05.07.2021

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära

Die NASA scheint noch um das Hubble-Teleskop zu kämpfen, es steht aber auch bereits ein Ersatz bereit.
/artikel/hubble-teleskop-das-moegliche-ende-einer-space-aera
Hubble, Hubble Teleskop, NASA, Space Shuttle
(c) NASA.gov - Ein wichtiges Teil des Hubble-Teleskops ist defekt.

April 1990. Das Space Shuttle Discovery begibt sich auf eine Reise. Nicht um unendliche Weiten zu bereisen, sondern einen besonderen Passagier ins All zu werfen. Sicher eingebettet in dessen Frachtraum befand sich damals das Hubble-Weltraumteleskop, das von da an die astronomische Gemeinschaft dazu bringen sollte, Lehrbücher neu zu schreiben. Nun scheint seine Ära zu Ende gegangen zu sein.

Wie CNN berichtete, hörte bereits am 13. Juni eine entscheidende Komponente auf zu arbeiten, die das Teleskop betrieben hat. Das Instrument versetzte sich automatisch in den „safe mode“ und informierte die NASA-Betreiber über die Situation. Jene haben noch versucht, den Computer zu reparieren, sind aber bisher gescheitert. Seit dem 30. Juni ist das Hubble-Weltraumteleskop offiziell nicht mehr betriebsbereit.

Hubble und seine Erfolge

Die Errungenschaft des Hubble-Teleskops sind enorm gewesen und haben Sichtweisen und annahmen verändert. Es hat die am weitesten entfernte Galaxie gesehen, die jemals beobachtet wurde – eine, die sich 400 Millionen Jahre nach dem Urknall gebildet hat. In näheren Entfernungen hat es Hunderttausende von uralten Galaxien fotografiert, die sich lange vor der Existenz der Erde gebildet haben; Sternenmetropolen, die lebten und starben. Diese Galaxien existierten fast zehn Milliarden Jahre bevor die Erde ihre Existenz antrat.

Zusätzlich entdeckte das Hubble-Teleskop Monde, die den ehemaligen Planeten und heutigen Zwergplaneten Pluto umkreisen, und bewies, dass fast jede Galaxie ein supermassives Schwarzes Loch in ihrem Herzen trägt. Es hat sogar dazu beigetragen, eine riesige dreidimensionale Karte von „dark matter“ zu erstellen – eine Substanz, die man nicht sehen kann und deren Existenz nur durch präzise astronomische Messungen abgeleitet werden kann.

Problem Speichermodul

Zum defekten Teil der Hardware ist bekannt, dass es zur Steuerung und Koordinierung der wissenschaftlichen Instrumente diente und sicherstellte, dass diese nominell funktionieren. Erste Diagnosetests legen nahe, dass das Problem mit einem sich verschlechternden Speichermodul zusammenhängt. Jegliche Versuche der NASA das Modul zu reparieren, verliefen ins Leere.

Allerdings ist es noch etwas zu früh, den totalen Untergang des Hubble-Weltraumteleskops auszurufen. Bisher hat die NASA fünfmal das Space Shuttle hochgeschickt, um es zu warten, zuletzt im Jahr 2009, zwei Jahre vor Ausmusterung des Raumschiffs. Sollte es sich erweisen, dass eine Reparaturmission tatsächlich möglich wäre, würde man jedoch ein Fluggerät benötigen, das Astronauten in mobilen Raumanzügen verlassen könnten, um auf die Elektronik zuzugreifen, die das Hubble steuert.

Derzeit nimmt das NASA-Team die Command Unit/Science Data Formatter (CU/SDF) unter die Lupe, die Befehle und Daten sendet und formatiert. Außerdem wird ein Leistungsregler in der Power Control Unit untersucht, der eine gleichmäßige Spannungsversorgung für die Hardware des Nutzlastcomputers sicherstellen soll.

James Webb Space Telescope als Hubble-Ersatz

Sollte das alles nichts nutzen und wirklich das Ende des Hubble-Teleskops bedeuten, und danach sieht es aus, so gibt es bereits Ersatz. Das James Webb Space Telescope (JWST) besitzt im Vergleich die hundertfache Leistungskapazität und die Fähigkeit infrarotes Licht besser zu sehen. Damit soll es weiter zurück in die Vergangenheit blicken können, als sein berühmter Vorgänger: bis zu 200 Millionen Jahre nach der Entstehung des Universums. Zudem kann es Atmosphären um fremde Welten erkennen und die Geburt von Sternen und Planetensystemen abbilden. Die NASA gibt derzeit an, dass der Start des JWST nach dem 31. Oktober dieses Jahres erfolgen soll.

