Posts Tagged ‘LISA Pathfinder’

Nachrichten von Weltraum-Teleskopen kompakt

16. Juli 2011

Der 4 Lichtjahre lange „Schweif“ des Pulsars PSR J0357+3205 auf einer Chandra-Aufnahme vor einem optischen Bild der Digital Sky Survey (der Neutronenstern sitzt o.r.; die beiden hellen Objekte ‚im‘ Schweif u.l. sind extragalaktisch): Welche Physik dahinter steckt, ist nicht klar.

Der Protoplanetare Nebel Minkowski 92 alias IRAS 19343+2926 alias Minkowskis Fußabdruck auf einer alten HST-Aufnahme (noch mit der WFPC2): Da der Zentralstern noch keine heiße Quelle von UV-Photonen geworden ist, sehen wir den Nebel nur in seinem reflektierten Licht; zur Anregung von Emission reicht’s noch nicht. Aber bald.

Der Dust Trail des Kometen 103P/Hartley (2) ist erstmals bei der Himmelsdurchmusterung des Satelliten WISE in Erscheinung getreten (bei 4.6 bis 22 µm): Er besteht aus besonders großen Staubteilchen, bis zur Größe von Golfbällen, die in der Kometenbahn zurück bleiben und hat eine Gesamtmasse von mindestens 40 Mio. Tonnen.

Monster-Satellit James Webb Space Telescope auf der Abschussliste des US-Kongresses

„Das Komitee glaubt, dass [die Streichung des JWST] der NASA letzten Endes nutzen wird, indem sie ein gutes Beispiel der Kosten-Disziplin für andere Projekte setzt und den enormen Druck beseitigt, den das JWST auf die Möglichkeiten der NASA ausübte, anderen wissenschaftlichen Missionen nach zu gehen.“ Also sprach das Committee on Appropriations des US-Abgeordnetenhauses in der COMMERCE, JUSTICE, SCIENCE, AND RELATED AGENCIES APPROPRIATIONS BILL, 2012 (auf Seite 72) – und der entsprechende Ausschuss lehnte am 14. Juli den Antrag ab, das JWST wieder ins Programm auf zu nehmen. Der riesige Aufschrei, der seit dem Bekanntwerden der House-Pläne zur Beendigung des – finanziell und terminmäßig weit aus dem Ruder gelaufenen – JWST-Projekts am 6. Juli durch die astronomische Welt gegangen war (angeführt von AURA und AAS), hatte die republikanische Mehrheit dort nicht beeindruckt. Vielleicht schon nächste Woche, vielleicht auch erst nach der Sommerpause, wird das gesamte Abgeordnetenhaus über den CJS-Haushalt beraten, und auch da sieht es nicht rosig aus.

Eine Kürzung des NASA-Haushalts für 2012 um 1.9 Mrd.$ gegenüber den Wünschen des Weißen Hauses – was ihn noch unter das Niveau von 2008 drücken würde – scheint den „Washingtoner Geiern“ wohl gar zu verlockend. Viele Hoffnungen der JWST-Befürworter – die argumentieren, ohne den großen Infrarotsatelliten stießen bald weite Bereiche der Astronomie an ihre Grenzen, und auf die zu 75% mehr oder weniger fertige Hardware wie die gerade fertig geschliffenen Segmente des Hauptspiegels und schon 3 Mrd. ausgegebene Dollars verweisen – ruhen daher auf dem demokratisch kontrollierten Senat, wo sich insbesondere Barbara Mikulski trotz aller – u.a. auf ihr Betreiben hin überhaupt erst bekannt gewordenen – Probleme für das JWST stark gemacht hatte. Wenn das House so und der Senat anders entscheiden sollten, wäre es an einer Konferenz, eine Lösung zu finden. Unterdessen scheinen die Kostenschätzungen für das JWST auf 7.8 bis 8 Mrd.$ gestiegen zu sein – aber die NASA glaubt weiterhin, einen Start im Oktober 2018 schaffen zu können – wenn das Geld jetzt reichlich fließen würde. In Europa wird man jedenfalls nach dem alten Plan pünktlich die versprochenen JWST-Instrumente fertig stellen: Das künstlich zu verzögern, würde nämlich extra kosten … (Links auch im Cosmic Mirror #343!)

