NASA hat am Mittwoch das Infrarot-Weltraumteleskop PRIMA offiziell für die nächste Entwicklungsphase ausgewählt. Die Mission soll die Erforschung des tiefen Universums vorantreiben und den Ursprung von Planeten, Sternen sowie Schwarzen Löchern beleuchten. Der Start ist für das Jahr 2033 anvisiert.
Mit der Auswahl von PRIMA (PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics) setzt die US-Raumfahrtbehörde den Startschuss für eine völlig neue Klasse von Astrophysik-Missionen, die als Probe Explorers innerhalb des agency’s longstanding Explorers Program bezeichnet werden. Nach Angaben von NASA-Vertretern rückt das Projekt damit in die sogenannte Phase B vor, in der der Vorentwurf (preliminary design) und die Technologieentwicklung (technology development) für die Mission verfeinert werden.
Wissenschaftliche Ziele und internationale Partner
Das Weltraumteleskop verfügt über einen Spiegeldurchmesser von 5,9 Fuß und soll hochempfindliche Durchmusterungen im ferten Infrarotlicht durchführen, um die Lücke zwischen bestehenden Infrarotobservatorien wie dem James Webb Space Telescope und Radioastronomie-Anlagen zu schließen. Durch das Studieren von strahlender Energie (radiant energy), die nur im fernen Infrarot auftaucht, wird PRIMA eine breite Palette von Fragen über das Universum adressieren. Die gesammelten Daten sollen Aufschluss darüber geben, wie Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entstehen, wie sich Galaxien und deren zentrale Schwarze Löcher im Laufe der kosmischen Geschichte entwickelt haben und wie Staub und schwere Elemente im Universum im Laufe der Zeit aufgebaut wurden.
Nicky Fox erklärte, dass die PRIMA-Mission das nächste Fenster der Menschheit in das tiefe Universum sei und das Dunkle über die kosmische Zeit hinweg enthüllen werde, um die Bildung von Planeten, Sternen, Schwarzen Löchern und sogar die Entstehung von Wasser auf der Erde besser zu verstehen.
Shawn Domagal-Goldman erklärte, dass eine einzelne Mission allein nicht alle Geheimnisse des Universums untersuchen könne, aber indem man die Durchsuchungsfähigkeiten unserer Flotte mit PRIMA auf ferninfrarote Wellenlängen ausweitet, ermögliche man einen unglaublich umfassenden Blick auf den Kosmos.
Die geplante Missionsdauer im Orbit ist auf fünf Jahre ausgelegt. Das Management des gesamten Projekts liegt beim Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Southern California. Zudem unterstützen weitere NASA-Einrichtungen wie das Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland und das Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama das Vorhaben. Ein wesentlicher Baustein ist zudem die internationale Zusammenarbeit. Beteiligt sind das Centre National D’Etudes Spatiales (CNES), die Agenzia Spaziale Italiana (ASI), das Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die Canadian Space Agency (CSA), das Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)/KASA (Korea AeroSpace Administration), die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) sowie die UK Space Agency. Das Explorers Program ist das älteste kontinuierliche NASA-Programm und hat seit dem Start von Explorer 1 im Jahr 1958 mehr als 100 Missionen gestartet; es wird von NASA Goddard für das Science Mission Directorate gemanagt.
Finanzlicher Rahmen und Lehren aus vergangenen Projekten
Bevor die Mission endgültig in die Umsetzungsphase C übergehen kann, steht eine Bestätigungsüberprüfung (confirmation review) an, die auf technischen, programmatischen und kostenbezogenen Leistungsdaten (cost performance) basieren wird, um die Einsatzbereitschaft zu bestimmen. Sollte PRIMA diese Bestätigung erhalten, ist die Obergrenze der Projektkosten auf 1,2 Milliarden US-Dollar festgesetzt, wobei der Start und andere Nicht-Projektkosten nicht in dieser Summe enthalten sind. Der Startzeitpunkt für eine geplante Fünfjahresmission ist auf das Jahr 2033 anvisiert.
Die National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine’s 2020 Decadal Survey, Pathways to Discovery in Astronomy and Astrophysics for the 2020s, empfahl die Etablierung dieser neuen Probe Explorers-Missionsklasse. Domagal-Goldman erklärte bei einem Treffen des Committee on Astronomy and Astrophysics der National Academies, dass frühe Kostenschätzungen für das Habitable Worlds Observatory bei rund 11 Milliarden US-Dollar liegen, was auf dem Niveau des Webb-Teleskops ist, welches seine ursprüngliche Kostenprojektion weit übertraf. Um künftige Flaggschiff-Missionen unter strengere Kostenkontrollen zu bringen, verwies Domagal-Goldman auf den Start der Nancy Grace Roman-Mission, die vor dem Zeitplan und im Rahmen des Budgets blieb.
Shawn Domagal-Goldman erklärte, dass man mit dem Start von Nancy Grace Roman vor dem Zeitplan und im Budget bewiesen habe, dass es kein Naturgesetz sei, dass diese Projekte den Zeitplan und das Budget überschreiten.
Zu den gelernten Lektionen bei der Implementierung von Flaggschiffprojekten gehört die Wichtigkeit, die Architektur und die Anforderungen einer Mission klar zu definieren und sicherzustellen, dass die zugrundeliegenden Technologien gut verstanden sind, bevor Ingenieure mit dem Bau von Flight Hardware beginnen.
Shawn Domagal-Goldman erklärte, um es prägnant auszudrücken: Man müsse die Herausforderung verstehen, eine Mission haben, bei der die Herausforderung unglaublich gut verstanden sei, und sobald man sie verstanden habe, trete man voll aufs Gaspedal und bringe dieses Observatorium so schnell wie möglich an den Startrampe.
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