Knapp 20 Jahre nach dem
erfolgreichen Abschluß der Mission COSB, bei der erstmals eine
vollständige Kartierung des Himmels im Gammastrahlenbereich vorgenommen
wurde, hat die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ein neues
Observatorium gestartet, das diesen Bereich der Astrophysik, der die
Geheimnisse der energiereichsten – und damit heftigsten – Ereignisse im
Universum zu entschlüsseln sucht, revolutionieren dürfte.
Am Internationalen Gammastrahlen-Astrophysiklabor (INTEGRAL) ist auch
Rußland beteiligt. Die im Rahmen dieser Zusammenarbeit von der russischen
Seite bereitgestellte Proton-Rakete ist am 17. Oktober um 10.41 Uhr
Ortszeit (06.41 Uhr MESZ) vom Kosmodrom Baikonur in Kasachstan gestartet.
Nach der erneuten Zündung ihrer Oberstufe hat sie INTEGRAL auf seiner
elliptischen Endbahn – Umlaufzeit: 72 Stunden – mit einem Perigäum von
10'000 km und einem Apogäum von 153 000 km, was knapp der halben Distanz
zum Mond entspricht, ausgesetzt. Unter der Kontrolle des
Flugbetriebszentrums ESOC der ESA in Darmstadt, Deutschland, wird INTEGRAL
nun zunächst eine zweimonatige Testphase durchlaufen, während der seine
Bordinstrumente abgenommen und anschließend die von ihnen empfangenen
Daten auf ihre Qualität überprüft werden.
INTEGRAL wurde von Alenia Spazio (Italien) gebaut; an seiner Fertigung
waren mehr als 30 europäische Unternehmen beteiligt. Die beiden
wichtigsten Instrumente an Bord dieses 4 000 kg schweren und 5 m hohen
Satelliten sind das Spektrometer SPI und das Bildaufnahmegerät IBIS. Das
unter deutsch-französischer Federführung gebaute SPI dient der
Spektralanalyse von punktförmigen und ausgedehnten Gammastrahlenquellen
und bietet dank seiner auf 85° K abgekühlten Germaniumdetektoren eine
bisher unerreichte Energieauflösung – 40mal höher als die Auflösung
der Spektrometer früherer Satelliten. Da Spiegel und Linsen Gammastrahlen
nicht erfassen können, bedient sich das SPI einer kodierten Metallmaske,
um aus diesen sehr schwachen Strahlungen Bilder zu erstellen, die
anschließend per Computer dekodiert werden. IBIS, das in Italien
entwickelt wurde, bietet zwar eine schwächere Energieauflösung, dafür
aber dank seiner hierfür optimierten kodierten Maske und zwei Reihen
Detektoren der neuen Generation eine 12mal höhere Winkelauflösung und
bildet damit das perfekte Pendant zum SPI.
Ergänzt werden die mit SPI und IBIS gemachten Beobachtungen durch zwei
weitere Instrumente: das mit zwei ebenfalls mit kodierten Masken
arbeitenden Zwillingsdetektoren ausgerüstete dänische
Röntgenbildaufnahmegerät JEMX und die spanische
CCD-Begleitkamera für den sichtbaren Bereich (OMC). Der kombinierte
Einsatz dieser vier Instrumente wird zum ersten Mal zeitgleiche
Beobachtungen energiereicher Erscheinungen in sieben Bereichen der
Energieskala, vom sichtbaren Licht bis zum Gammastrahlenbereich,
ermöglichen. Sämtliche von INTEGRAL erfaßten Daten werden unverzüglich
über die Bodenstationen der ESA im belgischen Redu und der NASA – an der
Mission sind auch die USA beteiligt – in Goldstone ans ESOC übermittelt
und anschließend über das INTEGRAL-Wissenschaftsdatenzentrum (ISDC) im
schweizerischen Versoix an die Wissenschaftler verteilt. INTEGRAL wird sich
auf einer Umlaufbahn bewegen, auf der er sich die meiste Zeit außerhalb
der die Beobachtung von Gammastrahlen beeinträchtigenden
Van-Allen-Strahlungsgürtel befindet. Er wird schwerpunktmäßig die
dichtesten Himmelsobjekte beobachten, wie Neutronensterne und Schwarze
Löcher, von denen eine hochenergetische Strahlung ausgeht. Während IBIS
sehr detaillierte Bilder dieser Strahlungsquellen erstellen wird, soll das
SPI die erste eingehende Untersuchung dieser Gammastrahlungen vornehmen.
