Lohnt sich die Hubble-Wartungsmission?

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Raumfahrt aus der Froschperspektive
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Sicher ist dies eine kontroverse Frage. Allerdings lebt gerade die Wissenschaft davon,  dass einer das hinterfragt, was ansonsten allgemein akzeptiert wird.

Hubble Space Telescope, Quelle: NASA Also – Im Anschluss an Helmut Dannerbauers Artikel wage ich die kontroverse Frage: Lohnt sich die (erhebliche) Investition in noch eine Wartungsmission für dieses Weltraumteleskop? Im Rahmen einer eigenen Space-Shuttle-Mission sollen diverse Komponenten sowohl der wissenschaftlichen Nutzlast als auch des eigentlichen Satelliten ersetzt werden, um weitere 5 Jahre Mission zuzulassen.

Das Hubble Space Telescope (HST oder auch kurz “Hubble”) ist nicht irgendein orbitales Teleskop – ebenso wie auch sein Namensgeber, Edwin Hubble, nicht einfach nur irgendein Astronom war, sondern einer der größten aller Zeiten. Das Hubble Space Telescope ist ein Instrument, das die Astronomie entscheidend vorangebracht hat, weil es mit genau den richtigen Fähigkeiten genau zum richtigen Zeitpunkt kam.

Pillars of Creation, APOD 18.2.2007 Genauso wichtig: Es ist ein astronomisches Instrument, das wie kein anderes der breiten Öffentlichkeit die Wunder und die Schönheit des Universums und den Wert der Astronomie als kulturelle Leistung und vielleicht älteste und umfassendste Wissenschaft nahegebracht hat. Hubble-Bilder sind in die Ikonographie des modernen Zeitalters eingegangen; kein Astronomiekalender ohne Hubble-Bilder, jeder kennt die “Pillars of Creation”.

Wer sonst kein Teleskop und keine Raumsonde kennt, der kennt immer noch Hubble. Noch größer als die tatsächlichen wissenschaftlichen Erträge dieses Teleskops sind die öffentlichen Erwartungen an seine Abbildungsleistung. Beispielsweise erhielt die europäische Raumfahrtbehörde nach dem Fehlschlag der britischen Marslandermission “Beagle 2” zahlreiche Vorschläge aus der Öffentlichkeit, mit dem Hubble nach dem Wrack der Landesonde zu suchen. Dies hätte ein Auflösungsvermögen erfordert, das das des Hubble um viele Größenordnungen übersteigt, aber dem Hubble traut man erst einmal alles zu.

Diese “stellare” Reputation ist nicht unbedingt geeignet, eine unvoreingenommene Diskussion zur Zukunft des Hubble Space Telescope zuzulassen. Hubbles Zukunft kann man offenbar nicht mehr unvoreingenommen diskutieren, dazu sind zu viele Emotionen im Spiel.

Denn unabhängig von seinen Verdiensten, die Legion sind, ist Hubble nun einmal auch eins: Eine Raumsonde, und zwar eine im mittlerweile biblischen Alter von über 18 Jahren, was gerade im erdnahen Orbit einer sehr hohen akkumulierten Belastung entspricht. Diese Belastung hinterließ – ungeachtet der bisherigen Reparaturmissionen, bei denen defekte Komponenten ausgetauscht wurden, deutliche Spuren.

Man ist in einer Situation, die der des Besitzers eines älteren Automobils vergleichbar ist (ich spreche da aus Erfahrung!). Macht nach 12 Jahren und 200,000 km die Kupplung Mucken, so muss man sich gut überlegen, was man tut. Soll man das Geld lockermachen, obwohl die Chancen gut stehen, dass in absehbarer Zeit noch weitere wichtige Dinge den Löffel abgeben? Oder ist man mit einem neuen Auto nicht besser bedient?

Beim Hubble hat man auf der Habenseite die Tatsache, dass dieses Instrument einen großen Wellenlängenbereich abdeckt, nahes IR, optisch und UV, wobei zumindest im optischen Bereich die erreichte Auflösung immer noch die terrestrischer Teleskope übertrifft. Und natürlich ist auch das rege öffentliche Interesse zu verbuchen.

Was spräche nun gegen eine erneute Wartungsmission?

