Von Alexander Stirn

Für fünf Milliarden Dollar wird derzeit der Nachfolger für das Hubble-Weltraumteleskop entwickelt. Die Furcht vor den Kinderkrankheiten des Vorgängers baut mit.

Fast könnte man meinen, die Mitarbeiter des Münchner Raumfahrtkonzerns Astrium hätten schon mal die Geschenke fürs nächste Weihnachtsfest verpackt. Akkurat spannt sich die silberne Folie über das unförmige Paket, keine Falte ist zu sehen. Die Kanten sind mit goldenen Bändern verstärkt, in ihnen spiegelt sich das fahle Licht der Deckenlampen. Sogar die Verpackung für den Versand des edlen Geschenks steht schon bereit. Einzig ein hübsches Schleifchen fehlt noch.

Es wäre auch übertrieben. Schließlich handelt es sich bei dem, was die Ingenieure mit so viel Sorgfalt und Mühe verpackt haben, um kein Präsent, sondern um eines der bedeutendsten astronomischen Instrumente der nächsten Jahrzehnte: "Nirspec" steht auf dem beigen Gestell, auf dem das Paket ruht, kurz für "Near Infrared Spectrograph". Und die Aufkleber auf der Transportbox lassen keinen Zweifel, wo das Instrument einmal eingebaut werden soll.

JWST ist dort zu lesen, die Abkürzung für das neue James Webb Space Telescope. Der Nachfolger des Hubble-Observatoriums soll zwar erst 2013 ins All abheben, doch schon heute entwickeln, montieren und testen Techniker weltweit seine bislang noch nie gebauten Komponenten.

"Die neuen Technologien werden uns ungeahnte wissenschaftliche Möglichkeiten eröffnen", sagt John Mather, wissenschaftlicher Leiter der James-Webb-Mission. Im Herbst hat der Physik-Nobelpreisträger das Projekt erstmals in München vorgestellt - und dazu gleich ein lebensgroßes Modell des Teleskops mitgebracht.

Aufgebaut im Innenhof des Deutschen Museums ist der Nachbau von der Größe eines Tennisplatzes zu einem Blickfang geworden. Besonders augenfällig: fünf Lagen mit Folie, die sich wie ein überdimensionaler Sonnenschirm aufspannen und auf denen der sechseinhalb Meter große Teleskopspiegel sitzt.

Mather schaut aus dem Fenster im ersten Stock auf sein Modell herab. "Anders als Hubble wird James Webb den Himmel im infraroten Licht betrachten", sagt er. "Deshalb muss es vom Sonnenlicht bestmöglich abgeschirmt werden." Jede Wärmequelle und somit auch jeder Sonnenstrahl würde die empfindlichen Infrarot-Detektoren stören. Erst der fünflagige Schutz verschafft den Instrumenten angenehme Arbeitsbedingungen - bei minus 235 Grad Celsius.

Die Ingenieure stellt eine solch frostige Temperatur vor enorme Herausforderungen. Beim Abkühlen ziehen sich die im warmen Labor gebauten Instrumente zusammen. Allerdings nicht gleichmäßig, je nach verwendetem Material schrumpfen die einzelnen Komponenten unterschiedlich stark. Abweichungen von weniger als einem Mikrometer können aber bereits verheerend sein. Was bei Raumtemperatur noch perfekt aufeinander abgestimmt war, passt in der Eiseskälte des Weltalls nicht mehr zusammen.

"Wir können das nur verhindern, indem wir das Instrument fast vollständig aus Keramik bauen", sagt Ralf Maurer, Nirspec-Projektleiter bei Astrium. Folglich entsteht nicht nur die fast zwei Meter lange Bodenplatte aus dem spröden Material, auch die Spiegel werden aus keramischem Siliziumkarbid gefertigt. Das zieht sich beim Abkühlen zwar auch zusammen, da aber alle Elemente aus demselben Stoff gemacht sind, verändert sich ihre relative Position nicht.

Zudem soll die extrem harte Keramik sicherstellen, dass die Kamera keine verwackelten Bilder liefert. Umgerechnet auf irdische Verhältnisse muss Nirspec eine Euro-Münze, die auf der Zugspitze in die Höhe gehalten wird, von München aus anpeilen und 10.000 Sekunden lang im Fokus halten können. "Da darf sich wirklich nichts bewegen", sagt Maurer.