Was ist Chinas Weltraumteleskop Xuntian?

Ein neues Auge auf das Universum

Wenn Chinas Weltraumteleskop Xuntian – dessen Name „den Himmel vermessen“ bedeutet – Ende 2026 an Bord einer Trägerrakete vom Typ Langer Marsch 5B abhebt, wird dies einer der bedeutendsten Momente in der Geschichte der beobachtenden Astronomie sein. Xuntian (auch Chinese Space Station Telescope oder CSST genannt) wurde von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Chinesischen Behörde für bemannte Raumfahrt entwickelt und ist darauf ausgelegt, etwas zu leisten, was noch kein Teleskop zuvor in dieser Auflösung geschafft hat: fast die Hälfte des gesamten Himmels in atemberaubender Detailgenauigkeit zu fotografieren.

Wichtige Spezifikationen: Größe ist nicht alles

Auf den ersten Blick wirkt Xuntian bescheiden. Sein Hauptspiegel misst 2 Meter im Durchmesser – etwas kleiner als der 2,4-Meter-Spiegel des Hubble-Weltraumteleskops. Aber damit enden die Gemeinsamkeiten. Das entscheidende Merkmal von Xuntian ist sein Gesichtsfeld, das 300 bis 350 Mal größer ist als das von Hubble. Während Hubble winzige Himmelsausschnitte in außergewöhnlicher Tiefe betrachtet, wird Xuntian mit einem einzigen Blick riesige Bereiche des Kosmos überblicken.

Die Grundlage für diesen weiten Blick ist eine 2,5-Milliarden-Pixel-Kamera – eine der größten, die jemals im Weltraum eingesetzt wurde. Im Laufe einer geplanten 10-jährigen Mission wird das Teleskop etwa 17.500 Quadratgrad des Himmels vermessen und damit bis zu 40 % der gesamten Himmelskugel abdecken. Das Ergebnis wird ein Datensatz von Hunderten von Milliarden von Galaxien, Sternen und transienten Phänomenen sein.

Fünf Instrumente, fünf Fenster zum Kosmos

Xuntian trägt fünf wissenschaftliche Instrumente der ersten Generation:

• Survey Camera – das Hauptinstrument, das für die Weitfeldabbildung im nahen Ultraviolett- bis nahen Infrarotbereich verantwortlich ist
• Terahertz Receiver – detektiert langwellige Strahlung von kühlem Gas und Staub in Galaxien
• Multichannel Imager – ermöglicht simultane Beobachtungen über mehrere Wellenlängenbänder hinweg
• Integral Field Spectrograph – zerlegt Licht in Spektren über einen ausgedehnten Bereich, was für die Untersuchung der Galaxienkinematik entscheidend ist
• Cool Planet Imaging Coronagraph – wurde entwickelt, um Sternenlicht auszublenden und kalte Exoplaneten, die andere Sterne umkreisen, direkt abzubilden

Zusammen ermöglichen diese Instrumente es Astronomen, verschiedene Schichten des Universums in einer einzigen Mission zu untersuchen.

Wonach Xuntian sucht

Die wichtigsten wissenschaftlichen Ziele des Teleskops sind zwei der tiefsten Geheimnisse der Physik: dunkle Materie und dunkle Energie. Dunkle Materie – unsichtbare Masse, die Galaxien zusammenhält – macht etwa 27 % des gesamten Energieinhalts des Universums aus. Dunkle Energie, die mysteriöse Kraft, die die Expansion des Universums beschleunigt, macht etwa 68 % aus. Keine von beiden wurde jemals direkt nachgewiesen.

Xuntian wird beide mit einer Technik namens schwache Gravitationslinse untersuchen, die misst, wie massive Strukturen Licht von fernen Galaxien ablenken. Durch die Kartierung winziger Verzerrungen in Milliarden von Galaxienbildern können Wissenschaftler das unsichtbare Netz der dunklen Materie rekonstruieren und verfolgen, wie dunkle Energie die kosmische Struktur über Milliarden von Jahren geformt hat. Laut Universe Today hoffen die Forscher, eine prozentuale Genauigkeit bei den Eigenschaften der dunklen Energie zu erreichen – ein deutlicher Fortschritt gegenüber den aktuellen Messungen.

Ein Teleskop, das repariert werden kann

Eine der ungewöhnlichsten technischen Entscheidungen bei Xuntian ist sein Standort. Anstatt sich wie das James-Webb-Weltraumteleskop in einer fernen, unerreichbaren Umlaufbahn zu befinden, wird Xuntian in einer gemeinsamen Umlaufbahn mit Chinas Raumstation Tiangong in etwa 400 Kilometern Höhe fliegen. Es wird die meiste Zeit unabhängig fliegen, aber sich regelmäßig an Tiangong andocken, so dass chinesische Astronauten Instrumente austauschen, Wartungsarbeiten durchführen und Upgrades installieren können.

Dieses Design könnte die Lebensdauer des Teleskops erheblich verlängern – möglicherweise um Jahrzehnte, so Live Science. Hubble hat vor allem deshalb überlebt, weil es fünfmal von Astronauten gewartet wurde; JWST hat diese Möglichkeit nicht. Xuntian ist von Anfang an mit der Wartung als Kernfunktion konzipiert.

Globale Wissenschaft – mit Einschränkungen

China hat angekündigt, dass die Daten von Xuntian der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt werden sollen, wobei offizielle Datenprodukte alle zwei Jahre veröffentlicht werden sollen, so Aerospace America. Die Vermessung des Teleskops wird zeitgleiche Missionen ergänzen, darunter das Euclid-Teleskop der Europäischen Weltraumorganisation, das Nancy Grace Roman Space Telescope der NASA und das Vera C. Rubin Observatory in Chile.

Einige westliche Astronomen haben jedoch Bedenken hinsichtlich der Einzelheiten des Datenzugangs für Forscher außerhalb Chinas geäußert. Geopolitische Spannungen tragen zu einer Komplexität bei, die ansonsten ein Meilenstein für die offene Wissenschaft sein könnte.

Warum es wichtig ist

Xuntian stellt einen Reifeprozess für die chinesische Weltraumastronomie dar. Die Kombination aus Hubble-ähnlicher Auflösung, einem enormen Sichtfeld und der Möglichkeit, unbegrenzt gewartet zu werden, positioniert das Teleskop als eines der produktivsten astronomischen Instrumente, die jemals gebaut wurden. Ob seine Entdeckungen offen mit der Welt geteilt werden, wird nicht nur sein wissenschaftliches Erbe bestimmen – sondern auch die Zukunft der globalen astronomischen Zusammenarbeit.