  • Erstens muss man festhalten, dass das Hubble nicht mehr gänzlich konkurrenzlos dasteht. Terrestrische Teleskope haben dank Fortschritte in der Technik, dank immer größerer Aperturen und adaptiver Optik) erheblich auf- und sogar überholt, insbesondere im IR-Bereich.
  • James Webb Space Telescope: Quelle: NASAFerner sind auch die Kosten der Wartungsmission zu nennen. Die NASA selbst nennt eine Zahl von einer Milliarde $. Ganz genau wird das niemand wissen, die Betriebskosten des Space Shuttle sind eine Wissenschaft für sich, und die jetzigen Verzögerungen wegen des jüngsten Defekts an Bord des alternden Teleskops dürften nochmals erheblich zu Buche schlagen. Nun bereitet mir die Zahl selbst keine Kopfschmerzen. Eine Milliarde ist im Vergleich zu den Summen, die beispielsweise in letzter Very large Telescope, Quelle: ONERAZeit im Rahmen der Finanzkrise einfach so verbrannt wurden, eher Peanuts. Dennoch sei es mal erlaubt, diese Summe – die eher niedrig gegriffen sein dürfte – in Relation zu anderen astronomischen Projekten zu stellen. Mit diesem Geld allein könnte man die aktuellen Finanzierungsnöte des nächsten großen orbitalen Teleskops JWST erheblich lindern und obendrein auch noch mehrere sehr große und moderne terrestrische Teleskope finanzieren. Davon hätte man nicht in den nächsten 5 Jahren etwas. Für Hubble wäre dies das endgültig letzte Upgrade, nach 2010 fliegen die Shuttles nicht mehr.
  • Dies führt mich schon zum nächsten Punkt. Es wird nur noch wenige Shuttle-Flüge geben, Mai 2010 ist mit STS 133 der Endeavour nach heutiger Planung endgültig Schluss. Nun gibt es zwar Bestrebungen, diese Entscheidung zu revidieren, ob dies Erfolg hat oder auch nur realistisch ist, bleibt abzuwarten. Bei Projekten einer solchen Größe kann man nicht beliebig das Ruder herumreißen. Wären die verbleibenden Shuttle-Kapazitäten nicht mit Flügen zur ISS besser genutzt als mit einer Hubble-Wartung?
  • Atlantis und Endeavour gleichzeitig, Quelle: Universe Today Last but not least: Die Sicherheit. Nach der Aufarbeitung der Columbia- Katastrophe wurde vom damaligen NASA-Chef O’Keefe verfügt, dass Shuttle-Flüge nur zur ISS stattzufinden haben. Würde dann ein Schaden ähnlich dem an der Columbia festgestellt, könnte von der ISS aus eine Reparatur versucht werden. Schlimmstenfalls hätte die Mannschaft dort einen sicheren Hafen. Diese Maxime wird bei der Hubble-Wartungsmission umgangen. Diese führt in eine ganz anders geneigte Bahn als die der ISS, damit wäre die ISS selbst im Notfall für das dafür vorgesehene Space Shuttle Atlantis unerreichbar. Als Rettungsmaßnahme im Fall der Fälle ist der Start eines weiteren Shuttle vorgesehen, der die Mannschaft von der havarierten Atlantis übernehmen könnte: Ein Novum, das so noch nie durchgeführt wurde.

Ist die Nachrüstung eines alternden Satelliten alle diese Nachteile und Risiken wert? Nun, dank der jetzigen Panne wurde der Atlantis-Start auf nächstes Jahr verschoben.

Da bleibt etwas Zeit zum neuerlichen Nachdenken.

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten Meinungen sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

8 Kommentare

  1. Wirklich eine Milliarde?

    Hallo Herr Khan,
    danke für diesen kritischen Artikel!
    Ich bin zwar große Zahlen in der Astronomie gewohnt, aber eine Milliarde Dollar für die Wartungsmission kommen mir doch sehr viel vor. Woher kommen denn diese Kosten? Liegt es schlicht daran, dass bemannte Missionen immer teurer sind als unbemannte?
    Da Hubble selbst nicht mehr als eine Milliarde Dollar gekostet hat, wäre es vielleicht vernünftiger ein komplett neues Hubble in den Orbit zu schicken…
    Gruß,
    Leonard Burtscher

