Letzter Flug der "Endeavour" Suche nach dem Antiteilchen

Gibt es Antimaterie im Universum? Bei ihrem letzten Flug bringt die Raumfähre "Endeavour" einen tonnenschweren Teilchendetektor ins All, um genau das herauszufinden. Wissenschaftler wären schon zufrieden, wenn das Gerät ein einziges Antiteilchen aufspürt.

Nasa / AMS

Von


Der Wonneproppen im Bauch der "Endeavour" hat gehörige Verspätung. Und genau genommen ist es ein Wunder, dass er überhaupt ins All starten kann. Denn das Schicksal war nicht besonders gnädig mit dem Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS). Das Gerät soll fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten, zur Antimaterie und zur Dunklen Materie im Universum.

Im Kern geht es um die Frage, warum es uns gibt. Denn eigentlich vernichten sich Materie und Antimaterie gegenseitig. Warum besteht nun aber unser bisher bekanntes Universum aus Materie? Wurden Materie und Antimaterie unmittelbar nach dem Urknall räumlich getrennt und löschten sich deswegen nicht gegenseitig aus? Oder entstand einfach nur ein bisschen mehr Materie als Antimaterie - und sie ging deswegen als Sieger aus dem kosmischen Gemetzel einer gegenseitigen Annihilation hervor?

Dass der riesige Teilchendetektor nun überhaupt auf die Suche nach Antworten gehen kann, grenzt fast an ein Wunder. Da ist zunächst einmal die Sache mit dem Preis. Klar, wissenschaftliche Großprojekte werden häufig ein bisschen teurer als ursprünglich geplant. Doch beim AMS waren die Kostensteigerungen besonders atemberaubend: Statt mit rund 30 Millionen Dollar schlägt das gesamte Vorhaben jetzt mit etwa anderthalb Milliarden zu Buche. Das hat, und das ist der zweite wichtige Punkt, unter anderem mit jahrelangen Startverschiebungen zu tun. Denn eigentlich sollte das Spektrometer schon vor acht Jahren zur ISS gebracht werden.

Doch dann stürzte die Raumfähre "Columbia" ab. Zweieinhalb Jahre lang flog anschließend kein Space Shuttle; der Fahrplan zum weiteren Ausbau der Internationalen Raumstation wurde komplett über den Haufen geworfen. Und das AMS wurde zum Politikum - weil der damalige US-Präsident George W. Bush keine Lust mehr auf das teure Ding hatte. "Das hat uns den Boden unter den Füßen weggezogen", erinnert sich Stefan Schael von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen.

Kosmische Strahlung untersuchen

Der Physiker arbeitet an dem Großprojekt mit, das nur dadurch gerettet wurde, weil der US-Kongress nach massiver Lobbyarbeit - auch aus Deutschland und Italien - die 500 Millionen Dollar für einen zusätzlichen Shuttleflug bereitstellte. Noch einmal kompliziert wurden die Dinge freilich, als im vergangenen Jahr ein entscheidender Teil des Messgeräts kurzfristig umgebaut werden musste. Wegen technischer Probleme musste binnen Monaten ein heliumgekühlter Magnet gegen einen schwächeren Permanentmagneten ohne Kühlung getauscht werden.

Die "Endeavour" bringt das Messgerät, schwer wie drei Luxuslimousinen, nun auf ihrem letzten Flug ins All. Im Prinzip kann der Detektor fast beliebig lange an der Außenseite der ISS bleiben. Entscheidend ist, wie lange sich Finanziers für die menschliche Dependance im All finden.

In den kommenden Jahren soll das AMS die kosmische Strahlung untersuchen, weit außerhalb der dickeren Schichten der Erdatmosphäre. Etwa tausend Teilchen pro Quadratmeter und Sekunde prasseln auf das Gerät ein: Protonen, Elektronen, ionisierte Atome und andere Partikel. Der Magnet des Spektrometers lenkt deren stetigen Strom ab. Eine ganze Heerschar von Detektoren bestimmt anschließend Masse, Ladung und Energie der Teilchen.

Die schiere Menge der so gesammelten Informationen wird gigantisch sein. Auf einem zehntägigen Shuttleflug zur russischen Raumstation "Mir" hatte ein Prototyp des Messgeräts (AMS-01) mehr als 100 Millionen geladene kosmische Teilchen nachgewiesen. Damals, 1998, konnten die Forscher zeigen, dass die Teilchenjagd hoch über der Erde überhaupt technisch machbar ist. "Sie müssen ein hochempfindliches Messgerät bauen, das Sie vom Tisch werfen können und das trotzdem funktioniert", sagt Physiker Schael.

