Die NASA bereitet sich darauf vor, Astronauten auf einen Weltraumspaziergang zu schicken, um ein an der Außenseite der Internationalen Raumstation (ISS) montiertes Teleskop zu reparieren. Bei der Reparatur werden Flicken angebracht, um zu verhindern, dass unerwünschtes Sonnenlicht in das Instrument eindringt.
NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), ein Röntgenteleskop von der Größe einer Waschmaschine, wurde 2017 in die Umlaufbahn gebracht, um regelmäßige Impulse von Neutronensternen, Lichtechos von aufflackernden Schwarzen Löchern und andere Röntgenquellen im Kosmos zu untersuchen. Im Mai 2023 entdeckten die hinter der Mission stehenden Wissenschaftler ein Lichtleck, durch das Sonnenlicht die empfindlichen Detektoren des Teleskops erreichte und dessen Messungen tagsüber auf der Raumstation beeinträchtigte.
„Wenn wir einen Teil des eindringenden Lichts blockieren würden, könnten wir zu einem normaleren Betrieb rund um die Uhr zurückkehren“, sagte Zaven Arzoumanian, wissenschaftlicher Leiter von NICER am Goddard Space Flight Center der NASA, in einem Stellungnahme. Die ISS ist während ihrer 90-minütigen Umrundung der Erde 45 Minuten im Licht und darauf folgend 45 Minuten im Dunkelheitsbereich.
Das Teleskop verfügt über 56 Röntgenkonzentratoren aus Aluminium, und jeder Konzentrator verfügt über einen Satz verschachtelter Spiegel und einen dünnen Filter, um das Sonnenlicht auszublenden. Der Konzentrator wird dann von einem hohlen, runden Stück Kohlenstoffverbundwerkstoff gekrönt, das als Sonnenschutz bezeichnet wird und laut NASA aus sechs Segmenten besteht, die letztendlich wie ein angeschnittener Kuchen aussehen. Nachdem es bei NICER zu dem Lichtleck gekommen war, zeigten die Fotos mehrere kleine beschädigte Bereiche in einigen der Schilde.
Die NASA ist sich nicht sicher, was den Schaden verursacht hat, ist jedoch entschlossen, ihn zu beheben. „Wir haben NICER nicht für die Wartung von Missionen konzipiert. Es wurde robotergestützt installiert und wir bedienen es vom Boden aus“, sagte Keith Gendreau, NICERs leitender Forscher bei Goddard, in einer Erklärung. „Die Möglichkeit einer Reparatur war eine spannende Herausforderung.“
Das Team hinter der Mission wird noch in diesem Jahr an Bord der 21. kommerziellen Versorgungsmission von Northrop Grumman Flicken zur ISS schicken. Die Flicken werden von den Astronauten installiert, um das Lichtleck zu reparieren. „Wir haben sowohl Weltraumspaziergänge als auch robotergestützte Lösungen in Erwägung gezogen und darüber getüftelt, wie man die Flicken mit dem anbringen kann, was bereits am Teleskop und in den Werkzeugkästen der Raumstation vorhanden ist“, fügte Gendreau hinzu.
Astronauten wurden bereits früher damit beauftragt, wissenschaftliche Observatorien im Orbit zu reparieren, darunter auch das Hubble-Weltraumteleskop. Zwischen 1993 und 2009 wurden insgesamt fünf Wartungsmissionen zum Hubble gestartet, um das Teleskop zu reparieren und zu modernisieren. Die Solar Maximum-Mission und das Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), die sich ebenfalls auf der ISS befinden, sind laut NASA die einzigen anderen wissenschaftlichen Observatorien, die Astronauten im Orbit repariert haben.
Dennoch ist es keine leichte Aufgabe, im Weltraum handwerkliche Arbeiten zu verrichten, während man an eine umlaufende Raumstation gebunden ist. „Wir haben hart daran gearbeitet, sicherzustellen, dass die Flicken mechanisch einfach sind, doch die meisten Reparaturtätigkeiten im Weltraum sind sehr kompliziert“, sagte Steve Kenyon, Mechanikleiter von NICER bei Goddard, in einer Erklärung. „Wir haben Tests durchgeführt, um zu bestätigen, dass die Reparaturarbeiten sowohl eine effektive Lösung für das Lichtleck von NICER als auch völlig sicher für die Astronauten beim Weltraumspaziergang und in der Raumstation sind.“
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