eROSITA

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eROSITA
Phase: E / Status: im Orbit

Typ: Weltraumteleskop
Land: DeutschlandDeutschland Deutschland
Organisation: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Missionsdaten
Startdatum: 13. Juli 2019
Startplatz: Baikonur, KasachstanKasachstan Kasachstan
Trägerrakete: Proton-M
Missionsdauer: 7,5 Jahre
Bahndaten
Koordinatenursprung: L2

eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) ist ein satellitengebundenes Röntgenteleskop, welches das Weltall im Bereich von 0,3 bis 11 keV in neuer spektraler und räumlicher Auflösung untersuchen soll. Es wurde am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in Zusammenarbeit mit Instituten in Bamberg, Hamburg, Potsdam und Tübingen entwickelt. Das gesamte Projekt wird etwa 90 Millionen Euro kosten, von denen das DLR und das MPE ungefähr jeweils die Hälfte tragen.[1]

Ziele[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

DLR-Video zum Röntgenteleskop eROSITA (3:44 min)

Die wissenschaftlichen Ziele sind

  • Der systematische Nachweis von Schwarzen Löchern in nahen Galaxien
  • Erfassung von über drei Millionen weit entfernten aktiven Galaxien
  • Nachweis von heißem intergalaktischen Gas in 50.000–100.000 Galaxienhaufen und Gruppen, um daraus Erkenntnisse zur großräumigen Struktur des Kosmos und dessen Entwicklung zu gewinnen.
  • Detailuntersuchungen der physikalischen Natur galaktischer Röntgenquellen wie Supernova-Überresten oder Röntgendoppelsternen.[2]
  • Neue wissenschaftliche Erkenntnisse bezüglich Dunkler Materie und Dunkler Energie.[3] Diese hypothetische Form von Energie ist eine mögliche Erklärung für die Beobachtung, dass das Universum immer noch beschleunigt expandiert; sie hängt deshalb mit einigen der bedeutendsten gegenwärtigen Fragen der Astronomie und Physik zusammen.
  • Durch die Mission soll eine Sammlung von mehreren Millionen kosmischen Röntgenquellen entstehen und die Durchmusterung soll 20-mal empfindlicher sein als ROSAT, der 1990 bis 1999 in Betrieb war.

Forschungsgeschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

ROSAT beobachtete im Bereich von 0,1–2,4 keV. Eines der Ergebnisse war, dass die Strahlung im energiearmen Bereich teilweise absorbiert wird und dass die Beobachtung des Bereichs oberhalb von 2 keV bessere Erkenntnisse liefern kann. Die Röntgenteleskope Chandra und XMM-Newton haben lange Brennweiten und sind nur für Punktbeobachtungen geeignet.

Aus diesem Grund wurde ABRIXAS entwickelt. Dieses System war für eine Himmelsdurchmusterung im Energiebereich von 0,5–15 keV vorgesehen, fiel aber kurz nach dem Start aus.

Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Instrument basiert auf dem Prinzip eines Wolter-Teleskops und verwendet sieben Wolter-I-Systeme mit jeweils 54 ineinander geschachtelten Spiegeln aus goldbeschichtetem Nickel.

Masse 815 kg
Empfindlichkeitsbereich 0,3–11 keV
Sichtfeld 0,81°²
Winkelauflösung 18
Effektive empfindliche Fläche / bei Energie 2400 cm² / 1 keV
Detektorfläche 28,8 mm × 28,8 mm
Leistungsaufnahme 405 W

Bodensegment[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das 70-Meter Radioteleskop in Ussurijsk und das 64-Meter Radioteleskop in Medvezhi Ozera sind zur Datenübertragung vorgesehen.

Missionsverlauf[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Spiegelmodule

Das Instrument eROSITA befindet sich an Bord des russisch-deutschen Weltraumobservatoriums Spektr-RG (kurz für Spektrum-Röntgen-Gamma). Es befindet sich noch das Instrument ART-XC an Bord, ein russisches Hochenergie-Röntgenteleskop im Bereich von 5–30 keV. Beide Teleskope schauen in die gleiche Richtung, haben aber unterschiedliche Empfindlichkeiten, Brennweiten und Sichtfelder.

Das Raumfahrzeug Spektr-RG wurde 13. Juli 2019 mit einer Proton-Rakete in den Weltraum gebracht,[4] anschließend wurde es in einem Halo-Orbit um den Lagrange-Punkt L2 des Erde-Sonne-Systems positioniert, von wo aus eROSITA innerhalb von vier Jahren achtmal den gesamten Himmel durchmustern soll.[5][6][7][8]

Die erste vollständige Durchmusterung wurde ein Jahr nach dem Start abgeschlossen. Sie dauerte 182 Tage, dabei wurden 165 Gigabyte Daten gesammelt. Daraus wurde eine Karte mit ca. einer Million Röntgenobjekten erstellt.[9] Im Anschluss an die Durchmusterung erfolgte eine Phase im Drei-Achsen-Betrieb, bei der Wissenschaftler gezielte Beobachtungen einzelner Gebiete beantragen können.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: Spektr-RG – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Inventur im Weltall. In: tagesschau.de. 13. Juli 2019, abgerufen am 21. Juni 2020.
  2. German eROSITA Consortium (A. Merloni, P. Predehl, W. Becker, H. Böhringer, T. Boller, H. Brunner, M. Brusa, K. Dennerl, M. Freyberg, P. Friedrich, A. Georgakakis, F. Haberl, G. Hasinger, N. Meidinger, J. Mohr, K. Nandra, A. Rau, T. H. Reiprich, J. Robrade, M. Salvato, A. Santangelo, M. Sasaki, A. Schwope, J. Wilms): eROSITA Science Book: Mapping the Structure of the Energetic Universe. 20. September 2012, arxiv:1209.3114 (englisch).
  3. Spektr-RG: Powerful X-ray telescope launches to map cosmos. In: BBC.com. 13. Juli 2019, abgerufen am 21. Juni 2020.
  4. Anatoly Zak: Proton sends Spektr-RG into deep space. In: RussianSpaceWeb.com. Juli 2019, abgerufen am 21. Juni 2020 (englisch).
  5. eROSITA: Jagd nach der Dunklen Energie. In: FliegerRevue. Oktober 2009, S. 9.
  6. eROSITA-Flyer 2015. In: mpe.mpg.de. (PDF; 662 kB). Abgerufen am 25. Juni 2019.
  7. Spektr-RG / SRG (Spectrum Roentgen Gamma) astrophysical observatory. In: eoPortal.org. ESA, abgerufen am 21. Juni 2020.
  8. Spektr-RG observatory reached the L2 point. In: Roskosmos.ru. 21. Oktober 2019, abgerufen am 21. Juni 2020.
  9. Martin Holland: Röntgenteleskop eRosita: Erste komplette Himmelsdurchmusterung abgeschlossen. In: heise.de. 19. Juni 2020, abgerufen am 21. Juni 2020.