SCHOTT solutions Nr. 2/2009 > Astronomie

Professor Hideyo Kunieda und Studenten der Nagoya University zeigen eines der Duran® Spezialglasrohre von SCHOTT, die zum Bau des zentralen Teils des Röntgenteleskops von Astro-H benötigt werden. Foto: H. Kunieda

Röntgenblick ins Universum


Duran® Glasröhren sorgen für superglatte Oberflächen beim Bau von konischen Spiegeln.


Gerhard Samulat

Im Winter 2014, so die derzeitige Planung, soll die japanische Trägerrakete H-IIA mit dem Satellit Astro-H an Bord vom Tanegashima Space Center ins All starten. In einer Höhe von rund 550 Kilometern über der Erde spähen seine sensiblen Röntgensen­soren dann künftig in die Tiefen des Weltraums. Auf der Suche nach entfernten galaktischen Phänomenen – nach schwarzen Löchern ebenso wie nach gigantischen Plasmawolken, aus denen dereinst Sterne oder gar Planeten entstehen können. Duran® Boro­silicatglasröhren von SCHOTT sorgen dafür, dass der Himmelsspäher alles scharf sieht.

„Wie ein Röntgengerät wird Astro-H Objekte – zum Beispiel massive schwarze Löcher – untersuchen, die sich in dicken Staub- und Gaswolken verbergen”, erläutert Hideyo Kunieda. Er ist Professor der Nagoya University, einer Einrichtung, die bereits zwei Nobelpreisträger für Physik hervor­gebracht hat. Kunieda trägt Verantwortung für die Entwicklung des künstlichen Erdtrabanten. Deshalb besuchte er im Sommer 2009 SCHOTT-Rohrglas im bayerischen Mitterteich. Dort haben seine Wissenschaftler über einhundert Duran® Glasrohre mit Durchmessern von 120 bis 415 Millimetern bestellt, jedes eineinhalb Meter lang. „Wir brauchen die Spezialglasrohre zum Bau des zentralen Teils unseres Röntgenteleskops”, verrät Kunieda.
Grafischer Blick in die Zukunft: Ab Ende 2014 soll der Satellit Astro-H 550 Kilometer über der Erde in die Tiefen des Alls spähen. Duran® Borosilicatglas von schott sorgt dafür, dass seine Röntgenaugen scharf sehen. Foto: JAXA
Röntgenlicht lässt sich mit normalen Linsen nicht zu einem scharfen Bild fokussieren; der Brechungsindex dieses Teils des elektromagnetischen Spektrums ist ähnlich dem des Vakuums. Bündeln lässt sich das kosmische Licht mit konisch zulaufenden Zylinderspiegeln, die dank des verwendeten superglatten Substrats über eine extrem dichte Metallbeschichtung verfügen. Die japanischen Astronomen nutzen daher das von Otto Schott Ende des 19. Jahrhunderts erfundene Borosilicatglas Duran® als Vorlage. Mit Rauigkeiten von wenigen Atomdurchmessern Höhe hat das Glas eine nahezu perfekt glatte Oberfläche, auf die die japanischen Techniker verschiedene Metallschichten aufdampfen, miteinander verkleben und wieder vom Glas lösen, um so ihre glänzenden Spiegel zu gewinnen. „Wir haben Glasröhren verschiedener Hersteller getestet”, sagt Kunieda. „Von SCHOTT kamen die besten!” Er weiß, wovon er redet: Bereits für den Vorgänger von Astro-H, das Weltraumteleskop Suzaku, nutzte die japanische Raumfahrtagentur die Spezialgläser von SCHOTT. Wäre es möglich, dass wir Menschen Röntgenstrahlen sehen, würden wir mit ganz anderen Augen in den Nachthimmel blicken: Wir könnten durch galaktische Nebel oder Staubwolken einfach hindurchblicken, so wie Mediziner durch Gewebe aus Haut und Fleisch auf unsere Knochen. Wie Ärzte erweitern Astronomen mit Röntgensatelliten ihren Blick vom Oberflächlichen in die Tiefe. Sie interessieren sich aber nicht für den Gesund­heitszustand des Universums – zumindest gibt es bislang keinen Hinweis auf eventuelle Gebrechen. Vielmehr wollen die Himmelsspäher mehr lernen: über so exotische Objekte wie schwarze Löcher, galaktische Teilchenbeschleuniger oder die Dynamik von heißem Plasma, woraus beispielsweise Planeten oder Sterne entstehen können. „Daraus lernen wir etwas über unsere Entstehungsgeschichte und wahrscheinlich auch über unser Schicksal”, erklärt Kunieda. Von der Erde aus sind solche Beobachtungen nicht möglich: Unsere Lufthülle lässt diesen Teil des elektromagnetischen Spektrums nicht durch. Zum Glück ! Denn Leben hätte sich unter dem Bombardement harter Röntgenstrahlen, das auch von der Sonne auf uns niederprasselt, nie entwickeln können. Mit einem Gewicht von 2,4 Tonnen und einer Länge von 14 Metern wird Astro-H – das „H” deutet an, dass dies der achte astronomische Satellit ist – der bislang größte und schwerste Satellit sein, den die Kosmologen aus dem Land der aufgehenden Sonne ins All schicken. Astro-H, der von seinen Schöpfern auch liebevoll NeXT (für New X-ray Telescope) genannt wird, ist eine Gemeinschaftsproduktion der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und der europäischen ESA unter Federführung der japanischen Raumfahrtagentur JAXA. <|