| European Space Agency ESA |
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Weltraum Sterne - Galaxien |
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Weltraum Sterne - Galaxien |
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| ESA Wissenschaftssatellit «Gaia» |
16.
Dezember 2013
Die europäische Raumfahrtagentur ESA wird voraussichtlich am 18. Dezember 2013 den Forschungssatelliten Gaia ins All schiessen. In einer fünf Jahre dauernden Mission wird der Satellit die Milchstrasse und darüber hinausgehende Himmelskörper beobachten und vermessen. An der Entwicklung und dem Bau von Gaia hat sich auch die Schweizer Industrie beteiligt. Darüber hinaus leistet die Schweizer Wissenschaft bedeutende Beiträge im Bereich Datenerfassung, -aufbereitung und -auswertung.
Die jüngste ESA-Mission Gaia soll unter anderem Antworten auf den Ursprung und die Entwicklung der Milchstrasse liefern. Zum Beispiel soll sie Aufschluss geben, wo, wann und wie die Sterne entstanden sind und wie diese ihre Umgebung mit Materie anreichern, wenn sie sterben. Dazu soll Gaia mit bis heute unerreichter Genauigkeit die Positionen, Entfernungen und die Bewegungen von ungefähr einer Milliarde Sterne bestimmen.
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| Die Astronomen erhoffen sich von den Gaia-Messungen aber auch die Entdeckung einer Vielzahl bislang unbekannter Himmelsobjekte, z.B. von Asteroiden und Kometen innerhalb unseres Sonnensystems, von Planeten jenseits der Milchstrasse oder von weit entfernten, aktiven Galaxien. Schliesslich soll Gaia die Lichtablenkung durch die Schwerkraft der Planeten direkt nachweisen. Dies würde zum ersten Mal experimentell geschehen und somit einen Beitrag zur Bestimmung der sogenannten Gravitationskonstante G leisten und eine Prüfung der Allgemeinen Relativitätstheorie ermöglichen. |
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Aus der Schweiz beteiligen sich sowohl die Industrie als auch die Wissenschaft an der Mission der ESA. Die schweizerische Weltraumindustrie hat mit ihren qualitativ hochstehenden Kompetenzen Aufträge in der Grössenordnung von 20 Millionen Franken akquiriert. Dabei handelt es sich in erster Linie um Komponenten und Systeme für den Gaia-Satelliten. Die Schweizer Weltraumwissenschaft konzentrierte sich bereits im Vorfeld dieser Mission auf die Datenerfassung und -aufbereitung. Dies ermöglicht ihr später bei der Auswertung der Beobachtungsdaten einen Wissens- und Erfahrungsvorteil.
Planck
wurde für die Erfassung winziger Schwankungen in der fossilen Strahlung
des ersten, kurz nach dem Urknall im Universum emittierten Lichts entwickelt.
Dank seiner Empfindlichkeit ist Planck in der Lage, bis zu den experimentellen
Grenzen des Beobachtbaren vorzustossen und somit einen Blick auf die Ursprünge
des Universums zu werfen und dessen Bestandteile wie die schwer fassbare
dunkle Materie und Energie zu erforschen, die Wissenschaftskreisen in aller
Welt nach wie vor Rätsel aufgeben.
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| Quelle:
Text Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation SBFI, 16. Dezember 2013 |
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| Erfolgreicher Start der Eine-Milliarde-Sterne-Mission |
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Die ESA-Raumsonde Gaia konnte am 18. Dezember 2018 an Bord einer Sojus-Trägerrakete von Europas Raumflughafen in Kourou in Französisch-Guayana aus erfolgreich abheben. Ihr anspruchsvoller Auftrag besteht in der Bestandsaufnahme von einer Milliarde Sonnen.
Gaia soll die bisher genaueste Karte unserer Milchstrasse erstellen. Die präzise Erfassung der Positionen und Bewegungen von 1 % der insgesamt etwa 100 Milliarden Sterne wird neue Einblicke in den Ursprung und die Entstehungsgeschichte unser Galaxie ermöglichen.
Die von Arianespace betriebene Sojus hob um 10.12 Uhr MEZ ab. Nach der Abtrennung der ersten drei Stufen wurde etwa zehn Minuten später die Fregat-Oberstufe gezündet, um Gaia zunächst auf einen Parkorbit in 175 km Höhe zu bringen.
