D12 Weltrauminstrumentierung

Thema

Ein Weltraumteleskop umgeht die Erdatmosphäre vollständig: Es ist nicht den Beeinträchtigungen durch das Seeing ausgesetzt, die jedes Teleskop auf der Erde betreffen, und kann in Wellenlängenbereichen – Ultraviolett, Infrarot, Röntgen und Gammastrahlen – beobachten, die die Atmosphäre bei Beobachtungen vom Boden aus fast vollständig blockiert.

Ein weit von der Erde entferntes und aktiv vor Sonnenlicht abgeschirmtes Teleskop kann zudem extrem niedrige Gleichgewichtstemperaturen erreichen. Dies ist unerlässlich, da Infrarotdetektoren und Detektoren für noch längere Wellenlängen sehr kühl gehalten werden müssen; andernfalls würde die Wärmestrahlung des Detektors das schwache astronomische Signal überdecken. Der Dunkelstrom eines Detektors sinkt mit jedem zusätzlichen Grad Kühlung rapide, sodass bereits eine moderate zusätzliche Kühlung einen Großteil des Hintergrundrauschens unterdrücken kann. Verschiedene Weltraumobservatorien sind für unterschiedliche Bereiche des elektromagnetischen Spektrums optimiert – sichtbares Licht, Ultraviolett, Röntgen und Gammastrahlen – und jeder dieser Bereiche erfordert wiederum seine eigene Detektortechnologie und Wärmestrategie. Ausgehend von der Vermeidung der Erdatmosphäre, mit der dieses Dokument beginnt, und der besonderen thermischen Strategie, mit der es endet, über die extrem niedrigen Gleichgewichtstemperaturen und die mit der Abkühlung einhergehende Dunkelheit, bedeutet das im Weltraum befindliche Teleskop, dass die Beobachtung des Universums ohne die Einschränkungen der Erdoberfläche im Gegenzug die vollständige Beherrschung der extremen Kälte des umgebenden Weltraums erfordert.

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