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Ein Blick auf das Chandra-Röntgenobservatorium nach dem Aussetzen durch die Mission STS-93 des Space Shuttle Columbia am 23. Juli 1999 (Bildnachweis: NASA)

Letzte Woche wurde ein ominöser Brief auf der Website des Chandra-Röntgenobservatoriums veröffentlicht. „Liebe Chandra-Gemeinde“, heißt es darin, „wie viele von Ihnen wissen, wurde das NASA-Budget für das Jahr 25 und darüber hinaus veröffentlicht…“

Dieser Brief wurde von Patrick Slane, dem Direktor des Chandra-Röntgenzentrums, geschrieben. Darin spricht er über den Haushaltsvorschlag der NASA für die nächsten Jahre. Es ist ein Budget, das die Zukunft von Chandra als düster darstellt – ein Budget, das Chandras Mission hinter sich lassen würde.

„Die Wissenschaftler, die für ihre Forschung auf Chandra angewiesen sind, sind schockiert“, so Slane gegenüber kosmischeweiten.de, „aber die Energie, sich gegen diese Entscheidung zu wehren, ist groß.“

Das unerwartete Ende von Chandra wäre für die Astronomen und für die Astronomie zweifellos ein herber Schlag. Wissenschaftler, die die erdumkreisende Raumsonde als ihren Nordstern nutzen, um die Strukturen Schwarzer Löcher zu erforschen, müssen mit Entlassungen rechnen, und es gibt derzeit kein anderes Observatorium, das in der Lage ist, die Art von Röntgenauflösung zu erreichen, die Chandra erzielt hat, seit es 1999 seinen gemütlichen Platz um unseren Planeten erreichte. Es sind diese Auflösungen, die es den Wissenschaftlern der Schwarzen Löcher ermöglicht haben, nicht nur die Hohlräume selbst, sondern auch viele kosmische Wanderer zu untersuchen, die das Pech hatten, ihnen zu nahe zu kommen.

Durch die verschachtelten Spiegel, die bis auf wenige Atome genau geglättet sind, ist Chandra empfindlich genug, um Signale aus dem Weltraum bis zu ihren sehr schwachen Quellen zurückzuverfolgen – eine Empfindlichkeit, die selbst das allmächtige James Webb Space Telescope nicht hat. Das liegt daran, dass das JWST mit Röntgenstrahlen überhaupt nicht arbeitet. Ebenso wenig wie das Hubble-Weltraumteleskop oder das Euclid-Weltraumteleskop. Tatsächlich gibt es nicht viele Observatorien, die sich mit Röntgenstrahlen im Allgemeinen befassen.

„Das Röntgenobservatorium Athena, das von der ESA entwickelt wird – obwohl es derzeit unter einem eigenen Budgetdruck steht – würde viele ähnliche Möglichkeiten bieten, mit einem viel größeren Sammelgebiet“, sagte Slane, „aber mit einer Winkelauflösung, die hinter den exquisiten Abbildungsmöglichkeiten von Chandra zurückbleibt.“

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Das Weltraumobservatorium kann Neutronensterne in weit entfernten Galaxien identifizieren, die unseren anderen Geräten wahrscheinlich verborgen bleiben, und es kann die Feinheiten von Sternexplosionen so gut entschlüsseln, dass man leicht vergisst, wie unverständlich eine Sternexplosion für den menschlichen Verstand ist. Ohne Chandra wäre es schwierig, all diese Dinge zu erreichen, vielleicht sogar unmöglich, bis jemand ein Chandra 2.0 entwickelt.

Es gibt noch keinen Plan für eine Chandra 2.0.

Eine künstlerische Interpretation von Chandra im Weltraum. (Bildnachweis: NASA)

„Der logische NASA-Nachfolger von Chandra“, so Slane, „ist eine Mission namens Lynx.“ Leider wurde Lynx in der jüngsten Dekadenübersicht – im Grunde eine Übersicht über die wichtigsten wissenschaftlichen Projekte über einen Zeitraum von zehn Jahren – zwar für eine Förderung ausgewählt, aber nicht für eine hochprioritäre Entwicklungsfinanzierung.

Allerdings ist der frustrierendste Aspekt der Abschaltung von Chandra, den Slane in seinem Brief sehr deutlich macht, wohl auch der einfachste: Sie funktioniert immer noch.