Die zweite Zündung der Fregat elf Minuten später beförderte Gaia dann auf ihre Übergangsbahn, auf der sie 42 Minuten nach dem Start von der Raketenoberstufe abgetrennt wurde. Die Bodenkontrolle im Europäischen Raumflugkontrollzentrum der ESA in Darmstadt stellte die Verbindungen für die Telemetrie- und Lageregelungsbefehle her, so dass das Raumfahrzeug seine Systeme hochfahren konnte.
Der Sonnenschild, der die Arbeitstemperatur von Gaia garantiert und auf dem ausserdem die Solarzellen für ihren Antrieb montiert sind, wurde in einem zehnminütigen automatischen Vorgang ausgefaltet, der etwa 88 Minuten nach dem Start abgeschlossen war.
Gaia befindet sich nun auf dem Flug zu ihrer Umlaufbahn um den so genannten Lagrange-Punkt L2 in etwa 1,5 Mio. km Entfernung von der Erde, wo sich die Schwerkraft von Erde und Sonne die Waage halten.
Morgen werden die Ingenieure der Bodenkontrolle Gaia den Befehl für die erste der beiden entscheidenden Triebwerkszündungen geben, um sie auf die gewünschte Flugbahn in Richtung Lagrange-Punkt L2 zu bringen. Die zweite Zündung ist etwa 20 Tage nach dem Start geplant, um die Sonde in ihre Einsatzbahn um L2 einzubringen.
Auf dem Flug dorthin wird auch die viermonatige Einsatzerprobungsphase eingeleitet, während der alle Systeme und Instrumente eingeschaltet, überprüft und kalibriert werden. Erst dann wird Gaia bereit für ihre fünfjährige wissenschaftliche Mission sein.
Der Sonnenschild wird Gaia von der Hitze und dem Licht der Sonne und der Erde abschirmen und somit für die gleichbleibenden Umgebungsbedingungen sorgen, die die ausserordentlich empfindlichen und komplexen Instrumente der Sonde für ihre präzise Bestandsaufnahme der Sterne in der Milchstrasse benötigen.
"Gaia wird auf den Erkenntnissen der bereits 1989 gestarteten ersten ESA-Mission zur Sternenkartierung, Hipparcos, aufbauen, um Einblicke in die Geschichte der Galaxie zu gewinnen, in der wir leben",so ESA-Generaldirektor Jean-Jacques Dordain."Dass diese Mission der nächsten Generation nun auf gutem Wege ist, uns neue, bahnbrechende Erkenntnisse über die Milchstrasse zu bescheren, haben wir dem Know-how der europäischen Raumfahrtindustrie und der europäischen Wissenschaftler zu verdanken."
Bei ihren mehrfachen Himmelsdurchmusterungen im Laufe ihres fünfjährigen Einsatzzeitraums wird Gaia jeden der etwa eine Milliarde Sterne im Durchschnitt 70 Mal ins Visier nehmen und dessen Position, wichtigste physikalischen Eigenschaften, wie Helligkeit und Temperatur, und chemische Zusammensetzung erfassen.
Durch die geringfügigen Änderungen des Blickwinkels von Gaia im Laufe ihrer jährlichen Sonnenumrundung kann sie nicht nur die Entfernung der Sterne, sondern im Laufe ihres Einsatzzeitraums auch deren Eigenbewegung am Himmel messen.
Position, Bewegung und Eigenschaften eines Sterns geben Hinweise auf dessen Entstehungsgeschichte. Die breit angelegte Sternenzählung von Gaia wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, eine Art Stammbaum unserer Galaxie zusammenzustellen.
Die Bewegungen der Sterne können im Zeitraffer sozusagen "zurückgespult" werden, um zu rekonstruieren, wo sie entstanden sind und wie sich die Milchstrasse über Milliarden Jahre hin durch Verschmelzung kleinerer Galaxien gebildet hat, oder im Gegenteil "vorgespult", um ihr künftiges Schicksal zu erahnen.
"Gaia steht für einen Traum, den Astronomen bereits seit der Antike hegen, genauer gesagt seit den bahnbrechenden Beobachtungen des griechischen Astronomen Hipparchos, der mit blossem Auge und einfacher Geometrie die Positionen von etwa eintausend Sternen zueinander katalogisierte", so Alvaro Giménez, ESA-Direktor für Wissenschaft und robotische Exploration."Mehr als 2000 Jahre später wird Gaia nicht nur eine stellare Bestandsaufnahme bisher ungekannten Ausmasses vornehmen, sondern dabei sicher auch auf neue Asteroiden, Planeten und sterbende Sterne stossen."
