The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets | Jeremy Kasdin

Jeremy Kasdin: Eine blütenförmige Sternenblende zur Entdeckung erdähnlicher Planeten

Übersetzung: Tracey J. Evans Lektorat: Nadine Hennig

The universe is teeming with planets.

Im All wimmelt es von Planeten.

I want us, in the next decade,

Ich will, dass wir in nur einem Jahrzehnt

to build a space telescope that'll be able to image

ein Weltraumteleskop bauen,

das das Bild einer Erde im Orbit eines anderen Sterns erfassen

an Earth about another star

and figure out whether it can harbor life.

und herausfinden kann, ob es dort Leben geben könnte.

My colleagues at the NASA Jet Propulsion Laboratory

Meine Kollegen im NASA Jet Propulsion Laboratory

at Princeton and I are working on technology

in Princeton und ich arbeiten an einer Technologie,

that will be able to do just that in the coming years.

die in einigen Jahren genau dazu in der Lage sein wird.

Astronomers now believe that every star

Astronomen glauben heute,

dass jeder Stern in der Galaxis einen Planeten hat.

in the galaxy has a planet,

and they speculate that up to one fifth of them

Sie schätzen, dass bis zu ein Fünftel davon

have an Earth-like planet

einen erdähnlichen Planeten hat, auf dem Leben möglich wäre.

that might be able to harbor life,

but we haven't seen any of them.

Gesehen aber haben wir noch keinen; wir haben sie nur indirekt erfasst.

We've only detected them indirectly.

This is NASA's famous picture of the pale blue dot.

Dies ist das berühmte NASA-Foto vom blass-blauen Punkt.

It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,

Aufgenommen wurde es 1990 von der Raumsonde Voyager,

when they turned it around as it was exiting the solar system

als man sie beim Verlassen des Sonnensystems drehte,

to take a picture of the Earth

um aus einer Entfernung von 6 Mrd. km eine Foto von der Erde zu machen.

from six billion kilometers away.

I want to take that

So ein Bild möchte ich von einem erdähnlichen Planeten

of an Earth-like planet about another star.

eines anderen Sterns machen.

Why haven't we done that? Why is that hard?

Warum gibt es das noch nicht? Warum ist das schwer?

Well to see, let's imagine we take

Stellen Sie sich vor, wir nähmen das Hubble Weltraumteleskop,

the Hubble Space Telescope

and we turn it around and we move it out

drehten es um und setzten es in eine Umlaufbahn um den Mars.

to the orbit of Mars.

We'll see something like that,

Wir würden vermutlich ein leicht unscharfes Bild der Erde sehen,

a slightly blurry picture of the Earth,

because we're a fairly small telescope

weil wir ein recht kleines Teleskop

out at the orbit of Mars.

in der Umlaufbahn des Mars sind.

Now let's move ten times further away.

Nun gehen wir auf die 10-fache Distanz.

Here we are at the orbit of Uranus.

Hier sind wir in der Umlaufbahn des Uranus.

It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.

Das Bild ist kleiner, weniger detailliert, gröber.

We can still see the little moon,

Man sieht den kleinen Mond noch.

but let's go ten times further away again.

Gehen wir wieder 10-mal so weit weg!

Here we are at the edge of the solar system,

Hier sind wir am Rand des Sonnensystems, im Kuipergürtel.

out at the Kuiper Belt.

Now it's not resolved at all.

Es gibt gar keine Auflösung mehr.

It's that pale blue dot of Carl Sagan's.

Die Erde ist nun Carl Sagans blass-blauer Punkt.

But let's move yet again ten times further away.

Wir entfernen uns wieder um das 10-Fache.

Here we are out at the Oort Cloud,

Nun sind wir in der Oort'schen Wolke außerhalb des Sonnensystems,

outside the solar system,

and we're starting to see the sun

und wir sehen, wie die Sonne langsam in unser Sichtfeld rückt,

move into the field of view

and get into where the planet is.

wo sich der Planet befindet.

One more time, ten times further away.

Und wieder 10-mal weiter weg.

Nun sind wir bei Alpha Centauri, unserem nächsten Nachbarstern,

Now we're at Alpha Centauri,

our nearest neighbor star,

and the planet is gone.

und der Planet ist weg.

All we're seeing is the big beaming image of the star

Alles, was wir sehen, ist das große strahlende Bild des Sterns,

that's ten billion times brighter than the planet,

der 10-Mrd.-mal heller leuchtet als der Planet,

which should be in that little red circle.

der in dem kleinen roten Kreis sein sollte.

That's what we want to see. That's why it's hard.

Das wollen wir sehen. Deshalb ist es so schwer!

The light from the star is diffracting.

Das Licht vom Stern wird gebeugt, im Inneren des Teleskops gestreut,

It's scattering inside the telescope,

creating that very bright image

und erzeugt das sehr helle Bild, das den Planeten verblassen lässt.

that washes out the planet.