Früher war alles besser bei der Langzeitplanung

von Weltraum-Observatorien, beklagen sich zwei Architekten des „Horizon 2000“-Programms der ESA: 1985 beschlossen, sei es 2009 mit nur 2 Jahren(!) Verspätung abgeschlossen worden, und keines der drei Großprojekte (Cornerstones) SOHO, Cluster, Rosetta, XMM-Newton und Herschel war je ernsthaft in Gefahr, ja sogar den Nachbau der Clusters nach dem Totalverlust beim 1. Ariane-5-Start konnte man verschmerzen. Das sei so gut gegangen, weil die Cornerstones erst dann die Realisierungsphase eintreten durften, als die nötige Technologie zur Verfügung stand und die Anforderungen an die Mission eingefroren waren: Das verhinderte exorbitante Kostenexplosionen wie nun gerade beim JWST. Zwar wussten die beteiligten Wissenschaftler lange nicht, wann sie starten würden, dafür konnten sie sich aber darauf verlassen, dass ein einmal gestartetes Projekt nicht mehr bedroht würde. Einen derart idyllischen Zustand hatten die amerikanischen Kollegen noch nie, schon wegen des jedes Jahr neu in Frage gestellten Haushalts, aber auch in Europa laufe es nicht mehr so rund. Eine globale Langzeitplanung für die großen Sternwarten im Weltraum – inklusive der gemeinsamen Festlegung von Prioritäten beiderseits des Atlantik (und gerne auch in Asien und Südamerika) sei nun dringend erforderlich, und tatsächlich ist eine globale ‚Roadmap‘ bereits in Arbeit. (Bonnet & Bleeker, Science 333 [8.7.2011] 161-2)

Neuer russischer Astro-Satellit startet … übermorgen!

Man traut es sich kaum hin zu schreiben, aber der russische Astronomiesatellit Spektr-R – die ersten Starttermine lagen schon um 2004 – steht tatsächlich auf der Startrampe in Baikonur und soll in der Nacht zum 18. Juli um 4:31 MESZ auf seiner Zenit-3SLBFSBM abheben – wobei kurioserweise Amateurastronomen zur optischen Bahnverfolgung aufgerufen sind. Ausgestattet mit einer 10 m großen Radioantenne soll Spektr-R im Rahmen des internationalen RadioAstron-Projekts zusammen mit Radioteleskopen auf der Erde VLBI mit besonders großen Basislinien für besonders hoch aufgelöste Beobachtungen ermöglichen: Spektr-R soll auf einer hoch elliptischen Bahn landen, die bis zu 350’000 km Abstand zwischen seiner und einer irdischen Antenne realisiert, was sich in einer Winkelauflösung von Mikrobogensekunden niederschlägt! Auch das Effelsberger 100-m-Teleskop soll Teil dieses Experiments werden. (Roskosmos Press Releases 16.7., 10.7.2011; New Scientist 16.7., ITAR-TASS 24., Space News 17.6.2011)

Die riesige Kamera des Gaia-Satelliten ist fertig, ein 50 cm x 1 m großes Feld aus 106 CCD-Chips, die zusammen die größte Digitalkamera bilden, die je für einen Satelliten entwickelt wurde. Der Start des Astrometrie-Satelliten der ESA ist weiterhin für 2013 geplant: Im Lagrangepunkt 2 (1.5 Mio. km ‚hinter‘ der Erde) stationiert, wird er mit zwei gegeneinander versetzten Teleskopen ständig den Himmel abscannen, wobei die Bilder der Sterne über die Fokalebene mit den 106 CCDs sausen: Ein relatives Netz ihrer Positionen mit ungeheurer Präzision und zahllosen Anwendungen quer durch die Milchstraße ist das Ziel. (ESA Release 6.7.2011)