Durch Vergleich der bei den wiederholten Himmelsdurchmusterungen erfassten Daten wird Gaia auch Zehntausende Supernovas entdecken, jene explosiven Höhepunkte im Todeskampf grosser Sterne. Regelmässige geringfügige Positionsschwankungen von Sternen können wiederum ein Indiz für sie umkreisende Planeten sein, da diese den Stern von einer Seite zur anderen ziehen können.
Darüber hinaus wird von Gaia die Entdeckung neuer Asteroiden in unserem Sonnensystem, eine präzisere Bestimmung der Umlaufbahnen bereits bekannter Asteroiden und eine genaue Überprüfung von Einsteins berühmter Allgemeiner Relativitätstheorie erwartet.
Nach fünf Jahren wird das Datenarchiv mehr als ein Petabyte, d. h. eine Million Gigabyte, umfassen, was etwa 200 000 DVDs entspricht. Mit der Verarbeitung und Analyse dieser Datenflut wird sich das Konsortium zur Verarbeitung und Analyse der Gaia-Daten (DPAC) befassen, das mehr als 400 Mitarbeiter aus über ganz Europa verteilten wissenschaftlichen Instituten vereint.
"Während mit Hipparcos 120 000 Sterne katalogisiert werden konnten, wird Gaia fast 10 000mal so viele mit etwa 40facher Präzision erfassen",erklärte der ESA-Projektwissenschaftler für Gaia, Timo Prusti."Zusammen mit den Zehntausenden anderen Himmelskörpern werden wir mit dieser Datenfundgrube ein neues Bild unserer kosmischen Nachbarschaft und ihrer Entstehungsgeschichte entwerfen können, das uns die Erforschung der grundlegenden Eigenschaften des Sonnensystems und der Milchstrasse und unserer Position im All ermöglichen wird."
"Nach mehreren Jahren harter Arbeit und dank der Entschlossenheit aller an dieser Mission Beteiligten freuen wir uns nun, dass unsere Entdeckungsmaschine auf gutem Weg zu ihrem Einsatzort ist, damit wir die ehrwürdige europäische Tradition der Sternenkartierung fortsetzen und neues Licht in das Dunkel der Entstehungsgeschichte der Milchstrasse bringen können",fügte der ESA-Projektleiter für Gaia, Giuseppe Sarri, hinzu.
Entworfen und gebaut wurde Gaia von Astrium, dessen Kernteam sich auf die Unternehmensniederlassungen in Frankreich, Deutschland und Grossbritannien verteilte.
Über die ESA
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ist Europas Tor zum Weltraum.
Die ESA ist eine 1975 gegründete zwischenstaatliche Organisation, deren Aufgabe darin besteht, europäische Raumfahrtkapazitäten zu entwickeln und sicherzustellen, dass die Investitionen in die Raumfahrt den Bürgern in Europa und anderswo zugutekommen.
Die ESA hat 20 Mitgliedstaaten: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Italien, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, die Schweiz, Spanien, die Tschechische Republik und das Vereinigte Königreich. Davon sind 18 auch Mitgliedstaaten der EU.
Im Rahmen von Kooperationsabkommen unterhält die ESA Beziehungen zu acht anderen EU-Mitgliedstaaten. Auch Kanada nimmt im Rahmen eines Kooperationsabkommens an bestimmten ESA-Programmen teil.
Darüber hinaus arbeitet die ESA mit der EU zusammen, um die Programme Galileo und Copernicus zu verwirklichen.
Dank der Koordinierung der Finanzressourcen und Kompetenzen ihrer Mitgliedstaaten kann die ESA Programme und Tätigkeiten durchführen, die weit über die Möglichkeiten eines einzelnen europäischen Landes hinausgehen.
Die ESA entwickelt Raumfahrzeugträger, Satelliten und Bodenanlagen, um sicherzustellen, dass Europa bei Raumfahrtvorhaben weltweit an der Spitze bleibt. Sie startet Erdbeobachtungs-, Navigations-, Telekommunikations- und Astronomiesatelliten, schickt Raumsonden in entlegene Regionen des Sonnensystems und beteiligt sich an der bemannten Exploration des Weltraums.
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| Quelle:
Text ESA, 18. Dezember 2013 |
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| Publikation: Gaia-Satellit |
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