Deine ungelesenen Artikel:
vor 22 Stunden

Phoenics: Steirisches Konsortium entwickelt Speicherzellen ohne Kobalt und Nickel

Virtual Vehicle, Varta Innovation, das Materials Center Leoben und AVL forschen drei Jahre lang an einem neuen Kathodenmaterial für stationäre Batteriespeicher. Die Zellen sollen 20 Prozent mehr Energie speichern und 40 Prozent länger halten. So lauten die Projektziele. Budget: 2,9 Millionen Euro.
/artikel/phoenics-steirisches-konsortium-entwickelt-speicherzellen-ohne-kobalt-und-nickel
vor 22 Stunden

Phoenics: Steirisches Konsortium entwickelt Speicherzellen ohne Kobalt und Nickel

Virtual Vehicle, Varta Innovation, das Materials Center Leoben und AVL forschen drei Jahre lang an einem neuen Kathodenmaterial für stationäre Batteriespeicher. Die Zellen sollen 20 Prozent mehr Energie speichern und 40 Prozent länger halten. So lauten die Projektziele. Budget: 2,9 Millionen Euro.
/artikel/phoenics-steirisches-konsortium-entwickelt-speicherzellen-ohne-kobalt-und-nickel
Strom aus Wind und Sonne braucht Speicher. Für sie entwickelt das Projekt Phoenics neue Batteriezellen. Konzeptbild, mit KI erstellt. | (c) Virtual Vehicle
Strom aus Wind und Sonne braucht Speicher. Für sie entwickelt das Projekt Phoenics neue Batteriezellen. Konzeptbild, mit KI erstellt. | (c) Virtual Vehicle

Wind und Sonne liefern Strom, wann sie wollen, nicht wann ihn jemand braucht. Diese Lücke schließen Batteriespeicher. Sie werden damit zur Schlüsseltechnologie der Energiewende. Genau hier setzt Phoenics an: Ein steirisches Konsortium entwickelt die nächste Generation von Lithium-Ionen-Zellen für stationäre Speicher.

Koordiniert wird das Projekt von der Virtual Vehicle Research GmbH in Graz. Partner sind Varta Innovation, die Materials Center Leoben Forschung GmbH (MCL) und AVL List. Phoenics läuft 36 Monate und kostet 2,9 Millionen Euro. Knapp zwei Millionen davon kommen von der FFG, aus der Ausschreibung „Energieforschung 2024″.

Ein Material, zwei Ziele

Im Zentrum steht ein Kathodenmaterial: Lithium-Mangan-Eisenphosphat, kurz LMFP. Es ist eine Weiterentwicklung des etablierten Lithium-Eisenphosphats (LFP). LFP-Zellen gelten als sicher und robust, und sie kommen ohne kritische Rohstoffe wie Kobalt oder Nickel aus. LMFP soll zusätzlich bis zu 20 Prozent mehr spezifische Energiedichte liefern. Auf gleichem Bauraum ließe sich damit mehr Energie speichern.

Diesen Materialvorteil will das Konsortium in die fertige Zelle bringen. Die Zielmarken: 20 Prozent mehr Energiedichte, 40 Prozent längere Lebensdauer.

Was noch offen ist

Bis dahin bleiben Fragen. Wie verhält sich das Material über die Lebensdauer, wie altert es, und lässt es sich industriell verarbeiten und skalieren?

Das Konsortium kombiniert deshalb Experiment und Simulation. Die Partner untersuchen das Kathodenmaterial über den gesamten Lebenszyklus, mit Materialcharakterisierung, hochauflösender Bildgebung und KI-gestützter Auswertung. Parallel entstehen physikbasierte und datengetriebene Modelle. Sie bilden das Verhalten der Zelle von der Mikrostruktur bis zum kompletten Speichermodul ab und sollen Entwicklungszyklen verkürzen.

„Die Mikrostruktur von Elektrodenmaterialien beeinflusst maßgeblich Leistung, Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Batteriezellen“, sagt Roland Brunner, Gruppenleiter am MCL.

Ein eigener Schwerpunkt gilt der Sicherheit. Spezielle Testverfahren sollen zeigen, ob LMFP-Zellen den Anforderungen an Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit genügen. AVL bringt dafür seine Erfahrung in der elektrochemischen Modellierung ein. Verbinde man physikalische Modelle mit Methoden des maschinellen Lernens, ließen sich kritische Betriebszustände und Sicherheitsaspekte frühzeitig vorhersagen, sagt Roland Wanker, Geschäftsbereichsleiter Advanced Simulation Technologies bei AVL.

Aufbauen statt neu anfangen

Phoenics setzt die Zusammenarbeit aus dem Vorgängerprojekt OpMoSi fort. „Unsere Stärke liegt darin, modernste Simulations- und Analysemethoden mit industrieller Entwicklungskompetenz zu verbinden“, sagt Projektleiter Philip Kargl von Virtual Vehicle.

Varta Innovation steuert die Fertigungsseite bei, von der Materialentwicklung über die Elektrodenfertigung bis zur Zellintegration. Großes Potenzial sehen die Partner vorerst bei stationären Speichern. Langfristig könnten die Ergebnisse auch der Elektromobilität nützen.

Toll dass du so interessiert bist!
Hinterlasse uns bitte ein Feedback über den Button am linken Bildschirmrand.
Und klicke hier um die ganze Welt von der brutkasten zu entdecken.

brutkasten Newsletter

Aktuelle Nachrichten zu Startups, den neuesten Innovationen und politischen Entscheidungen zur Digitalisierung direkt in dein Postfach. Wähle aus unserer breiten Palette an Newslettern den passenden für dich.

Montag, Mittwoch und Freitag

AI Summaries

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära

AI Kontextualisierung

Welche gesellschaftspolitischen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära

AI Kontextualisierung

Welche wirtschaftlichen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Innovationsmanager:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Investor:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Politiker:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära

AI Kontextualisierung

Was könnte das Bigger Picture von den Inhalten dieses Artikels sein?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Personen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Organisationen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Hubble Teleskop: Das mögliche Ende einer Space-Ära