Der LISA Pathfinder darf trotz Problemen weiter machen

Auch wenn die Zukunft des eigentlichen LISA-Projekts eines gewaltiges Detektors für Gravitationswellen im Orbit nach dem Ausstieg der USA ziemlich unklar ist: Das Science Programme Committee der ESA hat sich entschieden, den Technologiedemonstrator LISA Pathfinder trotzdem fertig zu stellen und 2014 zu starten. Denn die Schlüsseltechnologie, die er unter Weltraumbedingungen testen soll, die ultrapräzise ‚Aufhängung‘ von Probemassen im Raum, wäre auch für andere Projekte interessant: Sie ist etwa eine Größenordnung besser als das drag-free control system, das der Satellit GOCE zur Vermessung des Erdschwerefelds einsetzt. (Space News 23.6.2011. Auch eine ESA-Seite und Science Blogs 6.6.2011 zum Status von LISA)

Weltraumsensoren auf dem Vegetationssatelliten Proba V bilden das Energetic Particle Telescope (EPT): Während das Hauptinstrument des im Frühjahr 2012 startenden kleinen ESA-Satelliten die Überwachung der Erd-Vegetation des entsprechenden Sensors auf Spot-5 übernehmen soll, kümmert sich das EPT um die Teilchen-Situation im erdnahen Raum, die mit der nun wieder ansteigenden Sonnenaktivität interessanter werden dürfte. (ESA Release 17.6.2011. Und ein ESA Release 30.6.2011 zur Rettung eines Cluster-Instruments mit einem „schmutzigen Hack“)

Nachrichten aus der Weltraumforschung kompakt

22. Januar 2011

Der massereiche Stern Zeta Ophiuchi rast durch das ISM auf einem Bild des WISE-Satelliten (3.4 bis 22 µm), der den Bugschock vor dem Stern sichtbar macht, der mit 24 km/s durch interstellares Gas und Staub pflügt. Dabei komprimiert und heizt er das Medium des Schocks; zugleich sorgt die starke UV-Strahlung des Sterns auch für Staubheizung in seiner weiteren Umgebung, was sich als rötlicher Schimmer bemerkbar macht.

Vollmondaufgang von der ISS aus gesehen am 19. Januar: Die Sequenz – Anklicken liefert noch ein früheres Bild – zeigt wieder einmal die extreme Refraktion, die nur im Orbit gesehen werden kann.

Dem NanoSail D geht der Strom aus: Dieses Diagramm aus dem Dashboard – via DK3WN – zeigt den Abfall der Batteriespannung (in Volt, gegen die Stunden seit dem Aussetzen). Vom 19.-21. Januar hatten Funkamateure den Satelliten empfangen, seit dem Nachmittag MEZ des 21. aber nicht mehr – vermutlich war es das; die Empfangsversuche gehen aber weiter. Nun ist es wohl an den visuellen Beobachtern, das entfaltete Sonnensegel in den nächsten 70 bis 120 Tagen bis zum Verglühen zu verfolgen. NACHTRAG: Bisher sind noch keine Sichtungen eingegangen, vielleicht ist der Orbit zu ungenau. Dass sich das Segel gut entfaltet hat, bestätigen jedenfalls Radarechos: Der Satellit (dessen – planmäßiges – Ableben seiner Batterie inzwischen bestätigt ist) wurde plötzlich viel größer.