"Wir werden eine unwahrscheinliche Sensibilität haben"

Durch noch viel größere Datenberge als beim ersten Experiment werden sich die Forscher nun graben müssen - auf der Suche nach der einen Beobachtung. Der Hauptgewinn, wenn man es so ausdrücken will, wäre zum Beispiel ein einziges Antiteilchen. Das würde nämlich die Vermutung stützen, dass im Universum größere Mengen Antimaterie überlebt haben. Nach der wird nämlich fieberhaft gesucht.

AMS-01 hatte unter rund drei Millionen nachgewiesenen Heliumkernen keinen einzigen aus Antihelium entdecken können. Nun soll der neue, deutlich größere Nachfolger die Forschung entscheidend voranbringen. "Wir werden eine unwahrscheinliche Sensibilität haben. Eintausend- bis zehntausendmal besser im Vergleich zu früher", sagt Forscher Schael. Dass der dabei zum Einsatz kommende Magnet um einiges schwächer ist als das ursprünglich verbaute Modell, stellt nach seiner Auskunft kein Problem dar. Weil man auch die Detektoren modifiziert habe, komme das Gerät auf die gleiche Auflösung wie vorher.

Entscheidender Kopf hinter dem Projekt ist US-Nobelpreisträger Samuel Ting vom Massachusetts Institute of Technology. Gleichzeitig beweist das AMS aber auch, wie international Hightech-Wissenschaft mittlerweile funktioniert: Eine Legion von 500 Wissenschaftlern aus 16 Ländern arbeitet daran mit. Zu ihnen gehören auch Schael und seine Kollegen sowie Forscher vom Karlsruher Institut für Technologie. "AMS wird die Wissenschaft in jedem Fall weiterbringen", gibt sich Schael optimistisch. "Alle Beteiligten gehen davon aus, dass die Natur einige Überraschungen für uns bereithält. Wir können vorher aber nicht sagen, was wir finden."

