Im All wimmelt es von Planeten.
Ich will, dass wir in nur einem Jahrzehnt
ein Weltraumteleskop bauen,
das das Bild einer Erde im Orbit eines anderen Sterns erfassen
und herausfinden kann, ob es dort Leben geben könnte.
Meine Kollegen im NASA Jet Propulsion Laboratory
in Princeton und ich arbeiten an einer Technologie,
die in einigen Jahren genau dazu in der Lage sein wird.
Astronomen glauben heute,
dass jeder Stern in der Galaxis einen Planeten hat.
Sie schätzen, dass bis zu ein Fünftel davon
einen erdähnlichen Planeten hat, auf dem Leben möglich wäre.
Gesehen aber haben wir noch keinen; wir haben sie nur indirekt erfasst.
Dies ist das berühmte NASA-Foto vom blass-blauen Punkt.
Aufgenommen wurde es 1990 von der Raumsonde Voyager,
als man sie beim Verlassen des Sonnensystems drehte,
um aus einer Entfernung von 6 Mrd. km eine Foto von der Erde zu machen.
So ein Bild möchte ich von einem erdähnlichen Planeten
eines anderen Sterns machen.
Warum gibt es das noch nicht? Warum ist das schwer?
Stellen Sie sich vor, wir nähmen das Hubble Weltraumteleskop,
drehten es um und setzten es in eine Umlaufbahn um den Mars.
Wir würden vermutlich ein leicht unscharfes Bild der Erde sehen,
weil wir ein recht kleines Teleskop
in der Umlaufbahn des Mars sind.
Nun gehen wir auf die 10-fache Distanz.
Hier sind wir in der Umlaufbahn des Uranus.
Das Bild ist kleiner, weniger detailliert, gröber.
Man sieht den kleinen Mond noch.
Gehen wir wieder 10-mal so weit weg!
Hier sind wir am Rand des Sonnensystems, im Kuipergürtel.
Es gibt gar keine Auflösung mehr.
Die Erde ist nun Carl Sagans blass-blauer Punkt.
Wir entfernen uns wieder um das 10-Fache.
Nun sind wir in der Oort'schen Wolke außerhalb des Sonnensystems,
und wir sehen, wie die Sonne langsam in unser Sichtfeld rückt,
wo sich der Planet befindet.
Und wieder 10-mal weiter weg.
Nun sind wir bei Alpha Centauri, unserem nächsten Nachbarstern,
und der Planet ist weg.
Alles, was wir sehen, ist das große strahlende Bild des Sterns,
der 10-Mrd.-mal heller leuchtet als der Planet,
der in dem kleinen roten Kreis sein sollte.
Das wollen wir sehen. Deshalb ist es so schwer!
Das Licht vom Stern wird gebeugt, im Inneren des Teleskops gestreut,
und erzeugt das sehr helle Bild, das den Planeten verblassen lässt.
Um den Planeten sichtbar zu machen, müssen wir etwas gegen all das Licht tun.
Wir müssen es loswerden.
Viele meiner Kollegen arbeiten an tollen Technologien zu dem Zweck,
aber ich möchte Ihnen heute die vorstellen, die ich am coolsten finde
und die uns am ehesten innerhalb des nächsten Jahrzehnts eine Erde liefert.
Vorgestellt wurde die Idee 1962 vom Vater des Weltraumteleskops, Lyman Spitzer.
Dazu angeregt hatte ihn eine Eklipse.
Sie kennen das alle: eine Sonnenfinsternis.
Der Mond hat sich vor die Sonne geschoben.
Er deckt den Großteils des Lichts ab und wir sehen um ihn herum eine matte Korona.
Es ist wie wenn ich den Daumen hochhalte und
den Strahler abblocke, der mich blendet:
Ich kann Sie in der hinteren Reihe sehen.
Also, was passiert hier?
Nun, der Mond
wirft einen Schatten auf die Erde.
Wir platzieren ein Teleskop oder eine Kamera in diesen Schatten,
blicken zurück auf die Sonne,
der Großteil des Lichts ist weg,
und wir können die matte, feine Struktur in der Korona erkennen.
Spitzer schlug vor, das im Weltraum nachzustellen.
Wir bauen eine große Lichtblende, fliegen sie ins All,
platzieren sie vor dem Stern,
verdecken den Großteil des Lichts,
fliegen ein Weltraumteleskop in den so erzeugten Schatten
und "Zack!" -- wir sehen Planeten.
