34 Jahre seit dem Start des Hubble-Teleskops. Wie könnten wir die Betriebsdauer weiter verlängern?

Am 24. April 1990 verließ das Space Shuttle Discovery die Plattform 39B im Kennedy Space Center der NASA in Florida, um mit der Mission STS-31, der fünfunddreißigsten des Space-Shuttle-Programms, zu beginnen. Der Hauptzweck der Mission war der Einsatz eines Veteranen der Erforschung des Kosmos in der erdnahen Umlaufbahn: das Hubble-Weltraumteleskop.

Heute, 34 Jahre später, kreist Hubble immer noch in der äußerst dünnen oberen Atmosphäre der Erde und beobachtet den Kosmos immer noch täglich. Allerdings mit der Zeit seine Umlaufbahn nimmt zunehmend ab aufgrund des atmosphärischen Widerstands.

Das genaue Datum, an dem Hubble nicht mehr im Orbit bleiben kann, hängt davon ab, wie aktiv die Sonne ist und welche Auswirkungen sie auf die obere Atmosphäre hat. Basierend auf den aktuellen Erkenntnissen über die Sonnenaktivität und den atmosphärischen Widerstand wird geschätzt, dass es für Hubble zu einem natürlichen Wiedereintritt in die Atmosphäre kommen wird zwischen 2028 und 2040. Derzeit besteht eine 50-prozentige Chance, dass Hubble bis 2037 zurückkehrt. Im November 2021 verlängerte die NASA dann den Servicevertrag für Hubble bis Juni 2026.

In den letzten Jahren hat die NASA jedoch die Idee aufkommen lassen, eine Servicemission zu starten, die Hubble in eine höhere, stabilere Umlaufbahn bringen könnte. Tatsächlich wurde von SpaceX zwischen 2022 und 2023 eine Studie durchgeführt, um die Machbarkeit dieser Entwicklung mit einer Crew-Dragon-Kapsel zu untersuchen.

Eine verrückte Idee. Oder vielleicht nicht?

Mehrere Weltraumbeamte haben erklärt, dass sie davon ausgehen, dass es sich um eine Art Relaunch-Mission handelt, an der Crew Dragon oder ein anderes Roboter-Raumschiff beteiligt ist mit den derzeitigen Möglichkeiten machbar. Dies würde dazu beitragen, die Lebensdauer von Hubble zu verlängern, das noch in Betrieb ist und noch mindestens zwei Jahrzehnte lang wissenschaftliche Forschung betreiben könnte.

Angesichts der Komplexität dieser Arbeit herrscht größere Skepsis gegenüber der Fähigkeit, Hubble zu reparieren. Dragon zum Beispiel fehlt es an Fähigkeiten wie einer Luftschleuse und einem Roboterarm für die Wartung, während Robotersysteme noch nicht die Fähigkeit unter Beweis gestellt haben, fortgeschrittene Reparaturen im Orbit durchzuführen. Aber Orbitallifting wäre stattdessen absolut auswertbar.

Das SpaceX-Projekt

Im September 2022 gaben die NASA und SpaceX bekannt, dass sie eine Vereinbarung unterzeichnet haben, um die Möglichkeit zu prüfen, eine Mission zu entwerfen, um Hubble zu befördern und seine Betriebsdauer zu verlängern möglicherweise noch 20 Jahre.

An der Studie waren SpaceX und der milliardenschwere Astronaut Jared Isaacman beteiligt und es handelte sich um eine privat finanzierte Mission ohne staatliche Kosten. Isaacman hatte diese Mission erneut Ende 2022 als zweite des Polaris-Programms vorgeschlagen.

Das Grundkonzept der Mission implizierte das Andocken einer Crew Dragon-Kapsel an Hubblemöglicherweise unter Verwendung eines Fangmechanismus, der während der letzten Servicemission des Space Shuttles im Jahr 2009 installiert wurde, und der Erhöhung seiner Umlaufbahn.

