Revolutionäre Teleskop-Designs beschleunigen die Suche nach erdähnlichen Planeten

TROY / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein neues Teleskopdesign von Rensselaer Polytechnic Institute und NASA könnte die Entdeckung erdähnlicher Planeten erheblich beschleunigen. Durch die Verwendung eines rechteckigen Spiegels anstelle eines traditionellen runden Spiegels wird die direkte Beobachtung von Exoplaneten möglich, ohne dass neue Technologien entwickelt werden müssen.

Ein innovatives Teleskopdesign, das von Wissenschaftlern des Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) und der NASA entwickelt wurde, könnte die Suche nach potenziell bewohnbaren Planeten jenseits unseres Sonnensystems erheblich beschleunigen. Das Design adressiert ein langjähriges Problem in der Exoplanetenforschung: Um einen erdgroßen Planeten von einem sonnenähnlichen Stern in einer Entfernung von 30 Lichtjahren zu unterscheiden, wäre ein Weltraumteleskop mit einem 20-Meter-Durchmesser-Spiegel erforderlich, was mit der aktuellen Technologie nicht machbar ist.

Stattdessen schlägt die Studie ein Teleskop mit einem rechteckigen Spiegel vor, der 20 Meter lang, aber nur einen Meter breit ist. Dieser Spiegel kann gedreht werden, um mehrere Bilder desselben Sterns aus verschiedenen Blickwinkeln aufzunehmen. Diese Konstruktion ermöglicht es, Exoplaneten von ihren Muttersternen zu unterscheiden, unabhängig von deren Ausrichtung im Vergleich zu unserem Sonnensystem. Zudem ist das Design kompakt genug, um mit bestehenden Raketentechnologien gestartet zu werden.

Die von der RPI-Astrophysikprofessorin Heidi Newberg, Ph.D., geleitete Studie zeigt, dass dieses Design eines der Hauptziele der vorgeschlagenen Habitable Worlds Observatory (HWO)-Mission der NASA erreichen könnte: die Entdeckung von mindestens 25 bewohnbaren Exoplaneten und die Erkennung atmosphärischer Biosignaturen in etwa 3,5 Jahren. Der Vorschlag bietet erhebliche Vorteile gegenüber anderen HWO-Plänen, die eine bedeutende technologische Entwicklung erfordern, bevor sie realisierbar sind.

Bisher wurden die meisten Exoplaneten indirekt beobachtet, indem das Abdimmen des Lichts eines Sterns gemessen wurde, wenn ein Planet vor ihm vorbeizieht. Die vorgeschlagene HWO-Mission der NASA zielt darauf ab, Exoplaneten direkt zu beobachten, um Anzeichen von Leben wie Sauerstoff und Methan in ihren Atmosphären zu erkennen. Dies stellt jedoch eine enorme technische Herausforderung dar, da Sterne selbst unter den besten Bedingungen Millionen Mal heller erscheinen als ihre umlaufenden Planeten.

Newberg und ihre Kollegen, darunter der NASA-Astronom Richard K. Barry, schlagen einen viel einfacheren Ansatz vor: einen rechteckigen Spiegel, der 20 Meter lang, aber nur einen Meter breit ist. Ein solcher Spiegel ist klein genug, um in bestehende Startsysteme wie das Falcon Heavy-Fahrzeug zu passen. Das rechteckige Design funktioniert, indem zwei Bilder jedes Zielsternsystems aufgenommen werden: eines mit dem Teleskop in einer Richtung und ein weiteres mit um 90 Grad gedrehtem Spiegel. Dieser Ansatz ermöglicht es dem Teleskop, Planeten in nahezu jeder Position um ihre Muttersterne zu erkennen.

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