Griff nach den Sternen

Für ihn ist es ein „historischer Moment“, wie man ihn in einer Wissenschaftlerkarriere vielleicht nur einmal erlebt: Prof. Frank Brenker, Heisenberg-Professor am Geowissenschaftlichen Institut der Goethe-Universität in Frankfurt a.M., profitiert als erster Forscher weltweit von Material, das bei der letzten NASA-Mission aufgefangen wurde. Der Sternenstaub entstand außerhalb unseres Sonnensystems.

Hintergrund: In der letzten Woche gelang der NASA das erste Herausschneiden von Einschlagspuren aus dem Interstellaren Container der STARDUST Doppelmission. Die kostbaren, hoch empfindlichen Proben befinden sich bereits auf dem Weg nach Grenoble zur European Synchroton Radiation Facility ESRF. Unter dem dortigen Supermikroskop werden die einzigartigen galaktischen Zeugnisse von einem deutsch-belgischen Wissenschaftlerteam unter Leitung von Frank Brenker untersucht:

„Wir sind überglücklich, dass die NASA dieses Vertrauen in unsere Arbeit steckt und uns gleich die ersten Proben dieser Mission für unsere Messungen in der nächste Woche zur Verfügung stellt“, kommentiert Brenker das kommende Ereignis. „Es könnte geradezu ein historischer Moment werden, wenn am kommenden Mittwoch die ersten Proben unter dem Röntgensupermikroskop in Grenoble gelegt werden. Sie könnten die ersten Partikel enthalten die jemals im Weltraum aufgesammelt wurden, die nicht aus unserem eigenen Sonnensystem stammen und noch heute in einem gigantischen Teilchenstrom durch die Galaxie ziehen.“

Vor knapp zwei Jahren war die STARDUST-Kapsel sicher in der Wüste von Utah gelandet. Die Doppelmission brachte Proben des Kometen Wild 2 und Partikel eines durch unser Sonnensystem ziehenden Materiestromes mit sich. Bisher wurde nur der Kometenstaub wissenschaftlich untersucht. Die „echten“ Sternenstaubpartikel, die so genannten Interstellaren Körner, schlummerten noch sicher im Aerogel, einer Art Glasschaum, in dem sie eingefangen wurden.

Nun macht sich die Wissenschaft bereit, die wahrscheinlich nur einige zehntausendstel Millimeter großen Körner chemisch und strukturell zu entschlüsseln. Es ist das erste Mal überhaupt, dass die Wissenschaftler Material in den Händen halten, das nicht aus unserem eigenen Sonnensystem stammt und erst heute aus fernen Bereichen der Galaxie an uns vorbeizieht. Die Forscher versprechen sich neue Einblicke in die Grundbausteine unseres Sonnensystem und auch Antworten auf die Frage, ob aus den Tiefen des Weltalls organische Verbindungen zu uns gelangen, die die Grundlage für die Bildung von Leben überall in der Galaxie schaffen könnten.

Dass unser Sonnensystem kein vom Rest des Universums isolierter Bereich ist, wurde erst 1993 mit der Entdeckung eines Staubstroms, der durch unser Sonnensystem zieht bewiesen. Die Entdeckung der Ulysses Raumsonde wurde später während der Galileo Mission zum Jupiter erneut bestätigt.

Für die Voruntersuchungen hat die NASA einen Zeitraum von drei Jahren eingeplant. Ein relativ kleines Forscherteam wurde zusammengestellt, um die Arbeiten an dem einzigartigen Material durchzuführen.

Mit ins Boot geholt wurde erneut das Forscherteam um den Frankfurter Geowissenschaftler Frank Brenker, der mit seinen belgischen Kollegen Laszlo Vincze und Bart Vekemans (Universität Ghent) schon erfolgreich die Partikel des Kometen Wild 2 vermessen konnte. Mit der von seiner Arbeitsgruppe entscheidend weiterentwickelten Röntgenmethode können auch die winzigen kosmischen Krümel exakt chemisch und strukturell untersucht werden. Brenkers internationales Team nutzt hierfür eine Art Röntgensupermikroskop im Französischen Grenoble.

„Wir sind der Konkurrenz aus den USA und Japan immer noch eine entscheidende Nasenlänge voraus“ erklärt Frank Brenker das Interesse der NASA an der Teilnahme seines Teams schon bei den Voruntersuchungen. Bisher sind wir die Einzigen, die eine Ortsauflösung von unter 100 Nanometer nutzen können, um die winzigen Partikel und ihre Einschlagspuren exakt zu vermessen. Die Konkurrenz aus den USA ist uns allerdings dicht auf den Fersen.“ Im letzten Jahr war Sylvia Schmitz, eine Doktorandin aus der Arbeitsgruppe von Frank Brenker, mit dabei, als man am ESRF zusammen mit Christian Schroer (Universität Dresden) die ersten Experimente mit einem Nano-Röntgenstrahl durchführen konnte.

Vortrag

Polytechnische Gesellschaft
Dienstag, 19. Februar 2008, 19:00 Uhr
Prof. Dr. Frank Brenker
Heisenberg-Professur für NanoGeowissenschaften, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main
Mission Stardust
Was Kometenstaub über die Entstehung der Sonnensysteme erzählt
Vortragssaal der Frankfurter Sparkasse, Neue Mainzer Straße 49, 60311 Frankfurt am Main

Ansprechpartner für Medien

Dr. Olaf Kaltenborn idw

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