„Ich beginne die meisten meiner Morgen damit, einer kurzen Besprechung um 9 Uhr morgens zuzuhören, in der das Team den Status von Chandra mitteilt“, sagte Slane. „Ich bin daran gewöhnt, die ruhige Stimme von Paul Viens, unserem leitenden Ingenieur, zu hören, mit seiner üblichen Beschreibung: ‚Es gibt nichts aus der Technik zu berichten; die Dinge sind ruhig mit der Raumsonde. Das ist der Beginn eines weiteren produktiven Tages mit Chandra. Es ist traurig, sich dieselben Worte in einem anderen Kontext vorzustellen.“

NASA’s Sicht der Dinge

Um auf die Einzelheiten einzugehen: Der Budgetantrag der NASA für 2025 – der, wie Beamte der Behörde einräumten, weitaus niedriger ausfiel als erhofft und eher einem „Kompromiss des Kongresses“ entsprach – besagt nicht, dass Chandra sofort abgeschaltet werden muss.

In der Übersicht über die Finanzierung verschiedener NASA-bezogener Projekte in den nächsten Jahren wird das Chandra-Budget enorm gekürzt.

Das Budget des Observatoriums sinkt von 41,1 Millionen Dollar im Jahr 2025 auf 26,6 Millionen Dollar im Jahr 2026. Diese zweite Zahl bleibt für 2027 und 2028 bestehen, aber 2029 sieht das Budget nur noch 5,2 Millionen Dollar für Chandra vor.

„Wir wussten, dass sich Haushaltsprobleme abzeichnen würden“, sagte Slane. „Unser Budgetprozess für 2024 war turbulent, mit auf- und absteigenden Schätzungen, die letztendlich ein Defizit hinterließen, das auf Anweisung des NASA-Hauptquartiers durch Kürzungen der Mittel für die Beobachter verwaltet wurde“.

Die tatsächlichen Budgetzahlen wurden dem Team jedoch erst mit dem offiziellen Budgetantrag bekannt gegeben.

„Im Januar“, so Slane, „haben wir eine frühere Budgetübung durchgeführt, bei der wir angewiesen wurden, die Auswirkungen eines Budgets für das GJ25 zu bewerten, das auf dem Niveau des GJ24 blieb. Die Auswirkungen waren sehr signifikant.“

Das angekündigte Budget, fügte er hinzu, sei „viel, viel niedriger als das, was für diese Übung angenommen wurde, was unerwartet war“.

Das Chandra-Röntgenobservatorium vor dem Hintergrund der Erde, bevor das Observatorium am 23. Juli 1999 aus dem Frachtraum des Space Shuttle Columbia (STS-93) entlassen wird. (Bildnachweis: Space Frontiers/Archive Photos/Hulton Archive/Getty Images)

Es ist auch erwähnenswert, dass die Budgets für einige andere Projekte ebenfalls gekürzt werden; Chandras möglicher Untergang steht nicht allein.

Die Probleme für das U.S.-Extremely Large Telescope-Programm sind zum Beispiel dank der Haushaltsankündigung der NASA für das Jahr 24, die ebenfalls vor kurzem veröffentlicht wurde, gestiegen. Es sieht so aus, als ob nur eines der beiden riesigen bodengestützten Teleskope – das Giant Magellan Telescope und das Thirty Meter Telescope – weitergebaut werden kann, obwohl beide bereits in Arbeit sind. Auch das Budget für Hubble soll gekürzt werden, obwohl es nicht von der Stilllegung bedroht ist, wie es bei Chandra der Fall ist.

Nächsten Monat werden beide Projekte einer Überprüfung unterzogen, bei der Präsentationen für die NASA und ein Team von Gremiumsmitgliedern gehalten werden. Diese Präsentationen werden Optionen für Szenarien bieten, unter denen die Projekte in irgendeiner Form unter den neuen Budgetrichtlinien fortgeführt werden könnten, sagt Slane.

„Es besteht – zumindest formell – die Möglichkeit, dass das Gremium zu dem Schluss kommt, dass die Kürzungen für Chandra überdacht werden sollten“, sagte er. „Was die nächsten Jahre angeht, so hängt dies ganz vom Ergebnis dieser Überprüfung ab oder von Aktionen innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft, die die NASA dazu veranlassen könnten, ihre Prioritäten zu überdenken. Es ist zu früh, um zu diesem Zeitpunkt mehr zu sagen.“

Was die Aktionen innerhalb der Gemeinschaft angeht, so hat es bereits einige gegeben.

Bereits bevor Slanes Brief auf der Chandra-Website veröffentlicht wurde, haben viele Wissenschaftler auf X (früher Twitter) über die Energie derjenigen diskutiert, die ihre Arbeit den Fähigkeiten des geliebten Observatoriums verdanken.

