Die Spiegel des James Webb Space Telescope sollen einen Blick auf die ersten Sterne des Universums werfen. Credit: Desiree Stover/NASA
Die NASA wird den Start ihres ehrgeizigen James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) um fast ein Jahr verschieben, bis etwa Mai 2020. Dadurch werden die Kosten für die Mission – das komplexeste Weltraumteleskop, das je gebaut wurde – wahrscheinlich die vom US-Kongress festgelegte Obergrenze von 8 Milliarden US-Dollar überschreiten. Es ist der erste große Rückschlag, seit die NASA 2011 ihre Pläne für das Projekt überarbeitet hat, nachdem der Zeitplan jahrelang ins Rutschen geraten und die Kosten gestiegen waren.
Die NASA gab die Verzögerung am 27. März bekannt und erklärte, dass die Ingenieure mehr Zeit benötigten, um die Komponenten des Raumfahrzeugs bei ihrem Hauptauftragnehmer Northrop Grumman in Redondo Beach, Kalifornien, zusammenzubauen und zu testen. Unter anderem dauerte es Wochen länger als erwartet, bis der zusammenklappbare, tennisplatzgroße Sonnenschutzschirm, der den 6,5-Meter-Spiegel des Observatoriums schützt, während der Tests ein- und ausgeklappt werden konnte.
„Offen gesagt, dauern die Tests länger als erwartet“, sagte Robert Lightfoot, der amtierende NASA-Administrator, gegenüber Reportern.
Die Agentur sagte nicht, wie viel die Verzögerung kosten würde, aber einige Schätzungen deuten darauf hin, dass sie das Projekt um einige hundert Millionen Dollar verteuern könnte. In den letzten Jahren hat der Kongress die NASA dazu gedrängt, die Kosten für das Teleskop und andere zukünftige Missionen niedrig zu halten.
Die Verzögerung wird sich auf das Astrophysik-Budget der NASA im Allgemeinen auswirken, einschließlich ihres nächsten großen geplanten Weltraumobservatoriums, dem Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST). Die NASA wollte in den kommenden Jahren mehr für WFIRST ausgeben, da ihre Beiträge zu JWST schrumpften, und tauschte das Ende der Entwicklung einer Mission gegen den Beginn einer anderen ein. Nun droht die JWST-Verzögerung die Probleme für WFIRST zu verschärfen. Letzten Monat schlug Präsident Donald Trump vor, WFIRST zu streichen; Astronomen protestierten, und der Kongress hat es mit einer Finanzspritze von 150 Millionen Dollar vorerst wiederhergestellt.
US-Astronomen stuften JWST und WFIRST in dekadischen Umfragen über ihre wissenschaftlichen Prioritäten aus den Jahren 2000 und 2010 als die wichtigsten großen Weltraummissionen ein.
Abweichung vom Ziel
Die NASA hat den Start von JWST verschoben, nachdem ein unabhängiges Expertengremium in diesem Monat zu dem Schluss kam, dass das Projekt sein Ziel eines Starts im Juni 2019 nicht erreichen kann. Die Behörde hatte sich kürzlich auf dieses Ziel zubewegt und den seit dem Neustart des Projekts im Jahr 2011 angestrebten Starttermin im Oktober 2018 aufgegeben. Nun wird ein weiteres unabhängiges Gremium unter dem Vorsitz des ehemaligen Raumfahrtdirektors Tom Young den Zeitplan des Projekts überprüfen. Auf der Grundlage dieser Überprüfungen wird die NASA in den kommenden Monaten über ein genaueres Startziel entscheiden.
„Wir haben nur eine Chance, bevor wir ins All starten“, sagt Thomas Zurbuchen, der stellvertretende NASA-Administrator für Wissenschaft.
Bis vor kurzem konnten die Projektmanager Probleme mit dem Zeitplan lösen, indem sie Arbeitsaufgaben an andere Orte verlegten. So beschlossen die Ingenieure beispielsweise, den Spiegel des Teleskops im Johnson Space Center der NASA in Houston zu reinigen, bevor sie ihn in die überfüllte Raumfahrzeug-Montageanlage bei Northrop transportierten.
