Rettung in letzter Sekunde: Ein Roboter soll ein sterbendes NASA-Teleskop einfangen

Es ist ein Wettlauf gegen die Reibung. Seit mehr als zwei Jahrzehnten rast das Neil Gehrels Swift Observatory der NASA im Tiefflug um unseren Planeten - ein Arbeitspferd der Astrophysik, das in Minuten auf kosmische Explosionen reagieren kann. Doch die obere Atmosphäre hat den Satelliten so stark abgebremst, dass ihm ohne ein beispielloses Manöver noch in diesem Jahr der feurige Wiedereintritt und die Zerstörung droht. Nun soll eine private Firma mit einem robotischen Rettungsschlepper versuchen, was in der Raumfahrt noch nie gelungen ist: ein nie für Wartung gebautes Teleskop einzufangen und zurück in seine ursprüngliche Umlaufbahn zu hieven.

Ein sinkendes Observatorium

Swift, benannt nach einem wendigen, Insekten jagenden Vogel, ist trotz seiner Länge von der Größe eines Pick-ups ein agiles Wunderwerk. Es kann innerhalb von Minuten auf jeden Punkt am Himmel ausgerichtet werden. Diese Fähigkeit machte es zum unverzichtbaren Instrument für die transiente Astronomie, die Erforschung von Phänomenen, die auf menschlichen Zeitskalen kommen und gehen. Doch die extreme Sonnenaktivität der letzten Jahre hat die Bremswirkung der oberen Atmosphäre drastisch verstärkt. Die Bahn des Satelliten verfällt so rapide, dass der wissenschaftliche Betrieb bereits eingeschränkt werden musste. „Ich hatte gewusst, dass Swift in Gefahr war, aber da wurde mir erst richtig klar, dass ich ohne es nicht an die Daten kommen würde, die ich brauchte“, schildert die Astronomin Anna Y. Q. Ho den Moment, als eine ihrer dringenden Beobachtungsanfragen unbearbeitet blieb, weil das Teleskop nur noch in eine Richtung zeigen durfte, die den Luftwiderstand minimierte.

Ein riskanter Rettungsplan in neun Monaten

Um das wertvolle Observatorium zu retten, beauftragte die NASA das Unternehmen Katalyst Space Technologies aus Arizona mit einer extrem kurzfristigen Mission. Innerhalb von nur neun Monaten musste das Team einen Satelliten namens LINK entwerfen, bauen, testen und startbereit machen. Der Start erfolgt frühestens an diesem Mittwoch, wenn ein Trägerflugzeug vom Typ L-1011 Stargazer von den Marshallinseln aus aufsteigt und eine Pegasus-XL-Rakete abwirft, die LINK in eine niedrige Erdumlaufbahn bringen soll. Die Mission besteht aus zwei heiklen Phasen: dem „Einfangen“ und dem „Anheben“. Beides wurde in dieser Form noch nie durchgeführt, denn Swift wurde nie mit einem Andockmechanismus ausgestattet. Der Plan sieht vor, dass LINK das Observatorium zunächst aus verschiedenen Winkeln fotografiert, um den Zustand der äußeren Isolationsfolie zu beurteilen, die seit 20 Jahren ungesehen den harschen Bedingungen des Orbits ausgesetzt ist. Erst dann sollen Roboterarme nach festen Metallplatten an den Ecken des Satelliten greifen.

Warum Swift unersetzlich ist

Die Rettungsaktion ist mehr als eine technologische Machbarkeitsstudie. Ein Verlust von Swift würde eine empfindliche Lücke in die astronomische Infrastruktur reißen. Das Observatorium wurde ursprünglich für die Jagd auf Gammablitze konzipiert, sekundenlange Ausbrüche hochenergetischer Strahlung, und hat fast 2000 davon entdeckt. Es half zu beweisen, dass diese gewaltigsten Explosionen des Universums nicht nur von sterbenden Einzelsternen, sondern auch von der Verschmelzung von Neutronensternen stammen können. Seine wahre Stärke liegt jedoch in seiner Flexibilität. Jeder Astronom auf der Welt kann kurzfristig eine „Target of Opportunity“-Anfrage stellen. Im Jahr 2023 entfielen 87 Prozent der Beobachtungszeit auf solche kurzfristigen Anfragen - durchschnittlich fünf pro Tag. Damit erhält Swift mehr Beobachtungsanträge als jede andere NASA-Einrichtung mit Ausnahme des James Webb Space Telescope.

Von der „Kuh“ zur Dunklen Materie

Diese Offenheit für Risiken hat zur Entdeckung völlig neuer Phänomene geführt. Als 2018 ein ungewöhnlich helles und schnelllebiges Objekt mit dem Namen AT2018cow („die Kuh“) entdeckt wurde, hielten es viele für ein nahes Ereignis in der Milchstraße. Erst Swifts schnelle Röntgenbeobachtung enthüllte, dass es sich um eine extrem weit entfernte und damit ungeheuer energiereiche Explosion handelte. „Ohne Swift hätten wir wahrscheinlich Wochen statt Tage gebraucht, um uns davon zu überzeugen, dass die Quelle interessant ist“, erinnert sich Ho. Die „Kuh“ wurde zum Prototyp einer neuen Klasse von Transienten, zu der heute Objekte mit Spitznamen wie „Kamel“, „Tasmanischer Teufel“ und „Whippet“ gehören. Swifts Fähigkeit, gleichzeitig in verschiedenen Wellenlängenbereichen zu beobachten, ist einzigartig und wird mit neuen Teleskopen wie ULTRASAT und UVEX, die in den kommenden Jahren starten, noch wichtiger werden, um die dann zu erwartende Flut von Entdeckungen einzuordnen.

Ein neues Leben im Orbit

Gelingt der riskante robotische Griff, beginnt die zweite Phase der Mission. LINK wird Swift mit seinen Ionen-Triebwerken über mehrere Monate hinweg schrittweise in eine höhere Umlaufbahn schieben. Dabei muss die Steuerung komplexe Regeln befolgen, um die Sonnensegel stets optimal auszurichten und die empfindlichen Spiegel und Instrumente des Teleskops vor Schäden zu bewahren. Am Zielort, nahe der ursprünglichen Bahnhöhe, wird LINK das Observatorium freigeben und den Astronomen übergeben. Für Swift könnte dies Jahrzehnte zusätzlicher Beobachtungszeit bedeuten - zu einem Bruchteil der Kosten und der Zeit, die der Bau eines neuen Observatoriums verschlingen würde. Die Mission ist damit nicht nur eine Rettung in letzter Minute, sondern auch ein Präzedenzfall für die kommerzielle Raumfahrt: Sie demonstriert, dass sich wertvolle wissenschaftliche Infrastruktur im Orbit nachträglich warten und erhalten lässt, selbst wenn sie nie dafür vorgesehen war.

Quellen:

• The Strawberry Moon rises tonight. Here’s what to expect from June’s full moon (Space.com)
• NASA prepares to launch an unprecedented mission to save a dying space telescope (Scientific American)
• Extreme heat is setting in for July 4. Here’s what to know (Scientific American)
• The James Webb Space Telescope peered into one of the universe’s oldest galaxy clusters, and scientists can’t explain what they saw (Space.com)
• Mars orbiter watches Perseverance rover cross the marathon finish line | Space photo of the day for June 29, 2026 (Space.com)
• Apply now to ESA’s Junior Professional Programme (ESA - Space News)

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Kinetyra