Das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA hat der Astronomiegemeinschaft 16 Jahre lang gute Dienste geleistet. Von seinem Start im Jahr 2003 bis zum Ende seines Betriebs im Januar 2020 führten seine Infrarotbeobachtungen zu wissenschaftlichen Entdeckungen, die zu zahlreich sind, um sie alle aufzuzählen.
Infrarot-Teleskope müssen für den Betrieb kühl gehalten werden, und irgendwann ging ihnen das Kühlmittel aus. Aber das war noch nicht das Ende der Mission; es arbeitete weiterhin im „warmen“ Modus, in dem die Beobachtungen begrenzt waren. Seine Mission endete erst, als es sich zu weit von der Erde entfernte, um effektiv zu kommunizieren.
Jetzt glaubt die NASA, das Teleskop neu starten zu können.
Der Spitzer war eines von vier leistungsstarken weltraumgestützten Observatorien im Great Observatories-Programm der NASA. Die anderen drei sind das Hubble-Observatorium, das Chandra-Röntgenobservatorium und das Compton-Gammastrahlenobservatorium. Zusammen deckten sie Gammastrahlen, Röntgenstrahlen, sichtbares Licht, ultraviolettes Licht und Infrarot ab. (Radiowellen sind von der Erde aus leicht zu beobachten.) Der Compton wurde im Jahr 2000 aus der Umlaufbahn gebracht, und Hubble und Chandra sind immer noch in Betrieb.
Obwohl das JWST ein viel leistungsfähigeres Infrarotinstrument als das Spitzer ist, ist seine Beobachtungszeit äußerst gefragt. Außerdem erfordern nicht alle Beobachtungen eine derart extreme Leistung. Der Spitzer könnte im laufenden Betrieb immer noch wissenschaftlich wertvolle Beobachtungen durchführen.
Aber jetzt glaubt die NASA, dass sie die Spitzer möglicherweise wieder in Betrieb nehmen kann. Sie haben Rhea Space Activity einen STTR (Small Business Technology Transfer) im Wert von 250.000 US-Dollar zur Verfügung gestellt, um die Spitzer Resurrector Mission (SRM) zu entwickeln. Die SRM würde zum Standort von Spitzer reisen, ihn warten und wieder für den Beobachtungsbetrieb einsetzen.
Der Spitzer folgt einer ungewöhnlichen heliozentrischen Umlaufbahn, die der Erde folgt, und nicht einer geozentrischen Umlaufbahn wie der Hubble. Im Laufe der Zeit driftete der Spitzer und im Jahr 2016 musste er neu ausgerichtet und in einem extremen Winkel umgekippt werden, um mit der Erde kommunizieren zu können. Dies bedeutete jedoch, dass die Solarpaneele nicht vollständig beleuchtet waren, was den Betrieb zusätzlich einschränkte. Schließlich sendete die NASA am 30. Januar 2020 ein Abschaltsignal an das Teleskop und erklärte die Mission für beendet.
Das Teleskop umkreist die Sonne in einer Entfernung von einer AE und befindet sich nun auf der anderen Seite der Sonne, etwa zwei AE von der Erde entfernt.
Der Spitzer steht also mit intakter Ausrüstung da draußen, hat aber kein Kühlmittel mehr und kämpft darum, genug Solarenergie zu sammeln, um irgendetwas zu tun. Aber es ist im abgesicherten Modus, nicht tot. Die STR-Mission würde hier Abhilfe schaffen.
Bei der STR handelt es sich um eine Telerobotik-Mission, die etwa 300 Millionen Kilometer (186 Millionen Meilen) zurücklegen und sich mit Spitzer treffen würde. „Spitzer Resurrector soll Spitzer neu starten, bestätigen, dass die ursprüngliche Leistungsfähigkeit wiederhergestellt wurde, und dann in der Nähe bleiben, um als Hochgeschwindigkeits-Datenrelais zur Erde zu fungieren und so Spitzer wieder zu seiner vollen Leistungsfähigkeit zu bringen“, sagte Rhea Space Activity in einer Pressemitteilung.
Im Erfolgsfall wäre dies eine bemerkenswerte Leistung. Die Möglichkeit, Raumfahrzeuge auf diese Weise zu warten, wäre ein weiterer bedeutender Leistungssprung für die weltraumgestützte Astronomie.
Bevor die Mission eingestellt wurde, war Spitzers Beobachtungszeit bei Astronomen sehr gefragt. Sobald das Teleskop wieder in Betrieb wäre, wäre es zweifellos wieder mit astronomischen Beobachtungen beschäftigt. Spitzers Aufgabe würde aber auch darin bestehen, erdnahe Objekte zu finden und zu charakterisieren, wofür das Teleskop mit seinen Infrarotfähigkeiten Pionierarbeit leistete.
Die Bemühungen, Spitzer wiederzubeleben, sind Teil der In-space Service Assembly and Manufacturing (ISAM) und die von der STR eingesetzten Techniken werden vom Department of the Air Force (DAF) und der United States Space Force (USSF) erforscht. Der STR würde also auch als Technologiedemonstration für diese Techniken dienen.
„Die ISAM-Auswirkungen der Wiederbelebung von Spitzer sind atemberaubend“, sagte Shawn Usman, Astrophysiker und CEO von Rhea Space Activity. „Dies wäre die komplexeste Robotermission, die jemals von der Menschheit durchgeführt wurde. Als Teenager in den 1990er Jahren habe ich US-Astronauten dabei zugesehen, wie sie das erste große Observatorium, das Hubble-Weltraumteleskop (HST), reparierten, und jetzt hat Rhea Space Activity die Gelegenheit dazu bekommen.“ Verlängern Sie telerobotisch die Lebensdauer des letzten großen Observatoriums, des Spitzer-Weltraumteleskops. Ich fühle mich geehrt, Dr. Giovanni Fazio, den Hauptforscher der Infrarot-Array-Kamera (IRAC) von Spitzer, als Co-Forscher bei dieser ehrgeizigen Mission zu haben.“
Spitzers IRAC-Instrument war ein produktives Gerät, und seine Daten führten zu Tausenden wissenschaftlicher Arbeiten. Während diese Mission Spitzer wieder in Betrieb nehmen wird, wird es nicht wirklich an das Teleskop andocken und daher kein Kühlmittel nachfüllen können. Das Teleskop wird weiterhin auf den Warmmodus beschränkt sein, sodass IRAC nur in seinen beiden kürzeren Wellenlängenbändern arbeiten wird, nicht im gesamten Spektrum der vier Bänder, zu denen es fähig ist.
Die NASA hat Rhea Space Activity einen STTR der Phase 1 erteilt, und RSA strebt einen STTR der Phase 2 an. Es gibt noch viel zu tun, bevor die Spitzer wieder einsatzbereit sein kann, und weder RSA noch NASA haben einen Zeitplan für die mögliche Durchführung der Mission angegeben.