Weiter keine Lösung für Wunschteleskop WFIRST in Sicht

Durch die gewaltigen finanziellen Probleme des JWST droht der Start des Wide-Field IR Survey Telescope der NASA, das sich parallel um Dunkle Energie, Exoplaneten und mehr kümmern soll, auf frühestens 2025 zu rutschen – wenn die ESA mit ihrer Euclid-Mission schon Wesentliches zumindest in Sachen Dunkle Energie herausgefunden haben könnte. Eine Fusion der beiden teuren Weltraumteleskope („Euclid vs. WFIRST …“) hat der NASA aber auch ein weiteres Panel nicht empfehlen können, und einen 20%-Einstieg der NASA in Euclid, den die ESA anbietet, sieht man auch nicht, solange die ESA die Mission noch gar nicht endgültig ausgewählt hat. (Space Policy Online 2., New York Times 4.1.2011)

Immer mehr Hardware für das JWST wird fertig, aller unklaren Zukunft ungeachtet: Immerhin sind schon 3 Mrd.$ in den Riesensatelliten gesteckt worden! Nach und nach absolvieren die 18 Segmente des Hauptspiegels ihre Härtetests, und die wissenschaftlichen Instrumente nehmen Form an. Am Satellitenbus selbst wird noch nicht gebaut: Man will erst die schwierigen Dinge erledigen. (Spaceflight Now 17.1.2011)

Einzelnes Stück Hardware hält den LISA Pathfinder auf

Eine Art Klammer-Mechanismus des Test-Satelliten für LISA („Optical …“), der die Testmassen erst beim Start festhalten und dann im Orbit mit nur maximal 2 cm/h(!) Geschwindigkeit freilassen soll, tut’s einfach nicht: Jetzt muss die ESA seine Entwicklung noch einmal von vorne beginnen, wodurch sich der Start des Satelliten auf frühestens 2013 verschiebt, obwohl alle anderen Komponenten im Zeitplan liegen. Schon lamentieren Konkurrenzprojekte, die wegen LISA zurückgestellt wurden, der große Gravitationswellen-Detektor sei wohl noch nicht reif – aber der Pathfinder soll das aufwändige System ja schon vor dem Start validieren, und da ist es allemal besser, wenn es jetzt hakt. (Nature News 19.1.2011) NACHTRAG: Jetzt heißt es schon: Start frühestens 2014 – und nicht nur bei der Caging Mechanism Assembly hapert’s.

Das Tevatron wird Ende des Jahres abgeschaltet

Weil die US-Regierung keinerlei Spielraum für die unverzichtbare Extrafinanzierung sieht, die ein Weiterbetrieb des US-Beschleunigers („Eine weitere …“) erfordert hätte, hat das Energieministerium am 6. Januar sein Ende mitgeteilt: Damit haben die USA direkt keine Chance mehr, den Europäern das Higgs-Teilchen noch weg zu schnappen, was mit einem Betrieb des Tevatron bis 2014 vielleicht gelungen wäre. Die USA überlassen nunmehr die höchsten Energien Europa (wobei aber viele Amerikaner beim LHC mitmachen dürfen, dessen Winterwartung im Zeitplan liegt; im Februar wird er wieder hochgefahren) und konzentrieren sich selbst künftig auf hohe Strahl-Intensität: ein Ansatz, bei dem Phänomene gefunden werden können, die weniger Energie erfordern, dafür aber sehr selten sind. (Nature 19., CERN Bulletin 17., Physics World 18., 13., 11., Nature, Symmetry Breaking, Discovery, Not Even Wrong, New Scientist Blog 11., Symmetry Breaking, Cosmic Variance 10., Nature Blog 6.1.2011, Science 2.0 21.12.2010. Und Nature Blog über das weltweite GRID, das die LHC-Datenflut verarbeitet)