Die Beobachtungen des Satelliten dürften somit den Astrophysikern den
Beweis liefern, daß es im Zentrum der Galaxien, allen voran der
Milchstraße, tatsächlich riesige Schwarze Löcher gibt. Auch andere
ungewöhnlich heftige Ereignisse wie Novae und Supernovae wird das
Observatorium unter die Lupe nehmen. Die Gammastrahlung der hierbei frei
werdenden radioaktiven Isotope wird eine sehr genaue Erforschung dieser
Sternenexplosionen gestatten. Darüber hinaus wird sich INTEGRAL als
einzigartiges Instrument zur Beobachtung von Gammastrahlenausbrüchen
erweisen, dieser noch weitgehend ungeklärten Explosionen am Rande des
Universums, die nun erstmals gleichzeitig in mehreren Bereichen des
elektromagnetischen Spektrums untersucht werden können.
INTEGRAL ist nach der Sonde Huygens, die zum Saturn und dessen Mond Titan
unterwegs ist, und vor dem Observatorium Planck, das ab 2007 das „Hintergrundrauschen“
des Universums untersuchen soll, die zweite mittelgroße Mission des
Langzeitplans „Horizon 2000“ und soll mindestens zwei Jahre dauern.
Am Internationalen Gammastrahlen-Astrophysiklabor (INTEGRAL) ist auch
Rußland beteiligt. Die im Rahmen dieser Zusammenarbeit von der russischen
Seite bereitgestellte Proton-Rakete ist am 17. Oktober um 10.41 Uhr
Ortszeit (06.41 Uhr MESZ) vom Kosmodrom Baikonur in Kasachstan gestartet.
Nach der erneuten Zündung ihrer Oberstufe hat sie INTEGRAL auf seiner
elliptischen Endbahn – Umlaufzeit: 72 Stunden – mit einem Perigäum von
10'000 km und einem Apogäum von 153 000 km, was knapp der halben Distanz
zum Mond entspricht, ausgesetzt. Unter der Kontrolle des
Flugbetriebszentrums ESOC der ESA in Darmstadt, Deutschland, wird INTEGRAL
nun zunächst eine zweimonatige Testphase durchlaufen, während der seine
Bordinstrumente abgenommen und anschließend die von ihnen empfangenen
Daten auf ihre Qualität überprüft werden.
Ergänzt werden die mit SPI und IBIS gemachten Beobachtungen durch zwei
weitere Instrumente: das mit zwei ebenfalls mit kodierten Masken
arbeitenden Zwillingsdetektoren ausgerüstete dänische
Röntgenbildaufnahmegerät JEMX und die spanische
CCD-Begleitkamera für den sichtbaren Bereich (OMC). Der kombinierte
Einsatz dieser vier Instrumente wird zum ersten Mal zeitgleiche
Beobachtungen energiereicher Erscheinungen in sieben Bereichen der
Energieskala, vom sichtbaren Licht bis zum Gammastrahlenbereich,
ermöglichen. Sämtliche von INTEGRAL erfaßten Daten werden unverzüglich
über die Bodenstationen der ESA im belgischen Redu und der NASA – an der
Mission sind auch die USA beteiligt – in Goldstone ans ESOC übermittelt
und anschließend über das INTEGRAL-Wissenschaftsdatenzentrum (ISDC) im
schweizerischen Versoix an die Wissenschaftler verteilt. INTEGRAL wird sich
auf einer Umlaufbahn bewegen, auf der er sich die meiste Zeit außerhalb
der die Beobachtung von Gammastrahlen beeinträchtigenden
Van-Allen-Strahlungsgürtel befindet. Er wird schwerpunktmäßig die
dichtesten Himmelsobjekte beobachten, wie Neutronensterne und Schwarze
Löcher, von denen eine hochenergetische Strahlung ausgeht. Während IBIS
sehr detaillierte Bilder dieser Strahlungsquellen erstellen wird, soll das
SPI die erste eingehende Untersuchung dieser Gammastrahlungen vornehmen.
Die Beobachtungen des Satelliten dürften somit den Astrophysikern den
Beweis liefern, daß es im Zentrum der Galaxien, allen voran der
Milchstraße, tatsächlich riesige Schwarze Löcher gibt. Auch andere
ungewöhnlich heftige Ereignisse wie Novae und Supernovae wird das
Observatorium unter die Lupe nehmen. Die Gammastrahlung der hierbei frei
werdenden radioaktiven Isotope wird eine sehr genaue Erforschung dieser
Sternenexplosionen gestatten. Darüber hinaus wird sich INTEGRAL als
einzigartiges Instrument zur Beobachtung von Gammastrahlenausbrüchen
erweisen, dieser noch weitgehend ungeklärten Explosionen am Rande des
Universums, die nun erstmals gleichzeitig in mehreren Bereichen des
elektromagnetischen Spektrums untersucht werden können.