes Infrarot	Beobachtung der ersten Galaxien und exoplanetaren Atmosphären
XRISMUS	2023	Aktiv	JAXA/NASA/ESA	Röntgenstrahlen	Hochauflösende Spektroskopie von kosmisch heißem Plasma
Euklid	2023	Aktiv	ESA	Sichtbar und nahes Infrarot	Kosmologische Kartierung von dunkler Materie und dunkler Energie

Quelle :NASA-Missionen, ESA-Wissenschaft, CSA.

Lebensdauer und Missionsende von Weltraumteleskopen

Die Lebensdauer eines Weltraumteleskops hängt von vielen Faktoren ab: Energieverfügbarkeit, thermische Stabilität, Sensoralterung usw. Im Gegensatz zu terrestrischen Observatorien können sie im Allgemeinen nicht repariert oder wieder versorgt werden, sobald sie sich im Orbit befinden, mit der bemerkenswerten Ausnahme vonHubbledas damals von fünf Wartungsmissionen der amerikanischen Raumfähre profitierte.

Missionen sind auf eine nominelle Betriebsdauer von oft 3 bis 10 Jahren ausgelegt, doch viele Instrumente übertreffen diese Erwartungen dank der Robustheit der Systeme bei weitem. Zum Beispiel,Spitzerstatt der erwarteten 5 Jahre fast 17 Jahre in BetriebChandraUndHubblesind auch mehr als zwei Jahrzehnte nach ihrer Gründung immer noch aktiv.

Mehrere Ursachen führen zum Ende einer Mission:

Kraftstoffverbrauchnotwendig für Bahnkorrekturen oder zur Aufrechterhaltung des Lagrange-Punktes.
Thermischer Abbauelektronische und optische Komponenten aufgrund extremer Temperaturzyklen.
Alterung der Detektoren(CCD, Bolometer, Fotodioden), die die spektrale Empfindlichkeit beeinflussen.
Kommunikationsverlustoder Ausfall von Sendeantennen.
Orbitale Einschränkung: Bei Teleskopen in niedriger Umlaufbahn führt der atmosphärische Widerstand zu einem fortschreitenden Verlassen der Umlaufbahn.

Am Ende ihrer Betriebslebensdauer werden Teleskope entweder aus der Umlaufbahn gebracht, um kontrolliert wieder in die Erdatmosphäre einzutreten (z. BComptonim Jahr 2000) oder in einer stabilen und entfernten „Friedhof“-Umlaufbahn belassen, um eine Kontamination aktiver Umlaufbahnen zu vermeiden. Observatorien am Lagrange-Punkt L2, wie zJames WebbOderEuklid, wird diesem letzten Verfahren folgen.

Ingenieure planen bereits in der Entwurfsphaseallmähliche Aussterbephaseum die Nutzung der Restenergie zu optimieren und die Stilllegung sicherzustellen. Diese Phase markiert das Ende eines Technologiezyklus, bereitet jedoch die Entstehung einer neuen Generation effizienterer Observatorien vor.

Zukunftsaussichten

Zukünftige Weltraumteleskope werden unsere Sicht auf das Universum noch erweitern. Projekte wieLUVOIROderHabExZiel ist die direkte Entdeckung potenziell bewohnbarer Exoplaneten. Andere, wie zATHENAUndLisa, wird Röntgenstrahlen und Gravitationswellen erforschen, um die Physik von Schwarzen Löchern und die Struktur des Urkosmos zu erforschen.