So to see the planet,

Um den Planeten sichtbar zu machen, müssen wir etwas gegen all das Licht tun.

we have to do something about all of that light.

We have to get rid of it.

Wir müssen es loswerden.

I have a lot of colleagues working on

Viele meiner Kollegen arbeiten an tollen Technologien zu dem Zweck,

really amazing technologies to do that,

but I want to tell you about one today

aber ich möchte Ihnen heute die vorstellen, die ich am coolsten finde

that I think is the coolest,

and probably the most likely to get us an Earth

und die uns am ehesten innerhalb des nächsten Jahrzehnts eine Erde liefert.

in the next decade.

It was first suggested by Lyman Spitzer,

Vorgestellt wurde die Idee 1962 vom Vater des Weltraumteleskops, Lyman Spitzer.

the father of the space telescope, in 1962,

and he took his inspiration from an eclipse.

Dazu angeregt hatte ihn eine Eklipse.

You've all seen that. That's a solar eclipse.

Sie kennen das alle: eine Sonnenfinsternis.

The moon has moved in front of the sun.

Der Mond hat sich vor die Sonne geschoben.

It blocks out most of the light

Er deckt den Großteils des Lichts ab und wir sehen um ihn herum eine matte Korona.

so we can see that dim corona around it.

It would be the same thing if I put my thumb up

Es ist wie wenn ich den Daumen hochhalte und

and blocked that spotlight that's getting right in my eye,

den Strahler abblocke, der mich blendet:

I can see you in the back row.

Ich kann Sie in der hinteren Reihe sehen.

Well, what's going on?

Also, was passiert hier?

Well the moon

Nun, der Mond

is casting a shadow down on the Earth.

wirft einen Schatten auf die Erde.

We put a telescope or a camera in that shadow,

Wir platzieren ein Teleskop oder eine Kamera in diesen Schatten,

we look back at the sun,

blicken zurück auf die Sonne,

and most of the light's been removed

der Großteil des Lichts ist weg,

and we can see that dim, fine structure

und wir können die matte, feine Struktur in der Korona erkennen.

in the corona.

Spitzer's suggestion was we do this in space.

Spitzer schlug vor, das im Weltraum nachzustellen.

We build a big screen, we fly it in space,

Wir bauen eine große Lichtblende, fliegen sie ins All,

we put it up in front of the star,

platzieren sie vor dem Stern,

we block out most of the light,

verdecken den Großteil des Lichts,

we fly a space telescope in that shadow that's created,

fliegen ein Weltraumteleskop in den so erzeugten Schatten

and boom, we get to see planets.

und "Zack!" -- wir sehen Planeten.

Well that would look something like this.

Aussehen würde das ungefähr so:

So there's that big screen,

Da ist die große Lichtblende -- und es gibt keine Planeten.

and there's no planets,

because unfortunately it doesn't actually work very well,

Denn leider funktioniert das so nicht sehr gut,

because the light waves of the light and waves

weil die Lichtwellen des Lichts und die Wellen

diffracts around that screen

um die Lichtblende gebeugt werden,

the same way it did in the telescope.

auf dieselbe Weise wie im Teleskop.

It's like water bending around a rock in a stream,

Es ist wie Wasser, das einen Stein im Bach umfließt,

and all that light just destroys the shadow.

und all das Licht zerstört den Schatten einfach.

It's a terrible shadow. And we can't see planets.

Es ist ein schlechter Schatten: Wir sehen keine Planeten.

But Spitzer actually knew the answer.

Aber Spitzer kannte die Lösung.

Wenn wir die Kanten aufbrechen, sie weicher machen könnten,

If we can feather the edges, soften those edges

so we can control diffraction,

um die Beugung zu reduzieren, dann können wir einen Planeten sehen.

well then we can see a planet,

and in the last 10 years or so we've come up

In den letzten, rund zehn Jahren haben wir genau dafür optimale Lösungen gefunden.

with optimal solutions for doing that.

It looks something like that.

Eine davon sieht ungefähr so aus:

Wir nennen sie blütenförmige Sternenblende ("Starshade").

We call that our flower petal starshade.

If we make the edges of those petals exactly right,

Wenn wir die Kanten der Blütenblätter genau richtig hinbekommen,

if we control their shape,

regulieren wir ihre Form so, dass wir die Beugung reduzieren.

we can control diffraction,

and now we have a great shadow.

Nun ist es ein toller Schatten.

It's about 10 billion times dimmer than it was before,

Er ist etwa 10-Mrd.-mal dunkler als zuvor,

and we can see the planets beam out just like that.

und wir erkennen die angestrahlten Planeten -- einfach so.

That, of course, has to be bigger than my thumb.

Sie muss natürlich größer sein als mein Daumen.

