Hubble, Webb und Co.: Was können die vier bekanntesten Teleskope leisten?

Bilder vom Weltall sehen nicht nur gut aus, sie enthalten auch eine Menge Informationen. Was steckt drin und was unterscheidet vier prominente Teleskope?
Hubble und Co.: Was können die vier bekanntesten Teleskope leisten?
Jedes Teleskop hat seine eigenen Stärken. Welche das sind, entscheiden Forscher bereits bei der Planung.Foto: Rain Ungert/iStock
Von 29. Juni 2025

In Kürze:

Die bekannten Vier: Zu großen Teleskopen gehören Hubble, das James-Webb-Teleskop, Euclid und das neue Vera-C.-Rubin-Observatorium.

Ein Zweck: Während sich Hubble und James Webb auf einzelne Objekte fokussieren, erfassen Euclid und das Vera-C.-Rubin-Observatorium ganze Himmelsteile.

Neue Technik: „Ein Teleskop ist nichts, was man fertig einkaufen könnte. Wir müssen Technik entwickeln, die es noch nicht gibt.“ – Astrophysiker Eckhard Sturm


 

Das Hubble-Weltraumteleskop hat sich seit 1990 mit Schnappschüssen ferner Galaxien und farbenfrohen Gasnebeln in unserer Milchstraße einen Namen gemacht. Mehr als 30 Jahre später gingen zwei neue Weltraumobservatorien online: James Webb und Euclid. Beide beliefern astronomische Datenzentren seit 2021 und 2023 mit Aufnahmen, die Hubble in vielerlei Hinsicht übertreffen.

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Das James-Webb-Weltraumteleskop ist ein Spezialist für scharfe, detaillierte Bilder einzelner Objekte, während Euclid darauf getrimmt ist, möglichst viele Galaxien und Objekte am Himmel abzulichten – bei gleichzeitig hoher Bildqualität, die auch die Form einer Vielzahl ferner Galaxien zeigt. Die Mission Euclids wird seit 2025 vom Boden aus unterstützt.

Wissenschaftler bei der Präsentation der ESA-Raumsonde Euclid in Cannes, Südostfrankreich, am 21. Februar 2023. Foto: Valery Hache/AFP via Getty Images

Mit dem Vera-C.-Rubin-Observatorium in Chile gibt es nun ein weiteres Teleskop am Boden, das in den nächsten zehn Jahren möglichst alle Galaxien einfangen soll, die vom Südhimmel aus mit seinem 8-Meter-Spiegel sichtbar sind. Jedes Mal, wenn sich die Augen eines neuen Teleskops öffneten, gab es Neues zu entdecken.

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Doch was unterscheidet die Weltraumteleskope Hubble, James Webb und Euclid sowie das bodengebundene Vera-C.-Rubin-Observatorium? Was sind die Spezialgebiete dieser Teleskope? Warum sind ihre Bilder nicht nur gut anzusehen, sondern vor allem hochrelevant für die Forschung?

Teleskope am Boden und im Weltraum

Bei allen vier genannten Kandidaten handelt es sich um Teleskope, die das Universum im für uns Menschen sichtbaren Licht oder im Infrarotbereich beobachten. Andere Teleskope sind nicht weniger wichtig, jedoch zeigen sie den Weltraum im Röntgen- oder Radiolicht.

Ein weiterer Unterschied ist der Standort: im All fliegend oder am Boden stationiert. Beide „Standorte“ haben ihre Vor- und Nachteile. Ein Teleskop am Boden sieht Sterne und Galaxien durch die Erdatmosphäre hindurch, was die Bildqualität beeinträchtigt. So können Wolken und unsere Atmosphäre, die infrarotes Licht nur bei manchen Wellenlängen passieren lassen, die Sicht trüben. Aus diesem Grund stehen viele Teleskope in Chile, wo an rund 300 Tagen im Jahr freie Sicht auf den Himmel herrscht.

Das Vera-C.-Rubin-Observatorium wartet indes mit einer Verbesserung auf. Das neue Teleskop ist in der Lage, durch Messung und Anpassung seiner Spiegel mögliche Turbulenzen der Luft zu reduzieren und so für schärfere Bilder zu sorgen.

