50 Jahre ESA: Europas Erfolge und Misserfolge im Weltraum

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Eine Karte unserer kosmischen Heimat

1989 startete das Weltraumteleskop Hipparcos (Foto) mit einer besonderen Mission: Es sollte die Position und Bewegung möglichst vieler Sterne vermessen und so eine dreidimensionale Karte der Milchstraße erschaffen. Am Ende kartografierte sie 118.000 Sterne, kombiniert mit weiteren Messungen entstand daraus ein Atlas aus 2,5 Millionen Sternen.
Diesen Erfolg toppte die ESA ein Vierteljahrhundert mit dem Nachfolger, dem Weltraumteleskop Gaia. Von 2013 bis Anfang diesen Jahres kartografierte es über eine Milliarde Sterne. Aus ihnen lässt sich die spannungsvolle Geschichte unserer kosmischen Heimat ablesen – eine Geschichte voller Kollisionen und Geisterfahrer

Seit 1979 begann fast jede wichtige Mission der ESA begann mit ihr, der Trägerrakete Ariane. Sie, die vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana abhebt, ermöglicht Europa seinen eigenen Zugang zum Weltraum. Mittlerweile fliegt die sechste Generation der Ariane (im Foto bei ihrem Jungfernflug 2024). Zwar kann dieses Modell preislich nicht ihrer stärksten Konkurrentin mithalten, der Trägerrakete Falcon 9 von SpaceX. Und doch bewahrt allein die Existenz der Ariane 6 Europa eine gewisse Unabhängigkeit gegenüber dem immer dominanter auftretenden, marktbeherrschenden US-Unternehmen von Elon Musk

Vor allem das Modell Ariane 5 hatte einen legendären Ruf: Sie galt als eine der sichersten Trägerraketen überhaupt. Doch diese Zuverlässigkeit war teuer erkauft. Denn ihr Jungfernflug 1996 endete in einer der größten Blamagen der ESA. Nach nur 40 Sekunden kam die Rakete vom Weg ab, woraufhin sie sich selbst zerstörte. Schuld war die Software, weshalb die Explosion als einer der teuersten Softwarefehler in die Geschichte einging: Mitsamt der vier wertvollen Forschungssatelliten an Bord kostete der Bug fast 300 Millionen Euro. Nach der Blamage überarbeite die ESA ihr Qualitätsmanagements. Mit enormem Erfolg: Von den anschließenden 114 Flügen waren 110 voll, drei weitere teils erfolgreich, nur einer fiel komplett aus. Als die Nasa 2021 das James Webb-Weltraumteleskop in den Weltraum schicken wollte, war daher klar, wem die US-Amerikaner das größte und teuerste Weltraumteleskop aller Zeiten vertrauensvoll in die Hände legen: der ESA. Und diese schickte James Webb wohlbehalten und zielsicher mit einer Ariane auf seine Reise

Alle 75 Jahre kommt der wohl berühmteste Komet, der Halleysche, der Erde nahe. Sein bislang letzter Besuch 1986 war entsprechend eine Jahrhundertchance, ihn zu untersuchen. Und die ESA nutzte ihn: Bis auf 596 Kilometer kam ihre Sonde Giotto dem Kometen nahe und fotografierte ihn. Er, der vorher als "Schweifstern" die gängige Darstellung des Sterns von Bethlehem inspirierte, entpuppte sich nun als kartoffelförmiger Brocken. So nah kam Giotto dem Kometen, dass sie von seinen ausströmenden Staubpartikeln getroffen wurde: Sie geriet ins Trudeln, einige Instrumente fielen aus. Dennoch konnte Giotto nicht nur sein Magnetfeld vermessen, sondern in den Gasen unter anderem Wasser, Kohlenstoffmonoxid, Methan und Ammoniak detektieren – Moleküle, die für die Entstehung von Leben wichtig sind

Kometen wurden zum Spezialgebiet der ESA. 2004 startete die Sonde Rosetta zu der wohl gewagtesten Mission der Weltraumorganisation. Nach einem wendungsreichen Weg erreichte sie zehn Jahre später den Kometen Tschurjumow-Gerassimenko. Fortan begleitete sie ihn für zwei Jahre auf seiner Reise um die Sonne. Als Höhepunkt entkoppelte sich der Lander Philea und landete hüpfend auf "Tschuris" zerklüfteter Oberfläche voller Felsbrocken und Gasfontänen. Erstmals hatte die Menschheit auf einem Kometen aufgesetzt. Der poröse dreckige Schneeball erwies sich als unberührte Urmaterie des Sonnensystems, die die Frühgeschichte unserer stellaren Heimat in sich trägt

