Das größte und leistungsstärkste Weltraumteleskop der Geschichte sitzt derzeit auf einer Rakete in Französisch-Guayana, an der Nordostküste Südamerikas, und wartet auf seinen fulminanten Abflug von diesem Planeten. Das James Webb-Weltraumteleskop wurde entwickelt, um seine 18 goldbeschichteten Spiegel in die Dunkelheit zu richten und verborgene Wunder im Universum zu enthüllen. Aber die letzten Monate auf der Erde waren ein wenig stressig.
Das Webb-Teleskop erreichte im Oktober nach einer tagelangen Seereise unversehrt seinen Startplatz. Yay! Aber dann erschütterte und erschütterte eine Hardware-Fehlfunktion während der Startvorbereitung das gesamte Observatorium und weckte die Befürchtung, dass etwas im Inneren beschädigt sein könnte. Huch! Techniker überprüften Webb und fanden es schließlich in Ordnung, also fuhren sie damit fort, das Observatorium zu betanken und auf seine Rakete zu heben. Großartige Neuigkeiten! Doch jetzt haben sie ein Kommunikationsproblem zwischen dem Observatorium und der Rakete entdeckt, die miteinander kommunizieren müssen, um ins All zu gelangen. Ach nein! Es ist, als hätte sich die gesamte Astronomie-Community in ein Auto gedrängt, und ihr Fahrer, ein 10-Milliarden-Dollar-Weltraumteleskop, wechselt ständig zwischen Gasgeben und Bremsen, entschlossen, den ganzen Weg zu ihrem endgültigen Ziel zu schlingern.
Das Kommunikationsproblem, das die Techniker bis heute Morgen noch behoben haben, hat Webbs Explosion um ein paar Tage auf den 24. Dezember verschoben. Wenn neue Probleme auftreten, könnte sich der Start erneut auf Weihnachten oder später im Dezember verschieben. An dieser Stelle könnte sich ein vernünftiger Beobachter fragen, ob die Verantwortlichen den Start einfach auf Januar verschieben sollten. Warum nicht eine Pause machen, allen, die an der Mission arbeiten, die Feiertage genießen lassen und es dann im neuen Jahr erneut versuchen?
Nun, wenn der Zeitplan auf Januar verschoben wird, könnten die Programmmanager auf ein neues Hindernis stoßen, eines, das durch keine Fehlersuche vermieden werden kann: den Mond. Unser ganz eigener Satellit, hübsch und grau, der sich um seine eigenen Angelegenheiten kümmert, könnte die milliardenschwere Mission vereiteln, wenn das Webb-Teleskop zur falschen Zeit startet.
Das Webb-Teleskop ist auf einen Punkt gerichtet, der etwa eine Million Meilen von der Erde entfernt ist, viermal weiter als der Mond. Um dorthin zu gelangen, muss es einer bestimmten Flugbahn folgen und sich mit Hilfe seines Antriebssystems auf den Weg schubsen. Und während dieser Reise, je nachdem, wo sich der Mond auf seiner eigenen Umlaufbahn um die Erde befindet, kann unser himmlischer Begleiter Webb in die Quere kommen, erklärt Karen Richon, Flugdynamik-Ingenieurin am Goddard Space Flight Center der NASA, die Analysen zu Webbs Startbahn bereitgestellt hat für ein Jahrzehnt. Wenn der Mond Webbs Bahn zu nahe kommt, wird seine Schwerkraft am Observatorium zerren. „Entweder zieht es uns zurück, weil es versuchen will, uns in die Umlaufbahn zu bringen, oder es gibt etwas Beschleunigung“, sagte mir Richon.
Beide Effekte könnten schlechte Nachrichten für das Teleskop sein. Ein Schleppen nach hinten würde Webb mehr Treibstoff verbrauchen als geplant, nur um auf Kurs zu bleiben, was auf lange Sicht die Betriebsdauer des Observatoriums verkürzen könnte. Ein Boost könnte hilfreich sein und Webb sogar etwas Treibstoff sparen, aber es könnte auch das Observatorium in eine völlig falsche Umlaufbahn bringen. Die Flugbahn des Webb-Teleskops sei so empfindlich, sagte Richon, dass Ingenieure neben dem Mond sogar die Gravitationskräfte der anderen Planeten im Sonnensystem berücksichtigen müssen. Wenn Webb Schwierigkeiten hat, seine beabsichtigte Umlaufbahn zu erreichen, besteht die Gefahr, dass er zu einem sehr glänzenden, sehr teuren Stück Weltraumschrott wird.
