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Auf dem Weg zur Erforschung des dunklen Universums
Redaktion
/ Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt
astronews.com
30. September 2021
Mithilfe des Weltraumteleskops Euclid will man
eines der wohl spannendsten Themen der aktuellen Astronomie erforschen: die
Dunkle Materie und die Dunkle Energie. Dazu soll Euclid mehr als 1,5
Milliarden Galaxien beobachten. Jetzt haben die Instrumente ihre entscheidenden
Tests bestanden. Euclid soll Ende des kommenden Jahres starten.
Euclid soll ab dem Jahr 2022 den Anteil der
Dunklen Materie und der Dunklen Energie im
Weltall untersuchen. Auf dem Bild ist das
Nutzlastmodul mit den wissenschaftlichen
Instrumenten sowie dem Teleskop zu sehen, das im
Rahmen der abschließenden Tests inspiziert wird.
Foto: ESA [Großansicht] |
Wie hat sich unser Universum entwickelt? Dies ist eine noch immer offene
Frage der Kosmologie, zu der die Satellitenmission Euclid Antworten
liefern soll. Euclid wird hierzu ab dem Jahr 2022 den Anteil der
Dunklen Materie und der Dunklen Energie im Weltall untersuchen. Ziel dabei ist
es, die Geometrie dieses dunklen Teils des Universums zu erforschen. Die Tests
für das Nutzlastmodul mit den wissenschaftlichen Instrumenten konnten bereits
erfolgreich abgeschlossen werden. Nun ist es auch gelungen, letzte
Softwareprobleme zu beheben.
"Die Mission soll zur umfassenden Informationsquelle für die astronomische
Gemeinschaft in den kommenden Jahrzehnten werden", erklärt Dr. Alessandra Roy,
Euclid-Projektleiterin in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. "Mit dem
erfolgreichen Abschluss der Nutzlast-Tests und den letzten Software-Änderungen
befindet sich Euclid jetzt auf dem Endspurt."
Die Nutzlast von Euclid besteht aus einem Teleskop sowie zwei
Instrumenten: NISP (Near Infrared-Spectrometer und Photometer) untersucht den
Himmel im nahen Infrarotbereich, während VIS (Visible Instrument) im sichtbaren
Bereich des elektromagnetischen Spektrums arbeitet. Beide Instrumente sollen die
Expansion des Universums und die Entstehung weit entfernter Galaxienhaufen
erfassen und außerdem untersuchen, wie diese durch das Vorhandensein von Dunkler
Energie und Dunkler Materie beeinflusst werden.
"Die Atome und Moleküle, aus denen die sichtbare Materie besteht - wie etwa
Planeten oder Sterne - machen nur etwa vier Prozent der gesamten Materie des
Universums aus", so Roy. "Der Rest wird nicht vom Licht reflektiert: Wir wissen,
dass es etwas geben muss, aber es ist unsichtbar." Während der sechsjährigen
Mission wird Euclid mehr als 1,5 Milliarden Galaxien beobachten. Damit
wird die Mission die Entwicklung des Universums innerhalb der letzten zehn
Milliarden Jahre erforschen. Die Auswertung der wissenschaftlichen Daten findet
in den Euclid-Datenzentren statt, von denen eines in Deutschland
aufgebaut werden wird. Diese Zentren werden die Rohdaten speichern und zu den
Endprodukten verarbeiten, die der wissenschaftlichen Gemeinschaft weltweit zur
Verfügung stehen werden.
Die Entwicklung dieser Weltraummission ist sehr anspruchsvoll: Sobald das
Raumfahrzeug die Erde in Richtung seiner endgültigen Position in etwa 1,5
Millionen Kilometern Entfernung von der Erdoberfläche verlassen hat, können
Mängel kaum noch korrigiert werden. Daher gibt es bei jedem Raumfahrtprojekt
mehrere Phasen mit verschiedenen Modellen und Tests. Zum Schluss entsteht das
Flugmodell, das auf dem Satelliten zum Einsatz kommen wird.
Zurzeit befindet sich das Flugmodell der Euclid-Nutzlast, in das
Instrumente und Teleskop bereits integriert wurden, im Centre Spatial de
Liège in Belgien. Dort hat es eine Reihe von Tests durchlaufen, die zur
Überprüfung der Weltraumtauglichkeit erforderlich sind. So wurden Nutzlast und
Komponenten in einer sogenannten Thermalvakuumkammer den Temperatur- und
Vakuumbedingungen des Weltraums ausgesetzt. Dabei mussten die Apparaturen etwa
beweisen, dass sie auch bei einer Umgebungstemperatur von minus 150 Grad Celsius
fehlerfrei arbeiten können.
Mithilfe eines Simulators - eines so genannte Kollimators - wurden zudem
Testbilder von Sternen auf das Euclid-Teleskop projiziert, um alle
optischen Komponenten zu überprüfen. Diese Tests wurden erfolgreich
abgeschlossen und letzte Softwareprobleme konnten beseitigt werden. Im nächsten
Schritt wird die Nutzlast zu Thales Alenia Space Italy nach Turin gebracht, wo
sie zusammen mit der elektrischen Versorgungseinheit, dem Servicemodul, in den
Satelliten integriert wird. Dort finden auch die weitere Prüfungen - sogenannte
"Acceptance Tests" - statt, um Fertigungsfehler auszuschließen. Danach wird
Euclid zum europäischen Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch-Guayana)
transportiert. Die Mission soll dort Ende 2022 an Bord einer Sojus-Trägerrakete
in den Weltraum starten.
Euclid ist eine Mission aus dem Cosmic-Vision-Programm der
europäischen Weltraumagentur ESA. Dem Euclid-Konsortium gehören
Forschende und Ingenieurinnen und Ingenieure aus 17 Ländern an, darunter auch
Deutschland. So sind das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in
Garching, das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, die Universität
Bonn und die Ludwig-Maximilians-Universität in München an der Mission beteiligt
und werden diese auch nach ihrem Start weiter unterstützen. Die Deutsche
Raumfahrtagentur im DLR hat mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft
und Energie (BMWi) wesentliche Beiträge zur Nutzlast geleistet, insbesondere zur
Entwicklung von Hard- und Software für das NISP-Instrument. Auch der Aufbau des
deutschen Datenzentrums und die Software für einen Teil der Auswertung der
wissenschaftlichen Daten soll mithilfe dieser Fördergelder realisiert werden.
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