Vera C. Rubin Observatorium in Chile

Das Vera-C.-Rubin-Observatorium in Chile im November 2024. Foto: RubinObs/NOIRLab/SLAC/NSF/DOE/AURA/A. Pizarro D. | CC BY 4.0

Der Standort am Boden hat trotz der Limitationen viele Vorteile. Hier lassen sich einfach große Spiegel und Kameras bauen und zum Zielort transportieren. Würde man das Vera-C.-Rubin-Observatorium ins All befördern wollen, bräuchte es eine Rakete von unrealistischer Größe und Schubkraft – abgesehen von vielen weiteren Problemen.

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Das Hubble-Weltraumteleskop konnte mit einem 2,4 Meter großen Spiegel nur gestartet werden, weil der Frachtraum des Space Shuttles genug Platz bot. Im Fall des James-Webb-Teleskops konstruierten Forscher einen 6,5-Meter-Spiegel, der gefaltet in die Spitze einer Rakete passte und sich erst im All entfaltete. Hätte dabei nur ein Mechanismus versagt, wäre das Projekt gescheitert. Aber ganz egal, ob bodengebunden oder im Orbit: Jedes Teleskop hat seine Stärken. Welche das sind, entscheiden Forscher bereits bei der Planung.

„Ein Teleskop ist nichts, was man fertig einkaufen könnte“, sagte Astrophysiker Eckhard Sturm. „Wir müssen Technik entwickeln, die es noch nicht gibt“.

Teleskope und ihr Herzstück

Es gibt zwei Kerneigenschaften, die ein jedes Teleskop definieren: Der Durchmesser des Spiegels, mit dem es Licht aus dem All in die Optik leitet, und die Größe eines Flecks am Himmel, den die Optik auf die Kamera abbildet. Je größer der Spiegel und je länger die Belichtungszeit der Kamera, desto schwächer das Licht, das die Kamera noch sieht.

Den Effekt kennen viele, die gerne fotografieren. Die Polarlichter, die 2024 und 2025 bis Mitteleuropa reichten, waren mit bloßem Auge kaum wahrnehmbar, erstrahlten auf Fotos aber in satten Rot- und Violetttönen.

Teleskope im Vergleich

Die drei weltraumgebundenen Teleskope Hubble, James Webb und Euclid, sowie das bodengebundene Vera-C.-Rubin-Observatorium im Vergleich: Die Fläche ihrer Spiegel (gelb-grün) bestimmt, wie viel Licht die Teleskope pro Zeit auf ihren Kamerabildebenen (hellblau) fokussieren. Foto: MPG/Phildius

Auf Teleskope übertragen heißt das: Je größer der Teleskopspiegel und je empfindlicher die Kamera, desto weiter entfernte Sterne kann ein Teleskop abbilden. Denn ein jeder Stern im Band der Milchstraße strahlt sein Licht in alle Richtungen ab. Dabei schwächt sich die Intensität seines Lichts kontinuierlich ab.

Wollen Forscher ferne Galaxien jenseits unserer Milchstraße beobachten, die mehr als hunderte Millionen Lichtjahre entfernt sind, kommt ihnen zugute, dass jede Galaxie so hell leuchtet, wie alle hunderte Milliarden Sterne in ihr zusammen.

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Ein tiefer Blick ins All

Ist eine Galaxie aber besonders weit weg, braucht es Observatorien wie Hubble oder James Webb oder auch bodengebundene Teleskope, die darauf spezialisiert sind, tief zu blicken. Hubble und James Webb sind Weltraumobservatorien.

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Während Teleskope wie Euclid oder Vera C. Rubin einen Überblick schaffen, schauen Hubble und James Webb genauer hin. Sie wurden gebaut, um kleine Ausschnitte am Himmel sehr genau zu untersuchen.