Zu den zentralen Aufgaben der ESA gehört die Beobachtung der Erde. Mit einer immer größer werdenden Flotte an Satelliten hält sie im Rahmen ihres Copernicus-Programms Wolken und Pole, Meere und Landflächen, Vegetation und Städte im Blick. Unter anderem beobachten die zwei Sentinel-2-Satellliten alle fünf Tage jeden Flecken der Erde auf bis zu zehn Meter Auflösung. Die Daten helfen im Umwelt- und Klimaschutz, in der Land- und Forstwirtschaft, im Katastrophenmanagement, bei Stadtplanungen und bei der Verkehrsüberwachung. Besonders wichtig: Die Daten sind für alle Welt offen und kostenfrei im Netz zugänglich. In einer Zeit, in der Trump die Nasa kaputtspart, ist die Augabe der ESA umso wertvoller, der Menschheit den Zustand ihres Planeten vor Augen zu führen.

Der Mars erwies sich für die ESA wiederholt als schwieriges Gelände. 2003 setzte zwar der Lander Beagle 2 auf dem roten Planeten auf, sendete aber von dort keine Signale. Noch krachender scheiterte 2016 der Lander Schiaparelli. Zwar drang er wie geplant in die Marsatmosphäre vor und öffnete seinen Fallschirm. Doch dann berechnete die Software eine falsche Höhe: Schiaparelli wähnte sich unterhalb des Marsboden! Daraufhin warf der Lander in 3,7 Kilometer Höhe seinen Fallschirm ab und bremste auch nur kurz mit seinen Raketen. Mit 540 Kilometer pro Stunden schlug Schiaparelli in den roten Sand auf (rechts: Absturzstelle).

Am Rande des sichtbaren Universums zeigt sich noch heute das Nachglühen des Urknalls: die Kosmische Hintergrundstrahlung. Von 2009 bis 2013 kartierte das Planck-Weltraumteleskop diese auf bis heute unerreichte Weise. Dadurch offenbarte sie nicht nur das wahre Alter unseres Universums (13,8 Milliarden Jahre), sondern auch seine Zusammensetzung aus herkömmlicher Materie (<5%), Dunkler Materie (23%) und Dunkler Energie (72%). Planck beobachtet, dass das Universum etwas langsamer expandiert als zuvor erwartet. Und es vermass winzige Temperaturschwankungen in der Hintergrundstrahlung, die auf jene frühen Materieverdichtungen hinweisen, aus denen sich später die großen Strukturen des Alls, die Galaxien und Galaxienhaufen, gebildet haben.

Von 2004 bis 2017 besuchte die NASA-Sonde Cassini den Ringplaneten Saturn. An Bord flog Huygens mit, ein von der ESA gebauter Lander. Dessen Ziel war nicht der Saturn selbst, denn der Gasplanet besitzt keine feste Oberfläche. Stattdessen flog Huygens 2005 den Saturnmond Titan an: Der Lander drang in die neblige, windreiche Atomsphäre und bremste mit mehreren Fallschirmen ab, bis er sanft auf nassem Sand aufsetzte – die bislang einzige Landung auf einem Himmelskörper im äußeren Sonnensystems und damit auch die am weitesten entfernte Landung eines von Menschen gebauten Objektes. Über 600 Fotos sendete Huygens während seines Abstiegs und nach seiner Landung (Foto: Landschaft auf dem Titan), zudem vermaß er die dichte Stickstoffatmosphäre. So offenbarte sich, dass es auf dem Saturnmond wohl regnet, dass Flüsse fließen und sich Seen gebildet haben – allerdings nicht aus Wasser, sondern flüssigem Methan

Im Blickpunkt der Öffentlichkeit stehen meist die wissenschaftlichen Missionen der ESA. Dabei prägt ihr Satellitenprogramm unseren Alltag, meist unbemerkt. So etwa das Navigationssystem Galileo: 31 Satelliten auf verschiedenen Orbits ermöglichen eine Ortung auf der Erde – auf bis zu wenige Zentimeter genau. Galileo macht Europa unabhängig vom GPS: Dieses wird vom US-Militär betrieben, das uns diesen so wichtigen Dienst nach Belieben ausschalten kann. Als Kontrast dazu steht Europas Navigationssystem unter ziviler Kontrolle. Allerdings war der Aufbau von zahlreichen Pannen begleitet, die Kosten stiegen von 2 auf 7 Milliarden Euro. Dennoch hat sich seine Entwicklung gelohnt. Galileo ermöglicht nicht nur innovative Technologien, etwa das autonome Fahren. Sondern es stärkt die Autarkie der europäischen Wirtschaft gegenüber den USA. Da zukünftig immer mehr Infrastruktur in den Weltraum ausgelagert wird, kann Europa nur konkurrenzfähig bleiben, wenn es dank der ESA eigene Infrastruktur im Weltraum besitzt

27. Februar 2021,00:15

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