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NEUES BEOBACHTUNGSKONZEPT
Mit Riesen-Sonnenblume auf Planetenjagd
von Stefan Deiters
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21. März 2014

Am Jet Propulsion Laboratory der NASA denkt man gerade über ein neues Konzept nach, mit dessen Hilfe sich auch erdgroße Gesteinsplaneten um nahegelegene Sterne direkt abbilden lassen könnten. Es umfasst eine Raumsonde, die sich zu einer sonnenblumenförmigen Struktur entfalten kann. Mit dieser würde dann das Licht eines Sterns abgeschirmt und dessen Planeten so beobachtbar.

Konzept

Eine sonnenblumenförmige Sternenblende könnte die direkte Beobachtung von extrasolaren Planeten ermöglichen. Bild: NASA/JPL

Auch wenn man bislang schon mehr als 1.000 Planeten um andere Sonnen entdeckt hat, kennt man die meisten von ihnen doch nur dank indirekter Verfahren: Entweder hat man aus dem Wackeln des Zentralsterns, das sie beim Umlaufen ihrer Sonne verursacht haben, auf ihre Existenz geschlossen oder sie haben beim Vorüberziehen vor ihrem Stern diesen geringfügig verdunkelt.

Die direkte Abbildung von Planeten ist bislang nur in einigen Ausnahmefällen gelungen - etwa bei vergleichsweise massereichen Welten, die einen relativ leuchtschwachen Stern in großem Abstand umkreisen. Dabei lassen sich nur durch direkte Beobachtungen detaillierte Spektren aufnehmen, die beispielsweise verraten könnten, ob es auf dem Planeten lebensfreundliche Bedingungen gibt oder ob dort vielleicht sogar Leben existiert.

Doch warum sollte man erdähnliche Planeten, die in einem relativ geringen Abstand um ihren Zentralstern kreisen, nicht direkt beobachten können? Das Problem ist das im Vergleich zur Helligkeit des Planeten gleißende Licht des Sterns, das jeden kleinen Lichtpunkt in seiner Umgebung einfach überstrahlt.

Ein Team von Ingenieuren am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA arbeitet nun an einer einfachen und gleichzeitig sehr innovativen Lösung: Genauso wie wir auf der Erde gleißend helles Licht einfach mit der Hand verdecken, um besser sehen zu können, wollen die Ingenieure das Licht eines fernen Sterns mithilfe einer "Sternenblende" verdunkeln.

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Bei dieser Sternenblende könnte es sich um eine Raumsonde handeln, die sich im All zu einer sonnenblumenähnlichen Struktur entfaltet. In eine geeignete Position gebracht, ließe sich damit das grelle Licht eines Sterns abschirmen und dies, bevor es überhaupt das Teleskop - in diesem Fall ein Weltraumteleskop - erreicht.

"Durch die Blütenblattstruktur ergibt sich aus der Ferne betrachtet ein weicherer Rand der Blende, wodurch die Lichtwellen nicht so stark gebeugt werden", erklärt Dr. Stuart Shaklan, der leitende Ingenieur des Projekts am JPL die Vorteile des Designs. "Die geringere Beugung führt insgesamt zu einem dunkleren Schatten der Sternenblende, so dass das Teleskop noch Bilder von Planeten aufnehmen kann, die ansonsten vom Licht des Sterns überstrahlt worden wären."

Die Riesen-Sonnenblume wäre dabei Teil eines aus zwei Komponenten bestehenden Beobachtungssystems und würde über einen eigenen Antrieb verfügen, so dass damit verschiedene Sterne "verdunkelt" werden könnten. Als Beobachtungsinstrument würde sich dabei auch ein bereits vorhandenes Weltraumteleskop nutzen lassen. Alternativ wäre auch ein kombiniertes System denkbar, das sich nach dem Start ins All trennt. Eine typische Entfernung zwischen Sternenblende und Teleskop wäre dabei rund 50.000 Kilometer. Eine kurze Animation über ein entsprechendes Konzept hat das Team jetzt veröffentlicht.

Bevor eine solche Sternenblende aber Realität werden kann, gilt es noch zahlreiche technische Herausforderungen zu meistern: So muss die Sternenblende exakt im All positioniert werden können. Auch das Entfalten einer so großen Struktur im Weltraum zu einer Form, die genau dem entspricht, was für präzise Beobachtungen nötig ist, erfordert noch einiges an Arbeit. Gegenwärtig wird an einem kleineren Modell des Sternenschirms gearbeitet, mit dem getestet werden soll, ob der Schirm das Licht eines Sterns tatsächlich so abschirmen kann, wie es Computersimulationen hoffen lassen.

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Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Video über das neue Beobachtungskonzept für extrasolare Planeten
NASA Jet Propulsion Laboratory
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