Richon und andere Ingenieure sind auf einige winzige Abweichungen von ihrer bevorzugten Flugbahn vorbereitet. Sie planen, etwa eine halbe Stunde nach dem Start genau zu überwachen, wo die Rakete Webb im Weltraum absetzt, und die Triebwerke des Observatoriums zu verwenden, um bei Bedarf Anpassungen vorzunehmen. Aber den Mond in die Mischung aufzunehmen, wäre ein Durcheinander, weshalb Missionsmanager dies ganz vermeiden möchten. Der Mond wird einmal im Monat unbequem, und für Dezember ist das Risiko bereits vorbei. Aber wenn Webb nicht bis zum Neujahrstag gestartet ist, hat es nur etwa eine Woche Zeit, bevor der Mond seine Bewegung macht und das Startfenster irgendwann zwischen dem 9. und 13. Januar schließt.
Richon sagt, sie hoffe, dass das Teleskop vor dieser Frist ein gutes Startfenster finden kann. Aber Webb kann in den nächsten Wochen nicht einfach jede alte Zeit abheben. Das Observatorium kann nur zu einer bestimmten Tageszeit starten – morgens in Französisch-Guayana. „Wir haben bis zum 6. Januar jeden Tag mindestens 30 Minuten Zeit“, sagte mir Richon. Arianespace, das Unternehmen, das die Ariane-5-Rakete am Startplatz in Französisch-Guayana bereitgestellt hat, hat an den beiden folgenden Tagen sein Veto eingelegt, sagte Richon. Und danach, na ja, ist da unser sehr schöner, sehr unhöflicher Mond. Richon hat die Flugbahnsimulationen bis Anfang Februar durchgeführt, nur für alle Fälle.
Das Webb-Teleskop muss noch einige wichtige Kontrollpunkte klären, bevor es flugbereit ist. Sobald die Techniker den neuesten Fehler herausgefunden haben, werden sie das Observatorium, seine glänzenden Spiegel alle für die Fahrt hochgeklappt, in den Nasenkegel der Rakete einschließen. Keine Rakete hat zuvor eine Nutzlast wie Webb getragen, daher mussten die Ingenieure diesen Teil für das Observatorium neu konstruieren, sagte mir Daniel de Chambure, ein Projektmanager bei der Europäischen Weltraumorganisation, der die Startoperationen der Ariane 5 überwacht. „Wir mussten ein spezielles Verfahren entwickeln, um diese Kapselung am sichersten durchführen zu können“, sagte de Chambure, der sich seit Anfang November in Französisch-Guayana auf den Start vorbereitet. Danach werden die Rakete und ihre kostbare Fracht eine Generalprobe, abschließende Überprüfungen, einen sorgfältigen Transport zur Startrampe durchlaufen – und die Techniker müssen bei jedem Schritt die Hardware überprüfen.
Es kann noch mehr Taumeln, mehr Stopps und Starts geben. Die NASA baut zusammen mit ihren Partnern bei dieser internationalen Anstrengung – Arianespace, der European Space Agency, der Canadian Space Agency – viele dieser Teile zum ersten Mal auf eine Weise zusammen, die sie bisher nicht wirklich praktizieren konnten. Nach etwa einem Vierteljahrhundert Entwicklung nähert sich das Webb-Team der Ziellinie, aber genau deshalb scheinen Missionsmanager bereit zu sein, jederzeit aufzuhören, wenn sie neue Überraschungen entdecken. Im Gegensatz zum Hubble-Teleskop wurde Webb nicht dafür entwickelt, im Orbit repariert zu werden. Wenn es 25 Jahre her ist, was sind noch ein paar Tage?
Es sind noch ein paar Tage, in denen Techniker, Ingenieure und andere Beamte in einer winzigen Küstenstadt mit sehr wenigen Hotels festgehalten werden. Es sind zusätzliche Ausgaben für ein Projekt, das bereits über dem Budget liegt. Und es besteht die Gefahr, dass, während Webb wartet, ob die Techniker etwas reparieren oder der Mond den Teufel aus dem Weg räumt, etwas anders könnte schief gehen. „Wir wollen auf jeden Fall dorthin gelangen, bevor der Mond unsere Flugbahn zu sehr beeinflusst“, sagte Richon. Aber „dem Weltraum sind die Feiertage egal.“