Jonathan McDowell, Astrophysiker am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, schrieb auf der Plattform: „Ein ziemlich deprimierender Arbeitstag heute, an dem viele Mitarbeiter ihre Lebensläufe aktualisieren, während wir uns mit der Entscheidung der NASA auseinandersetzen, Chandra abzuschalten, das einzige hochauflösende Röntgenteleskop der Welt, das immer noch fabelhafte wissenschaftliche Entdeckungen liefert. Wir hoffen immer noch, dass dies rückgängig gemacht werden kann.“

Das erste Bild des Chandra-Observatoriums, der Supernova-Überrest Cassiopeia A, aufgenommen im Jahr 1999. (Bildnachweis: Credit: NASA/CXC/SAO)

„Dies wäre ein verheerender Schlag für die Astrophysik in den USA“, schrieb Dan Wilkins, Astrophysiker am Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology an der Stanford University, auf X. „24 Jahre nach dem Start leistet Chandra immer noch äußerst wirkungsvolle wissenschaftliche Arbeit, die einen enormen Mehrwert für die JWST-Programme darstellt und in der Ära der Zeitbereichsastronomie von entscheidender Bedeutung ist.“

Anlässlich der Isaac-Asimov-Debatte, die erst letzte Woche im American Museum of Natural History in New York stattfand, war Priya Natarajan, die Direktorin des Franke-Programms für Wissenschaft und Geisteswissenschaften an der Yale-Universität, verständlicherweise entmutigt, als sie über die mögliche Abschaltung von Chandra sprach.

„Wir werden unsere Röntgenaugen ins Universum verlieren, was ich für eine Katastrophe halte“, sagte sie und betonte, dass es derzeit nichts gibt, was als eine Art Brücke zwischen Chandra und dem, was danach kommt, dienen könnte. Dies gilt insbesondere für ihre Arbeit, die sich mit schwarzen Löchern befasst. Obwohl es den Wissenschaftlern vor einigen Jahren gelungen ist, die Verschmelzung von schwarzen Löchern mit stellarer Masse über Gravitationswellen im Universum nachzuweisen, die vom Laser-Interferometer Gravitational Wave Observatory entdeckt wurden, ist es ihnen noch nicht gelungen, die Verschmelzung von zwei supermassereichen schwarzen Löchern durch solche Signale zu erfassen.

„Wir brauchen auf jeden Fall Instrumente, die das Universum bis dahin kontinuierlich mit Röntgenstrahlen beobachten, denn kurz bevor supermassereiche Schwarze Löcher verschmelzen und eine Art Gravitationswellenausbruch entsteht, gibt es eine Menge Röntgenaktivität“, erklärte sie.

Slane selbst erzählt, dass er direkt nach seinem Studium mit dem Chandra-Projekt begonnen und seine gesamte Karriere lang daran gearbeitet hat. „Dadurch bin ich wohl in der Lage, den gesamten Umfang von Chandra – von den aktuellen Fähigkeiten des Observatoriums bis hin zu den wissenschaftlichen Möglichkeiten, die es weiterhin bietet – besser zu verstehen als die meisten anderen“, sagte er. „Das macht es schwierig, die Argumente zu verstehen, die vorgebracht werden, um die Schließung des Observatoriums zu rechtfertigen oder im besten Fall seine Fähigkeiten nur unzureichend auszunutzen.

Chandra hat keine Wiedereinstiegsstrategie

Eine der Hauptbegründungen für die Schließung von Chandra, die im Budget der NASA für das Jahr 2025 enthalten ist, wie Slane in seinem Brief an die Community darlegt, hat mit der offensichtlichen „Degradierung“ der Sonde zu tun.

Der konkrete Wortlaut im Budget lautet wie folgt: „Die Chandra-Sonde hat sich während ihrer Lebensdauer so weit verschlechtert, dass mehrere Systeme aktiv gesteuert werden müssen, um die Temperaturen in einem für den Betrieb der Sonde akzeptablen Bereich zu halten. Dies macht die Zeitplanung und die Nachbearbeitung der Daten komplexer und erhöht die Kosten für das Missionsmanagement über das hinaus, was sich die NASA derzeit leisten kann.“

Allerdings, so schreibt Slane in seiner Antwort, sind die Temperaturen der Chandra-Komponenten definitiv angestiegen, was letztlich die Planung von Beobachtungen erschwert hat – aber das ist eine bekannte Situation, die seit 2005 besteht, und es wurden thermische Modelle und Abschwächungsprozesse eingeführt, um diese Auswirkungen mit „erstaunlichem Erfolg“ zu bewältigen. Er merkt auch an, dass „aktives Management“ ein zu vager Begriff ist, da Chandra nicht wirklich „aktiv verwaltet“ wird. Die Bodenkontrolle kontaktiert die Sonde nur alle acht Stunden über eine einstündige Kommunikation.