Die Mitarbeiter von Northrop arbeiten jetzt in drei Schichten, 24 Stunden am Tag, können aber nicht genügend Teile gleichzeitig bearbeiten, um den Zeitplan einzuhalten. Die erhöhte Anzahl von Arbeitern treibt die Gesamtkosten des Projekts in die Höhe, wie das US Government Accountability Office letzten Monat berichtete.
Es gibt auch noch andere Probleme. Im April 2017 legte ein Techniker während eines Tests eine zu hohe Spannung an, wodurch Komponenten des Antriebssystems beschädigt wurden, deren Austausch mehr als einen Monat dauerte. Im Oktober entdeckten die Ingenieure mehrere Risse in der Sonnenblende, die auf einen „Verarbeitungsfehler“ zurückzuführen waren. Und ein Teil des fünfschichtigen Sonnenschutzschildes verfing sich während eines Entfaltungstests.
Die NASA wird hochrangige Manager nach Kalifornien entsenden und dafür sorgen, dass immer einer in der Northrop-Anlage anwesend ist. In einer Erklärung erklärte Northrop, dass das Unternehmen „sein Engagement für die NASA und die Sicherstellung der erfolgreichen Integration, des Starts und des Einsatzes des James-Webb-Weltraumteleskops unbeirrt fortsetzt“.
Pläne durcheinander
Alle Tests sind von entscheidender Bedeutung, da das JWST von einer Umlaufbahn aus operieren wird, die etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist, wo es nicht wie das Hubble-Weltraumteleskop von Astronauten gewartet werden kann. JWST wird 100 Mal leistungsfähiger sein als Hubble und das Universum hauptsächlich im Infrarotbereich untersuchen. Zu den zahlreichen Himmelsphänomenen, die es erforschen soll, gehören die ersten Sterne und Galaxien, die sich im Universum gebildet haben, sowie Planeten innerhalb und außerhalb des Sonnensystems.
Die NASA hatte die Wissenschaftler gebeten, bis nächste Woche Vorschläge für die ersten Beobachtungen des JWST einzureichen, aber die Behörde hat diese Frist aufgehoben. „Wir würden lieber später starten und perfekt arbeiten, als uns zu beeilen und Probleme zu haben“, sagt Emily Levesque, eine Astronomin an der University of Washington in Seattle, die einen Vorschlag ausgearbeitet hatte. „Aber es wird viele Leute geben, die darüber nachdenken, was dies für die Astronomie und für künftige Missionen bedeutet.“
Zurbuchen sagte, er habe Diskussionen darüber begonnen, ob die Astronomen die nächste dekadische Vermessung, die für 2020 geplant war, verschieben sollten. „Soll das geschehen, wenn wir echte Daten von Webb in den Händen haben, oder vorher?“, fragte er.
Follow the money
Die Verzögerung bedeutet, dass die NASA einen neuen Zeitplan mit der Europäischen Weltraumorganisation vereinbaren muss, die JWST von ihrem Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana starten wird. Die NASA wird sich auch überlegen müssen, wie sie die zusätzlichen Kosten auffangen kann – vielleicht indem sie sie aus dem Betriebsbudget für JWST nimmt, Northrop bestraft oder WFIRST oder andere Projekte verschiebt. Die NASA hat bisher 7,3 Milliarden Dollar für das Projekt ausgegeben, sagte Lightfoot; Ausgaben von mehr als 8 Milliarden Dollar müssten vom Kongress neu genehmigt werden.
WFIRST wurde kürzlich nach einer eigenen unabhängigen Überprüfung einer Kostensenkungsmaßnahme unterzogen. Die Missionsmanager reduzieren einige der wissenschaftlichen Fähigkeiten, um das Budget von 3,2 Mrd. $ nicht zu überschreiten.
JWST und WFIRST sind technologisch sehr unterschiedlich, sagt Jon Morse, Geschäftsführer des Boldly Go Institute, einer Organisation für Weltraumforschung in New York City, und ehemaliger Leiter der Astrophysikabteilung der NASA. JWST umfasst komplexe Konstruktionen, die noch nie zuvor getestet wurden, wie z. B. den riesigen Sonnenschutzschild. WFIRST wird ein gut bekanntes 2,4-Meter-Spiegeldesign verwenden, das keine neue Technologie erfordert.
„Es ist unwahrscheinlich, dass WFIRST Kostenprobleme in der gleichen Größenordnung wie JWST entwickeln wird“, sagt Morse.