  2. Stefan Taube

    Naja, was heißt da “biblisches Alter”. Das HST war ja von Anfang an für eine Lebensdauer von mindestens 15 Jahren (laut Bergmann/Schäfer) konzipiert, weil es eben eng an die Shuttle-Philosophie angelehnt war: regelmäßige Wartungsflüge sollen es anheben und veraltete oder defekte Komponenten ausgetauscht werden. Dass dies nun in Frage gestellt wird, liegt doch eher am problematisch gewordenen Space-Shuttle-Konzept und nicht am HST. Aber natürlich ist es richtig, dass die erdgebundenen Teleskope riesige Fortschritte gemacht haben. Was mir Sorgen macht ist halt, dass das HST tatsächlich für eine riesige Begeisterung für die Astronomie gesorgt hat und dies nun wegbrechen könnte. Wenn man sich mal anschaut, was auf der Seite http://hubblesite.org/ für die Öffentlichkeit auf die Beine gestellt, das ist schon einmalig. Ich habe einfach Sorgen, dass diese Anstrengungen einfach verpuffen, wenn es über mehrere Jahre kein Weltraumteleskop im optischen Bereich gibt. Ich bin aber froh, dass ich nicht darüber entscheiden muss, ob man nochmal zum HST fliegen soll oder nicht. Respekt vor denjenigen, die hier die Verantwortung tragen müssen!

  3. Abschied schmerzlich, aber er kommt

    Nehmen wir an, man entscheidet sich, jetzt (2008/2009) die Milliarde USD in eine Wartung von HST zu investieren, dann wird die schmerzliche Entscheidung “Abschied von HST” nur verschoben. Ideal wäre es, wenn bis dahin ein würdiger Nachfolger im All etabliert wäre, aber das wird zeitlich nicht zu schaffen sein mit dem JWST(Start geplant für 2013) .

    Ich hänge auch emotional am HST, aber irgendwann werden wir uns von dem Prachtstück trennen müssen.

    Die Experten werden eine detaillierte Kosten-Nutzen-Rechnung Wartung vs. Neuinvestition aufmachen und entscheiden.

    hubblesite.org wird in jedem Fall bleiben!

    Gruß,
    Andreas

  4. Schöne Bilder nicht nur im Optischen

    @ Stefan: In die Vermarktung des HST ist zweifelsfrei viel Öffentlichkeitsarbeit geflossen, aber das hängt meines Erachtens nicht unbedingt damit zusammen, dass es Bilder (auch) im Optischen liefert. Schöne Bilder kann man auch aus anderen Wellenlängen bekommen, ein sehr gutes Beispiel dafür ist der Infrarot-Satellit Spitzer für den es auch eine schöne Bildergalerie gibt.
    Grüße,
    Leonard

  5. @Leonard

    > aber eine Milliarde Dollar für die
    > Wartungsmission kommen mir doch sehr
    > viel vor.

    Dies ist die Zahl, die von der NASA selbst genannt wird.

    Dass die Berechnung von Shuttle-Missionskosten eine hochkomplexe Wissenschaft zu sein scheint, ist eine Feststellung des US Government Accountability Office (GAO). Da geht es sogar noch im deutlich höhere Zahlen, für die urspünglich geplante Servicemission 4 ganz ähnlichen Umfangs.

    http://www.gao.gov/new.items/d0534.pdf

    Die jetzige Verschiebung ist wohl eher dazu angetan, die Kosten wieter in die Höhe zu treiben.

    > Woher kommen denn diese Kosten?

    Das Shuttle ist nun einmal ein sehr teures Startgerät, entgegen der ursprünglichen Zielsetzung. Die aufwändigen Sicherheitsvorkehrungen nach der Columbia-Katastrophe machen das Ganze nochmals teurer.

    Nun finde ich die Zahlen an sich allerdings nicht gar so dramatisch. Man bekommt ja auch etwas dafür. Nur ist die Frage schon erlaubt, ob es nicht anders mehr “bang for the buck” gibt, also beispielsweise bei Investition in das JWST und ein oder mehrere terrestrische Teleskope.

    Was mir nämlich stinkt, ist, dass gerade bei unbemannten Missionen gerade in letzter Zeit durchgegriffen wird, wenn die Kosten den Rahmen zu sprengen drohen – schon bei relativ überschaubaren Steigerungen von 10%. Beim Shuttle und bei der ISS, bei kein einziger Kosten- und Zeitplan jemals auch nur annähernd eingehalten wurde, greifen solche Kontrollmechanismen aber nicht. Das ist zumindest inkonsequent.

    Ein Hubble-2 könnte man dann starten, wenn man eins hat. Wenn man keins hat, ist die Frage müßig. Rückblickend ist es aber wahrscheinlich richtig, dass es Sinn macht, lieber eine neue Sonde zu starten, als eine alte zu warten.