Nachrichten von Weltraumteleskopen kompakt

4. November 2010

Kosmologie-Satellit WMAP nach neun Jahren stillgelegt

Am 20. August nahm die Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ihre letzten Daten auf, am 9. September schickte sie ein letztes Bahnmanöver in eine Parkbahn, und am 6. Oktober hatte die NASA die geniale Idee, das auch mal der Welt mitzuteilen (auf der Homepage war die Abschaltung der Nutzlast auch danach nicht erwähnt worden). Für die Auswertung der Daten ist noch bis 2012 Geld da, so dass es eine Komplettanalyse aller 9 Messjahre geben wird; die ersten 7 sind bereits verarbeitet. (NASA Release, Spaceflight Now 6., Cosmic Variance 8., Space Today 10., Nature 13.10.2010) NACHTRAG: Überzeugende Evidenz für ein zyklisches Universum steckt übrigens nicht in den WMAP-Karten.

WISE darf trotz Erwärmung noch ein bisschen weiter machen: Überraschenderweise hat die NASA dem IR-Satelliten, dessen Kühlmittel vor einen Monaten zuende gegangen war („Die Aufwärmung …“), noch ein paar Monate Messzeit mit den beiden kurzwelligsten Detektoren zugebilligt. Genutzt wird das für die „NEOWISE Post-Cryogenic Mission“, die Vervollständigung der 2. Himmelsdurchmusterung speziell auf der Suche nach sich bewegenden Objekten: Kleinplaneten aber auch sonnennahen Braunen Zwergen. Bislang hat WISE 19 Kometen und über 33’500 Asteroiden entdeckt, davon 120 NEAs. Jeder Monat Verlängerung kostet rund 400’000$. (JPL Release, Planetary Society Blog 4., Space News 5.10.2010)

Hauptspiegel für Astrometriesatellit GAIA geliefert

In genau zwei Jahren soll der ESA-Satellit („Astrometrie-Satellit Gaia …“) auf einer Soyuz-Fregat starten, und entscheidende Bauteile finden sich nun ein: darunter auch am 3. September der erste der beiden Hauptspiegel; der zweite sollte im Oktober folgen. Gaia benutzt zwei identische Teleskope (mit zusammen der 11-fachen Lichtsammelfläche des Vorgängers Hipparcos), deren Bilder zusammen geführt werden, um extrem genaue relative Astrometrie zu ermöglichen. Hofft man. (ESA Release 13.9.2010) NACHTRAG: noch mehr ESA-Jubel aus dem Testprogramm.

Fortschritte beim, Sorgen um und Angst vor dem James Webb Space Telescope: Während kritische Bauteile des JWST („Eine neuerliche Startverschiebung …“) wie der Instrumententräger Integrsted Science Instrument Module aus einem eigens entwickelten Werkstoff oder das riesige Sonnensegel getestet werden, ist immer noch nicht klar, was das immens komplexe Weltraumteleskop eigentlich am Ende kosten wird und ob es tatsächlich 2014 starten kann. Und es gilt mit seinem enormen Finanzbedarf bereits als das „Teleskop, das die Astronomie fraß“ … (Nature 28.10.2010 S. 1028-30; NASA, GSFC Releases 28., STFC, ESA Releases 30.9., NASA Release 8.10.2010)

Optical Metrology System des LISA Pathfinder getestet

Bevor sich ESA und NASA eines Tages – vielleicht – an den aus drei Satelliten bestehenden Gravitationswellendetektor LISA (Laser Interferometer Space Antenna) wagen werden, soll der LISA Pathfinder erst einmal das entscheidende Messprinzip im Weltraum demonstrieren: Per Laser ist die Distanz zwischen zwei frei schwebenden Testmassen im Inneren des Satelliten zu messen. Im Laborversuch hat sich das Verfahren nun bewährt: Der Abstand zweier Spiegel wurde Picometer-genau und ihre Verkantung mit Nanoradian-Präzision bestimmt. Das geht zwar auf der Erde sogar noch genauer, aber dies ist der erste derartige Aufbau, der in den Weltraum geschickt werden kann. (ESA Release 21.10.2010. Auch ein UKSA Release zu weiteren Tests)