insgesamt 38 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
Seite 1
unclevanya 29.04.2011
1. 1,5 Milliarden... statt ursprünglich 30 Millionen Dollar... & kein Ende in Sicht....
Here We Are ! - WeltRaum-Expansion oder nicht, - that's the question ! Wenn man all diese WeltRaumEroberungsProjekte zusammenzählte + deren Energie-Ver(sch)wendung berechnete, + (verwandtem) Globalen Militärapparat + all seinen "Anhängseln" in Wissenschaft & Industrie, braucht man sich nicht zu wundern, daß Energie + Geld an allen Ecken + Enden der Zivilen Gesellschaft fehlen. (Ganz abgesehen von den Ökologischen Schäden, die diese "Branchen" auf dem Planeten Erde anrichten.) ................. Doch wie verhext, scheint niemand von diesen Zusammenhängen zwischen "un-zivilem" Energie-Verbrauch + dem allseitig beklagten Energie-"Mangel" Kenntnis nehmen zu wollen. Als wolle die Menschheit nicht wissen, daß sie ohne Globalen Militarismus + WeltRaumEroberung weder Atom-Kraft-Werke noch (quixotische) Wind-Mühlen-Schlachtfelder brauchte + dabei nicht etwa in der Steinzeit landete, sondern zB in überschaubaren Gartenstädten... Daß diese einfache Lösung zugunsten wirklichen menschlichen Wohlstands + mentaler Ausgeglichenheit, statt des Globalen Industriellen Junks (Bhopal bis Fukushima), offensichtlich keine Option ist (politische Wahlen hin oder her), wird vielleicht durch folgende kleine Überlegung leicht(er) verständlich: ........................... " Humans are very mistaken in their presuming to be the motors of [technological] development and in confusing development with the progress of consciousness and civilization. They are its products, vehicles, and witnesses. Even the criticisms they may make of development, its inequality, its inconsistency, its fatality, its inhumanity, even these criticisms are expressions of development and contribute to it. Revolutions, wars, crises, deliberations, inventions, and discoveries are not the `work of the human being' but effects and conditions of complexifying [the cosmic process of the expansion and differentiation of the universe since its origin]." (J-F. Lyotard: A Postmodern Fable)
hornbeam, 29.04.2011
2. Unfassbare Geldverschwendung
Bei uns fieren die Omas im Plattenbau und da verpulvern sie Milliarden für dämliche Fragen nach dämlichen "Teilchen" die keine Sau interssieren.
Haio Forler 29.04.2011
3. .
Zitat von unclevanyaHere We Are ! - WeltRaum-Expansion oder nicht, - that's the question ! Wenn man all diese WeltRaumEroberungsProjekte zusammenzählte + deren Energie-Ver(sch)wendung berechnete, + (verwandtem) Globalen Militärapparat + all seinen "Anhängseln" in Wissenschaft & Industrie, braucht man sich nicht zu wundern, daß Energie + Geld an allen Ecken + Enden der Zivilen Gesellschaft fehlen. (Ganz abgesehen von den Ökologischen Schäden, die diese "Branchen" auf dem Planeten Erde anrichten.) ................. Doch wie verhext, scheint niemand von diesen Zusammenhängen zwischen "un-zivilem" Energie-Verbrauch + dem allseitig beklagten Energie-"Mangel" Kenntnis nehmen zu wollen. Als wolle die Menschheit nicht wissen, daß sie ohne Globalen Militarismus + WeltRaumEroberung weder Atom-Kraft-Werke noch (quixotische) Wind-Mühlen-Schlachtfelder brauchte + dabei nicht etwa in der Steinzeit landete, sondern zB in überschaubaren Gartenstädten... Daß diese einfache Lösung zugunsten wirklichen menschlichen Wohlstands + mentaler Ausgeglichenheit, statt des Globalen Industriellen Junks (Bhopal bis Fukushima), offensichtlich keine Option ist (politische Wahlen hin oder her), wird vielleicht durch folgende kleine Überlegung leicht(er) verständlich: ........................... " Humans are very mistaken in their presuming to be the motors of [technological] development and in confusing development with the progress of consciousness and civilization. They are its products, vehicles, and witnesses. Even the criticisms they may make of development, its inequality, its inconsistency, its fatality, its inhumanity, even these criticisms are expressions of development and contribute to it. Revolutions, wars, crises, deliberations, inventions, and discoveries are not the `work of the human being' but effects and conditions of complexifying [the cosmic process of the expansion and differentiation of the universe since its origin]." (J-F. Lyotard: A Postmodern Fable)
Schon essen, duschen und lesen ist problematisch. Und nachdenken erst ...
klausd_ 29.04.2011
4. spacelivecast.de
Wer heute Abend den Start Live schauen möchte sollte mal bei www.spacelivecast.de vorbeischauen. Gruß, Klaus
marco0 29.04.2011
5.
Zitat von unclevanyaHere We Are ! - WeltRaum-Expansion oder nicht, - that's the question ! Wenn man all diese WeltRaumEroberungsProjekte zusammenzählte + deren Energie-Ver(sch)wendung berechnete, + (verwandtem) Globalen Militärapparat + all seinen "Anhängseln" in Wissenschaft & Industrie, braucht man sich nicht zu wundern, daß Energie + Geld an allen Ecken + Enden der Zivilen Gesellschaft fehlen. (Ganz abgesehen von den Ökologischen Schäden, die diese "Branchen" auf dem Planeten Erde anrichten.) ................. Doch wie verhext, scheint niemand von diesen Zusammenhängen zwischen "un-zivilem" Energie-Verbrauch + dem allseitig beklagten Energie-"Mangel" Kenntnis nehmen zu wollen. Als wolle die Menschheit nicht wissen, daß sie ohne Globalen Militarismus + WeltRaumEroberung weder Atom-Kraft-Werke noch (quixotische) Wind-Mühlen-Schlachtfelder brauchte + dabei nicht etwa in der Steinzeit landete, sondern zB in überschaubaren Gartenstädten... Daß diese einfache Lösung zugunsten wirklichen menschlichen Wohlstands + mentaler Ausgeglichenheit, statt des Globalen Industriellen Junks (Bhopal bis Fukushima), offensichtlich keine Option ist (politische Wahlen hin oder her), wird vielleicht durch folgende kleine Überlegung leicht(er) verständlich: ........................... " Humans are very mistaken in their presuming to be the motors of [technological] development and in confusing development with the progress of consciousness and civilization. They are its products, vehicles, and witnesses. Even the criticisms they may make of development, its inequality, its inconsistency, its fatality, its inhumanity, even these criticisms are expressions of development and contribute to it. Revolutions, wars, crises, deliberations, inventions, and discoveries are not the `work of the human being' but effects and conditions of complexifying [the cosmic process of the expansion and differentiation of the universe since its origin]." (J-F. Lyotard: A Postmodern Fable)
Haben Sie den Artikel gelesen? Es ist ein Messgerät für kosmische Strahlung. Inwiefern hat das mit einem Militärapparat zu tun oder wird dort Energie verschwendet? (was soll das überhaupt heißen?) Ist Ihnen bekannt wieviele Leute an Themen wie der Raumfahrt und Grundlagenforschung arbeiten? Möchten Sie lieber, dass die Leute anstatt Ihre Intelligenz für ein spannendes Thema zu verwenden als 1-Eur-Jobber im McDonalds arbeiten? Haben Sie sich überhaupt jemals im Entferntesten mit dem Wissenschaftsbetrieb oder dem im Artikel vorgestellten AMS auseinandergesetzt? Glaube ich nämlich nicht.
Alle Kommentare öffnen
Seite 1

© SPIEGEL ONLINE 2011
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung


TOP
Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.