Slane beanstandet auch den Teil des Schnipsels, der sich mit den „steigenden Kosten für das Missionsmanagement“ befasst.

Ein zusammengesetztes Bild des Supernova-Überrests SNR 0519-69.0, erstellt mit Daten der NASA-Weltraumteleskope Hubble und Chandra. (Bildnachweis: X-ray: NASA/CXC/GSFC/B. J. Williams et al.; Optisch: NASA/ESA/STScI)

„Es gab nur einen Fall, in dem die Kosten gestiegen sind, um das Temperaturmanagement zu unterstützen“, schreibt er. „Bei unserer Senior Review (der höchsten Form der Peer Review der NASA) im Jahr 2022, die zu einer äußerst positiven Beurteilung von Chandra durch ein unabhängiges Gremium renommierter Wissenschaftler führte, haben wir zwei zusätzliche Mitarbeiter für unser Flugteam angefordert.“

Dieser Antrag, erklärt er, sei genehmigt worden und entspreche einer Kostensteigerung von etwa einem Prozent. Jede andere Haushaltsänderung, fügt er hinzu, habe jedoch entweder zu einem Personalabbau geführt – um mehr als 40 % in der Geschichte der Mission – oder zu gelegentlichen Änderungen, die Dinge wie Lebenshaltungskostensteigerungen abdeckten.

Darüber hinaus, um es kurz zu machen, beanstandet Slane auch eine Begründung im NASA-Budgetantrag, die besagt, dass der 2022 durchgeführte Senior Review of Operating Missions die Fortsetzung des Chandra-Betriebs bis zum GJ 2025 empfohlen hatte, aber feststellte, dass „Temperaturprobleme“ die Fähigkeit einschränkten, „eine ununterbrochene, verlängerte Beobachtungszeit zu bieten und die Komplexität der Missionsplanung stark erhöht haben“.

„Zum Kontext: Dieser Text wurde vom Senior Review Committee zur Unterstützung des Antrags auf zwei zusätzliche Mitglieder für das Flugteam vorgelegt“, schreibt Slane. „Dies geschah in dem Abschnitt, der sich mit der ‚Technischen Leistungsfähigkeit und der Angemessenheit der Kosten‘ befasst, für die die Bewertung ‚Ausgezeichnet/Sehr gut‘ lautete.

„Wir alle verstehen, dass es bei der NASA einen enormen Budgetdruck gibt, und Kürzungen oder Projektverzögerungen waren in irgendeiner Form zu erwarten“, sagte er gegenüber kosmischeweiten.de. „Die Zuteilung von Finanzmitteln für bestimmte Projekte wird durch den Gesamtumfang des Budgets, durch Zweckbestimmungen des Kongresses, die die Finanzierung einiger Missionen schützen, andere aber nicht, durch hochrangige Richtlinien der Gemeinschaft und durch spezifische Präferenzen derjenigen, die Entscheidungen treffen, beeinflusst.“

Sicherlich werden wir im April wissen, was das endgültige Schicksal von Chandra ist – aber im schlimmsten Fall, wenn das Observatorium bis zum Jahr 2029 außer Betrieb genommen wird, ist es in der Tat ein wenig traurig, sich vorzustellen, wie seine letzten Tage aussehen würden.

Im Moment befindet sich Chandra in einer hohen elliptischen Umlaufbahn über der Erdatmosphäre. Wenn sie abgeschaltet wird, muss sie ihren Weg fortsetzen und verschwindet aus den Werkzeugkisten der Astronomen.

Schließlich wird er auf unseren Planeten zu fallen beginnen.

In der Zwischenzeit wird das Team nicht in der Lage sein, die Auswirkungen äußerer Kräfte auf die Sonde zu kontrollieren, „so dass dieses Wunderwerk der Wissenschaft und Technik letztlich ziellos um unseren Planeten kreist“, so Slane. „Studien, die 100 Jahre in die Zukunft blicken, zeigen keinen Wiedereintritt in die Atmosphäre.

„Für das gesamte Gebiet der Astrophysik klafft eine massive Lücke in der Verfügbarkeit einer hochwertigen, universell einsetzbaren Röntgenbeobachtungseinrichtung nach Chandra.