  6. Nun das Hubble Teleskop wurde mit dem Ziel entwickelt durch die Shuttle Flüge in Regelmäßigen Abständen auf der Höhe des technisch Möglichen zu halten.
    Da die Shuttles allerdings durch die Katastrophen und die damit verbundenen höheren Ausgaben in Sicherheit und Weiterentwicklung geradezu explodieren, gerät die weitere Aufstockung von Hubble ins wanken. (Da man sich nur auf das Shuttle als Transportmittel verbissen hat und außer acht gelassen hat, was wäre wenn das Shuttle als Transporter wegbricht??)

    Meiner Meinung nach sollten die Verantwortlichen eine Kosten-Leistungsrechnung anstellen und schauen ob sich’s Lohnt oder nicht. (Also Hubble mit der jetzigen Technik lassen wie es ist, oder in andere Projekte investieren)
    Ich finde es einfach zu früh ein neues Teleskop ins All zu schicken und dabei nicht an die Versorgung mit Ersatzteilen zu denken. Also wie würden zukünftige Verbesserungen durchgeführt mit wiederverwendbaren Shuttles oder “normalen” Raketen?

    Der Ansatz beim Space Shuttle mit der Widerverwendbarkeit des Gleiters ist ein Schritt in die richtige Richtung um Kosten zu sparen, wenn das Konzept voll aufgeht!
    Man bedenkt nur das dass Shuttle mehrere Jahrzehnte auf dem Buckel hat und es vieleicht jetzt Zeit ist die gesammelten Ergebnisse in neue Raumfahrt Gleiter zu stecken, um ein tragbares Konzept für die nächsten 30 Jahre zu haben.
    Wenn also ein “Hubble 2” entworfen wird, sollte man nicht außer acht lassen wie das Projekt in den nächsten 15 Jahren betreut wird.

    Man sieht die Frage ob Hubble weiter betreut wird oder durch ein neues ersetzt wird, muss mit Blick auf die Zukunft geschehen und nicht einfach so aus dem Bauch heraus.
    Aber jeder Steuer-€/$ der in die Weltraumforschung gesteckt wird ist in meinen Augen sinnvoller als die Milliarden die wegen der “Finanzkrise” in irgendwelchen unfähigen Unternehmen gesteckt werden!!

  7. Antwort an Mustafa

    Sicher wird es eine Kosten-Nutzen-Analyse gegeben haben. Nur sind bei der Bewertung der Nutzen, abeer auch der Risiken (denn die gehören auch irgendwie zu den “Kosten”) nun einmal die Meinungen geteilt.

    Bereits bevor die Kollision zwischen Iridium 33 und Kosmos 2251 sich ereignete, war klar, dass das selbstgesetzte Ziel, eine Kollisionswahrscheinlichkeit des Space Shuttle-Orbiters auf seiner Wartungsmission von wenigstens 1:200, nicht zu halten war. Die Kollisionswahrscheinlichkeit wurde da bereits mit 1:185 beziffert. Also hätte dies schon eigentlich bedeutet: Keine Wartungsmission. Nun aber, nachdem die neuerliche Kollision stattgefunden hat, ist das Risiko nochmals gestiegen.

    Die Frage, ob so ein altes Teleskop wie Hubble die Kosten der Wartungsmission wert ist, stellt sich nach wie vor, insbesondere vor dem Hintergrund, dass erdgebundene Teleskope heute für viel weniger Geld teilweise mehr leisten.

    Die weitere Frage, ab man das Risiko des Verlusts eines Orbiters und seiner Mannschaft eingeht, stellt sich noch obendrein.

    Der Blick in die Zukunft zeigt folgendes Bild:

    1.) Neue orbitale Teleskope wie das JWST, Herschel, IXO usw. werden nicht mehr für Wartung ausgelegt. Sie werden gestartet, sie machen ihre Mission, und dann sind sie verbraucht und werden durch neue Geräte ersetzt. Hubble hat gezeigt, dass die Wartung per bemannter Missionen wirtschaftlicher Unsinn ist.

    2.) Nach dem Shuttle wird es keine Möglichkeit mehr geben, größere Komponenten huckepack mitzunehmen , die dann von Astronauten montiert werden. Die jetzt in der Entwicklung befindlichen Raumschiffe Constellation-Programms sind ähnlich den Apollo-Raumschiffen für den Transport von Astronauten ausgelegt. Es wird keine großen Raumgleiter geben. Wie das Shuttle-Programm gezeigt hat, ist das Konzept zu empfindlich, zu gefährlich und zu teuer.

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