Aussehen würde das ungefähr so:
Da ist die große Lichtblende -- und es gibt keine Planeten.
Denn leider funktioniert das so nicht sehr gut,
weil die Lichtwellen des Lichts und die Wellen
um die Lichtblende gebeugt werden,
auf dieselbe Weise wie im Teleskop.
Es ist wie Wasser, das einen Stein im Bach umfließt,
und all das Licht zerstört den Schatten einfach.
Es ist ein schlechter Schatten: Wir sehen keine Planeten.
Aber Spitzer kannte die Lösung.
Wenn wir die Kanten aufbrechen, sie weicher machen könnten,
um die Beugung zu reduzieren, dann können wir einen Planeten sehen.
In den letzten, rund zehn Jahren haben wir genau dafür optimale Lösungen gefunden.
Eine davon sieht ungefähr so aus:
Wir nennen sie blütenförmige Sternenblende ("Starshade").
Wenn wir die Kanten der Blütenblätter genau richtig hinbekommen,
regulieren wir ihre Form so, dass wir die Beugung reduzieren.
Nun ist es ein toller Schatten.
Er ist etwa 10-Mrd.-mal dunkler als zuvor,
und wir erkennen die angestrahlten Planeten -- einfach so.
Sie muss natürlich größer sein als mein Daumen.
Starshade ist
halb so groß wie ein Fußballfeld.
Sie muss 50 000 Kilometer vom Teleskop wegfliegen,
das exakt in ihrem Schatten bleiben muss,
und dann können wir diese Planeten sehen.
Das klingt schwierig,
aber brillante Ingenieure, meine Kollegen bei JPL,
haben ein fabelhaftes Design entwickelt,
und das sieht so aus.
Sie ist anfangs um eine Nabe gewickelt.
Sie trennt sich vom Teleskop.
Die Blütenblätter entfalten sich -- öffnen sich.
Das Teleskop dreht sich herum.
Sie sehen, wie Starshade wendet
und 50 000 Kilometer vom Teleskop wegfliegt.
Sie wird sich vor den Stern platzieren
und, einfach so, einen wunderbaren Schatten erzeugen.
Zack, wir kriegen die Planeten in seiner Umlaufbahn.
(Applaus)
Vielen Dank.
Das ist kein Science-Fiction.
Wir arbeiten seit 5 oder 6 Jahren daran.
Letzten Sommer haben wir einen coolen Test durchgeführt,
in Kalifornien bei Northrop Grumman.
Dies sind vier Blütenblätter einer Starshade im kleinen Maßstab.
Sie ist ca. halb so groß wie die, die Sie eben sahen.
Hier entfalten sich die Blätter.
Vier Studenten haben diese vier Blätter im Sommerpraktikum bei JPL gebaut.
Sie sehen, wie sie ausfahren.
Die Blätter müssen sich richtig drehen.
Das Gerüst der Blätter muss jedes Mal exakt zur selben Stelle ausfahren,
auf ein Zehntel Millimeter genau.
Wir haben den Test 16-mal ausgeführt,
und 16-mal blieb es exakt an derselben Stelle stehen,
auf ein Zehntel Millimeter genau.
Dies muss mit absoluter Präzision erfolgen,
aber wenn es gelingt, diese Technologie zu bauen und ins All zu bringen,
dann könnte man so etwas erblicken:
Dies ist ein Bild eines unserer Nachbarsterne vom Hubble-Weltraumteleskop.
Wenn wir ein ähnliches Weltraumteleskop,
ein etwas größeres,
dort hinausbringen und
eine Blende davorfliegen könnten,
dann sähen wir vielleicht so etwas ...
Das ist ein Familienporträt des Sonnensystems --
aber nicht unseres; wir hoffen auf ein anderes Sonnensystem --,
durch eine Blende gesehen, eine Starshade wie diese.
Sie sehen Jupiter, Saturn,
Uranus, Neptun und, direkt dort in der Mitte,
neben dem Rest an Licht,
ist der blass-blaue Punkt. Das ist die Erde.
Das wollen wir sehen -- sehen, ob es Wasser gibt, Sauerstoff, Ozon,
Dinge, die uns verraten, ob es dort Leben geben könnte.
Für mich ist dies die coolste Wissenschaft.
Darum arbeite ich in diesem Feld,
weil ich denke, das wird die Welt verändern.
Wenn wir das sehen, wird das alles verändern.
Vielen Dank.
(Applaus)