Herschel-Weltraumteleskop

Herschel Space Observatory, kurz Herschel, ursprünglich Far Infrared and Submillimetre Telescope (FIRST), ist der Name eines von der ESA entwickelten 3300 kg schweren Infrarotweltraumteleskops, das zusammen mit dem Planck-Weltraumteleskop mit einer Ariane-5-ECA-Rakete starten soll. Das Projekt wurde 1984 ausgewählt. Der Start wurde bereits mehrfach verschoben und soll nun am 14. Mai 2009 zwischen 13:12 und 14:07 Uhr UTC erfolgen. ^[1]

Das Chassis für die Aufnahme der Heterodyn-Spektrometer eines der Instrumente von Herschel: Aus einem massiven Aluminiumblock gefräst

Technik

Mit einem Hauptspiegel von 3,5 Metern Durchmesser, der aus zwölf Segmenten Siliciumcarbid bei EADS-Astrium (Toulouse) gesintert wurde, hat Herschel den größten aus einem Stück bestehenden Spiegel, der bisher für ein Weltraumteleskop gefertigt wurde.^[2] Herschel wird somit für einige Jahre das Weltraumteleskop mit dem größten Spiegel sein und in dieser Eigenschaft erst (wenn alle Planungen eintreffen) vom James Webb Space Telescope abgelöst werden (frühestens im Juni 2013), das jedoch einen aufklappbaren Spiegel haben wird. Ein Weltraumteleskop mit einem größeren einteiligen Spiegel ist bisher nicht geplant.

Herschel soll den Lagrangepunkt L2 umkreisen. Dieser befindet sich, von der Sonne aus gesehen, ca. 1,5 Millionen km hinter der Erde. Wegen seiner Größe kann Herschel nicht wie frühere Infrarotweltraumteleskope (z.B. Infrared Astronomical Satellite (IRAS), Infrared Space Observatory (ISO), Spitzer-Weltraumteleskop) vollständig mit flüssigem Helium gekühlt werden. Statt dessen wird sein eigentliches Teleskop mit einem Schild von der Sonnenstrahlung abgeschirmt, so dass es durch Wärmeabstrahlung in den Weltraum passiv auf unter 90 Kelvin (–193 °C) abkühlen kann. Nur die drei Instrumente werden mit flüssigem Helium gekühlt, das für einen Betrieb von mindestens drei Jahren ausreichen soll.

An Bord werden sich drei Instrumente (Kameras und Spektrometer) befinden, die im fernen Infraroten (Terahertzstrahlung) und Submillimeter-Bereich des elektromagnetischen Spektrums bei Wellenlängen zwischen 57 und 670 µm arbeiten. Dieser Bereich kann vom Erdboden aus nicht beobachtet werden (atmosphärisches Fenster).

Die Experimente sind:

HIFI (Heterodyne Instrument for Far Infrared): Hochauflösendes Spektrometer (157–625 µm) vom Netherlands Institute for Space Research
PACS (Photodetection Array Camera Spectrometer): Abbildendes Photometer/Spektrometer (57–210 µm) vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching bei München
SPIRE (Spectral and Photometric Image Receiver): Abbildendes Photometer/Spektrometer (200–670 µm) der University of Wales aus Cardiff

Zu den Hauptzielen von Herschel gehören Untersuchungen zu

Entstehung und Entwicklung von Galaxien, insbesondere entfernter junger Galaxien, die aufgrund ihres Staubgehalts hauptsächlich im fernen Infrarot ausstrahlen
Entstehung und Entwicklung von Sternen, zum Beispiel durch großflächige Suche nach den frühesten Entwicklungsphasen der Sterne
Physik und Chemie der interstellaren Materie
Objekten in unserem Sonnensystem (Kometen und Planetenatmosphären)

Benannt ist das Teleskop nach dem Entdecker der Infrarotstrahlung Wilhelm Herschel.