That starshade is about

Starshade ist

the size of half a football field

halb so groß wie ein Fußballfeld.

and it has to fly 50,000 kilometers away from the telescope

Sie muss 50 000 Kilometer vom Teleskop wegfliegen,

that has to be held right in its shadow,

das exakt in ihrem Schatten bleiben muss,

and then we can see those planets.

und dann können wir diese Planeten sehen.

This sounds formidable,

Das klingt schwierig,

but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,

aber brillante Ingenieure, meine Kollegen bei JPL,

came up with a fabulous design for how to do that

haben ein fabelhaftes Design entwickelt,

and it looks like this.

und das sieht so aus.

It starts wrapped around a hub.

Sie ist anfangs um eine Nabe gewickelt.

It separates from the telescope.

Sie trennt sich vom Teleskop.

The petals unfurl, they open up,

Die Blütenblätter entfalten sich -- öffnen sich.

the telescope turns around.

Das Teleskop dreht sich herum.

Then you'll see it flip and fly out

Sie sehen, wie Starshade wendet

that 50,000 kilometers away from the telescope.

und 50 000 Kilometer vom Teleskop wegfliegt.

It's going to move in front of the star

Sie wird sich vor den Stern platzieren

just like that, creates a wonderful shadow.

und, einfach so, einen wunderbaren Schatten erzeugen.

Boom, we get planets orbiting about it.

Zack, wir kriegen die Planeten in seiner Umlaufbahn.

(Applause)

(Applaus)

Thank you.

Vielen Dank.

That's not science fiction.

Das ist kein Science-Fiction.

We've been working on this for the last five or six years.

Wir arbeiten seit 5 oder 6 Jahren daran.

Last summer, we did a really cool test

Letzten Sommer haben wir einen coolen Test durchgeführt,

out in California at Northrop Grumman.

in Kalifornien bei Northrop Grumman.

So those are four petals.

Dies sind vier Blütenblätter einer Starshade im kleinen Maßstab.

This is a sub-scale star shade.

It's about half the size of the one you just saw.

Sie ist ca. halb so groß wie die, die Sie eben sahen.

You'll see the petals unfurl.

Hier entfalten sich die Blätter.

Those four petals were built by four undergraduates

Vier Studenten haben diese vier Blätter im Sommerpraktikum bei JPL gebaut.

doing a summer internship at JPL.

Now you're seeing it deploy.

Sie sehen, wie sie ausfahren.

Those petals have to rotate into place.

Die Blätter müssen sich richtig drehen.

The base of those petals

Das Gerüst der Blätter muss jedes Mal exakt zur selben Stelle ausfahren,

has to go to the same place every time

to within a tenth of a millimeter.

auf ein Zehntel Millimeter genau.

We ran this test 16 times,

Wir haben den Test 16-mal ausgeführt,

and 16 times it went into the exact same place

und 16-mal blieb es exakt an derselben Stelle stehen,

to a tenth of a millimeter.

auf ein Zehntel Millimeter genau.

This has to be done very precisely,

Dies muss mit absoluter Präzision erfolgen,

but if we can do this, if we can build this technology,

aber wenn es gelingt, diese Technologie zu bauen und ins All zu bringen,

if we can get it into space,

you might see something like this.

dann könnte man so etwas erblicken:

That's a picture of one our nearest neighbor stars

Dies ist ein Bild eines unserer Nachbarsterne vom Hubble-Weltraumteleskop.

taken with the Hubble Space Telescope.

If we can take a similar space telescope,

Wenn wir ein ähnliches Weltraumteleskop,

slightly larger,

ein etwas größeres,

put it out there,

dort hinausbringen und

fly an occulter in front of it,

eine Blende davorfliegen könnten,

what we might see is something like that --

dann sähen wir vielleicht so etwas ...

that's a family portrait of our solar system -- but not ours.

Das ist ein Familienporträt des Sonnensystems --

We're hoping it'll be someone else's solar system

aber nicht unseres; wir hoffen auf ein anderes Sonnensystem --,

as seen through an occulter,

durch eine Blende gesehen, eine Starshade wie diese.

through a starshade like that.

You can see Jupiter, you can see Saturn,

Sie sehen Jupiter, Saturn,

Uranus, Neptune, and right there in the center,

Uranus, Neptun und, direkt dort in der Mitte,

next to the residual light

neben dem Rest an Licht,

is that pale blue dot. That's Earth.

ist der blass-blaue Punkt. Das ist die Erde.

We want to see that, see if there's water,

Das wollen wir sehen -- sehen, ob es Wasser gibt, Sauerstoff, Ozon,

oxygen, ozone,

the things that might tell us that it could harbor life.

Dinge, die uns verraten, ob es dort Leben geben könnte.

I think this is the coolest possible science.

Für mich ist dies die coolste Wissenschaft.

That's why I got into doing this,

Darum arbeite ich in diesem Feld,

because I think that will change the world.

weil ich denke, das wird die Welt verändern.

That will change everything when we see that.

Wenn wir das sehen, wird das alles verändern.

Thank you.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)