Die Umlaufbahn von Hubble befindet sich derzeit etwa 525 km über der Oberfläche. Die Mission hätte sein sollen Bringen Sie es zurück auf 600 kmdie Höhe, auf der es sich nach seinem Start im Jahr 1990 befand. Wartungs- oder Reparaturarbeiten an dem Teleskop hätten allerdings nicht stattgefunden.

SpaceX verfügt zwar über umfassende Erfahrung mit Dragon-Missionen zur Internationalen Raumstation, hat jedoch noch keinen Versuch unternommen, den Satelliten neu zu starten oder zu warten. Es wäre daher die erste Mission dieser Art. Die Studie dauerte sechs Monate und endete Anfang 2023, allerdings haben weder die NASA noch SpaceX die Ergebnisse oder die nächsten Schritte kommentiert.

Andere Vorschläge

SpaceX ist auch nicht die einzige Möglichkeit, Hubbles Leben zu verlängern. Tatsächlich hat die NASA Ende 2022 eine herausgegeben Informationsanfrage auf der Suche nach Projekten für kommerzielle Missionen, die Hubble wiederbeleben könnten, die die Agentur jedoch nicht finanzieren würde.

Die NASA erhielt acht verschiedene Antworten, darunter eines vom Satellitendienstleistungsunternehmen Astroscale in Zusammenarbeit mit dem Raumtransportunternehmen Momentus. Die beiden Unternehmen schlugen eine Zusammenarbeit vor, um ein Fahrzeug am Teleskop anzubringen und dessen Umlaufbahn anzuheben. Ihr Konzept beinhaltet die Nutzung von Technologien, die Astroscale entwickelt, um an Satelliten und Orbitaltransferfahrzeuge von Momentus anzudocken und deren Lebensdauer zu verlängern.

In dem Vorschlag würde sich ein Momentus-Orbitaldienstfahrzeug, das auf einer kleinen Trägerrakete gestartet wird, Hubble nähern und mit Astroscale-Technologie daran andocken. Das Fahrzeug es würde Hubbles Umlaufbahn um 50 km vergrößern vor dem Abdocken und könnte dann verwendet werden, um Orbitaltrümmer in Umlaufbahnen zu entfernen, die sich Hubble nähern.

Die NASA hat sich noch nicht zum Ergebnis der vorgeschlagenen Überprüfungen von Astroscale und Momentus oder den anderen eingegangenen Projekten geäußert.

Es lebe Hubble

Der ursprüngliche Plan der NASA, Hubble sicher aus der Umlaufbahn zu bringen, bestand darin, es mit einem Space Shuttle zu bergen. Höchstwahrscheinlich wäre Hubble in der Smithsonian Institution ausgestellt worden.

Dies ist seit der Stilllegung der Space-Shuttle-Flotte nicht mehr möglich und wäre aufgrund der Kosten der Mission und der Risiken für die Besatzung ohnehin unwahrscheinlich gewesen. Stattdessen erwog die NASA, ein externes Antriebsmodul hinzuzufügen, um einen kontrollierten Wiedereintritt zu ermöglichen. Im Jahr 2009 installierte die NASA im Rahmen der Space Shuttle Servicing Mission 4 den Soft Capture Mechanism (SCM) auf Hubble Ermöglichen Sie den Ausstieg aus der Umlaufbahn über eine bemannte oder robotische Mission.

Wir wissen immer noch nicht genau, welche genauen Pläne die amerikanische Agentur für die Zukunft von Hubble hat. Wir wissen jedoch, dass das Teleskop bleibt in gutem Betriebszustand, das immer noch wichtige Forschungen zum Kosmos ermöglicht, das mit seinen Nachfolgern zusammenarbeitet. Und wenn er wirklich noch zwanzig Betriebsjahre vor sich hätte, wer weiß, was seine Arbeit in Kombination mit der von Weltraumteleskopen der neuen Generation uns entdecken lassen könnte …