Technische Daten

	Herschel	ISO^[3] (Erster Infrarotsatellit der ESA)
Startmasse	3400 kg	2498 kg
Kryostat	2367 l suprafluides Helium-4, Temp. 1,6 K^[2].	2250 l suprafluides Helium-4, Temp. 1,8 K.
Aktive Kühlung	von bestimmten Detektoren mit Helium-3 auf 0,3 K^[2]	nicht vorhanden
Höhe	7,5 m	5,3 m
Durchmesser oder Breite	4,0 m	2,3 m
Spiegeldurchmesser	3,5 m	0,6 m
Teleskopmasse	300 kg	?
Einsatzdauer	3,5 Jahre	ca. 2 Jahre und 7 Monate
Bahn	Halobahn mit ca. 800.000 km Durchmesser um L2^[2]	Erdumlaufbahn 1.038–70.578 km hoch
Trägerrakete	Ariane 5ECA	Ariane 44P
Stardatum	geplant 14. Mai 2009	19. November 1995
Missionsende	?	16. Mai 1998
Gesamtkosten	1 Mrd. Euro	?

Weblinks

Literatur

Dietrich Lemke: Das Weltraumteleskop Herschel vor dem Start Sterne und Weltraum, 47 Nr. 1, Januar 2008, S. 36–46

Quellen

↑ Arianespace: Europe's Herschel space telescope joins its Planck observatory co-passenger on the Ariane 5 launcher. 4. Mai 2009, abgerufen am 5. Mai 2009 (englisch).
↑ ^a ^b ^c ^d Dietrich Lemke: Das Weltraumteleskop Herschel vor dem Start. In: Sterne und Weltraum. Band 47, Nr. 1, Januar 2008, S. 36–46.
↑ Daten aus: http://esapub.esrin.esa.it/br/br200/ISO.pdf

[1] Arianespace: Europe's Herschel space telescope joins its Planck observatory co-passenger on the Ariane 5 launcher. 4. Mai 2009, abgerufen am 5. Mai 2009 (englisch).

[SuW2008-2] Dietrich Lemke: Das Weltraumteleskop Herschel vor dem Start. In: Sterne und Weltraum. Band 47, Nr. 1, Januar 2008, S. 36–46.

[3] Daten aus: http://esapub.esrin.esa.it/br/br200/ISO.pdf

[1]

[2]

[3]

Erfolgte Starts:	COS-B (1975) • GEOS 1 und 2 (1977, 1978) • OTS-1 und -2 (1977, 1978) • ISEE 2 (1977) • Meteosat (1977–1997) • IUE (1978) • Marecs A und B (1981, 1984) • Exosat (1983) • ECS (1983–1988) • Giotto (1985) • Olympus (1989) • Hipparcos (1989) • Hubble (1990) • Ulysses (1990–2009) • ERS 1 und 2 (1991, 1995) • EURECA (1992) • ISO (1995) • SOHO (1995) • EGNOS (1996–2014) • Huygens (1997) • XMM-Newton (1999) • Cluster (2000) • Artemis (2001) • Proba-1 (2001) • Envisat (2002) • MSG-1, -2, -3, -4 (2002, 2005, 2012, 2015) • Integral (2002) • Mars Express (2003) • Smart-1 (2003) • Double Star (2003) • Rosetta (2004) • CryoSat (2005) • SSETI Express (2005) • Venus Express (2005) • Galileo (2005–2024) • MetOp-A, -B und -C (2006, 2012, 2018) • Corot (2006) • GOCE (2009) • Herschel (2009) • Planck (2009) • Proba-2 (2009) • SMOS (2009) • CryoSat-2 (2010) • Hylas (2010) • Alphasat I-XL (2013) • Proba-V (2013) • Swarm (2013) • Gaia (2013) • Sentinel-1A/1B (2014, 2016) • Sentinel-2A/2B (2015, 2017) • LISA Pathfinder (2015) • Sentinel-3A/3B (2016, 2018) • ExoMars Trace Gas Orbiter (2016) • Schiaparelli (2016) • Sentinel-5P (2017) • ADM-Aeolus (2018) • BepiColombo (2018) • Cheops (2019) • Solar Orbiter (2020) • Phi-Sat-1 (2020) • Sentinel-6A (2020) • JWST (2021) • MTG-I1 (2022) • Juice (2023) • Euclid (2023) • Proba-V CC (2023) • Mantis und Intuition-1 (2023) • EarthCARE (2024) • AWS (2024) • Phi-Sat-2 (2024) • Sentinel-2C (2024) • Hera (2024) • Proba-3 (2024) • Sentinel-1C (2024) • Biomass (2025)
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