Während ein Fernglas leicht die gesamte Vollmondscheibe abbildet, passt in das Sichtfeld von Hubble lediglich ein Mondkrater – dafür mit einer enormen Auflösung von etwa 80 Metern. Zusammengerechnet hat Hubble daher ganze elf Tage gebraucht, um einen sehr kleinen Himmelsquadranten wieder und wieder abzuscannen. Es enthält Licht von sehr weit entfernten Galaxien, etwa 10.000 Stück an der Zahl. Hätte Hubble in dieser Genauigkeit den ganzen Himmel fotografiert, hätte es eine halbe Millionen Jahre gebraucht.

Sichtfelder vierer Teleskope im Vergleich

Die Sichtfelder vierer Teleskope im Vergleich zur Fläche des Vollmonds am Himmel. Die Weltraumteleskope Hubble und James Webb sehen einen hunderte bis tausende Mal kleineren Himmelsausschnitt als das Weltraumteleskop Euclid und das Vera-C.-Rubin-Teleskop in Chile. Foto: MPG/Phildius

Euclid und Vera im Vergleich

Das Euclid-Weltraumteleskop wurde nicht nur gebaut, um tief zu blicken. Es hat ein 240-mal größeres Sichtfeld als Hubble und soll in nur sechs Jahren ein Drittel des gesamten Himmels nach Galaxien, auch weit entfernten Galaxien, durchsuchen.

„Euclid hat einfach das bessere Verhältnis aus Fläche am Himmel und Tiefe“, sagt Frank Grupp, Projektleiter von Euclid in Deutschland. Wie kann das gehen? Immerhin beträgt dessen Spiegelfläche nur ein Viertel derer von Hubble. „Ein bisschen kommt uns entgegen, dass die Kameras seit Hubble besser geworden sind“, so Grupp.

Rund 1,3 Millionen Beobachtungen hat das Weltraumteleskop Hubble bisher gemacht. Foto: NASA/dpa/dpa

Das Ziel von Euclid ist es, Dunkle Materie genauer zu untersuchen, die zwar nicht sichtbar ist, aber alleine durch ihre Schwerkraft beeinflusst, wie sich Galaxien versammeln und bewegen. Dazu soll Euclid möglichst viele Galaxien in möglichst allen Richtungen und in möglichst großer Entfernung zur Erde beobachten. Nach wenigen Jahren des Betriebs haben Forscher so bereits 26 Millionen Galaxien entdeckt.

Noch schneller geht diese sogenannte Himmelsdurchmusterung mit größeren Spiegeln. Der 8,5-Meter-Spiegel des Vera-C.-Rubin-Observatoriums sammelt mehr Licht und damit mehr Informationen als der kleinere Spiegel des Euclid-Teleskops im All.

Nur so können Astronomen das Teleskop schnell zum nächsten Bildausschnitt schwenken, um dort fortzufahren. Das Ziel ist es, große Bereiche des Alls durchzumustern – wie ein „kosmisches Kino“. Mit dem neuen Observatorium lassen sich damit nicht nur Galaxien finden, sondern auch Schwarze Löcher und der Tod von Sternen beobachten.

Techniker arbeiten am Spiegel des James-Webb-Teleskops. Foto: Uncredited/NASA/AP/dpa

Was bringen uns die Teleskope?

Am Ende entstehen nicht nur farbenprächtige Bilder des Universums, sondern auch wahre Schatzkisten voller Informationen. So liefern das Hubble- und das James-Webb-Teleskop direkte Aufnahmen von Objekten und Hinweise zu den Vorgängen auf ihnen.

Im Fall der Durchmusterungsteleskope lassen sich anhand der Bilder sogar die Entfernungen von Objekten bestimmen und klären, ob der schillernde Punkt Teil unserer Milchstraße oder einer anderen Galaxie ist.

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Dank Hubble oder James Webb und den Mitteln der Spektroskopie lässt sich wiederum messen, wie schnell eine fotografierte Galaxie und unser Standort sich tatsächlich voneinander entfernen.

Kein Teleskop gleicht also dem anderen, jedes Instrument erfüllt seinen eigenen Zweck und wird etwa durch die Größe seines Spiegels oder seiner Lichtsammelfläche definiert oder durch die Strategie, mit der es betrieben wird. Und mit ihnen zeigt sich auch, dass das Universum alles andere als dunkel, still und unbewegt ist.

(Mit Material der Max-Planck-Gesellschaft)



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