Der Satellit Euclid hat sich auf die nächste Etappe der 1,5 Millionen Kilometer langen Reise ins All begeben, von wo aus er die Geheimnisse des dunklen Universums entschlüsseln wird.
Nach umfangreichen Umwelt- und mechanischen Tests im Werk von Thales Alenia Space in Cannes wurde der Euclid-Satellit am 14. April in einem außergewöhnlichen Konvoi zum Hafen von Savona, Italien, transportiert. Am folgenden Tag segelte Euclid zum Hafen in der Nähe ihres Startplatzes in Cape Canaveral, Florida.
Um den Satelliten während der Reise sicher zu halten, wurde Euclid in einen mit Stickstoff gespülten Behälter gelegt, um eine Reinraumumgebung aufrechtzuerhalten. Parameter wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeit werden während der Fahrt ständig überwacht.
Das Schiff wird voraussichtlich Anfang Mai sein Ziel erreichen und sich frühestens im Juli dieses Jahres auf einer SpaceX-Falcon-9-Rakete aus Florida, USA, für den Start vorbereiten.
Euclid wird 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt in entgegengesetzter Richtung zur Sonne reisen, um seine Umlaufbahn um den Lagrange-Punkt L2 zu erreichen und sich anderen Missionen wie der ESA-Mission Gaia und dem NASA/ESA/CSA- Weltraumteleskop James Webb anzuschließen .
Von L2 aus wird die Euclid-Mission der ESA mit der Detektivarbeit zur Erforschung des dunklen Universums beginnen.
Seit Jahrhunderten streben Astronomen danach, mehr über die Lichtquellen des Kosmos zu erfahren: Planeten, Sterne, Galaxien und Gas. Aber diese Objekte machen nur einen kleinen Bruchteil dessen aus, was das Universum enthält. 95 % des Universums scheinen aus unbekannter „dunkler“ Materie und Energie zu bestehen.
Die Euclid-Mission der ESA soll die großräumige Struktur des Universums kartieren und uns helfen, diese mysteriösen Komponenten zu verstehen: dunkle Materie und dunkle Energie.
Euclid wird die größte und genaueste 3D-Karte des Universums aller Zeiten erstellen. Es wird Milliarden von Galaxien bis zu 10 Milliarden Lichtjahren auf mehr als einem Drittel des Himmels beobachten. Mit dieser Karte wird Euklid zeigen, wie sich das Universum ausgedehnt hat und wie sich seine Struktur im Laufe der kosmischen Geschichte entwickelt hat. Und daraus können wir mehr über die Rolle der Schwerkraft und die Natur dunkler Energie und dunkler Materie lernen.
Quelle: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid/Smooth_sailing_Euclid
Weltraumteleskop Euclid soll Unsichtbares sichtbar machen
Bald ist es startbereit: Das Weltraumteleskop Euclid der europäischen Weltraumorganisation ESA soll die zwei größten kosmischen Rätsel lösen, die unser Universum zu bieten hat. Es geht um sogenannte Dunkle Materie und die Dunkle Energie.
Es gibt auch noch andere Weltraumteleskope als das James Webb-Weltraumteleskop: Euclid zum Beispiel. Während uns das James Webb-Weltraumteleskop und sein Vorgänger, das Hubble-Weltraumteleskop, mit spektakulären Bildern aus dem Kosmos erfreuen, soll das Weltraumteleskop Euclid etwas beobachten, das man überhaupt nicht sehen kann – und so hoffentlich zwei der größten Rätsel unseres Universums lösen: Was hat es mit der Dunklen Materie und mit der Dunklen Energie auf sich? Seit 2011 hatte die europäische Weltraumorganisation ESA an dem Teleskop gebaut, nun soll es bald soweit sein: Voraussichtlich im Juli 2023 soll Euclid mithilfe einer SpaceX-Rakete von Cape Canaveral in Florida aus gen Weltraum starten.
Das ESA-Weltraumteleskop Euclid soll tief in die Vergangenheit unseres Universums blicken
Im Rahmen seiner auf sechs Jahre ausgelegten Mission soll Euclid rund ein Drittel des gesamten Himmels beobachten. Doch interessant ist nicht unser Universum, so wie es heute ausschaut, sondern der Blick in die Vergangenheit: Das Weltraumteleskop soll vor allem sehr weit entfernte Galaxien erforschen. Da sich das Licht dieser weit entfernten Galaxien mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, braucht es sehr lange, bis es uns erreicht. Deshalb ist ein solcher Blick auf weit entfernte Objekte auch immer ein Blick in die Vergangenheit.
Dort, so die Hoffnung, verbirgt sich die Antwort auf zwei große kosmologische Rätsel. Eines lautet: Was ist die Dunkle Materie? Aus anderen Beobachtungen wissen Forschende, dass es diese Form von Materie wohl geben sollte. Allerdings ist sie im wahrsten Sinne des Wortes unsichtbar, da sie mit normaler, sichtbarer Materie nur über die Schwerkraft wechselwirkt. Tatsächlich sollte die Dunkle Materie aber einen Großteil der Materie in unserem Universum darstellen. Indem Euclid genauer kartiert, wie die „normale“, sichtbare Materie im Kosmos verteilt ist, wollen Forschende auch Einblicke in die Verteilung der Dunklen Materie erhalten.
Und dann gibt es das zweite Dunkle Etwas im Universum: die Dunkle Energie. Während Forschende bei der Dunklen Materie immerhin annehmen, dass es sich dabei um eine Art von Materie handelt, weiß bei der Dunklen Energie eigentlich niemand so recht, was da überhaupt vor sich geht: Der Begriff Dunkle Energie wurde eingeführt, um die Beobachtung zu erklären, dass sich unser Universum seit einigen Milliarden Jahren beschleunigt ausdehnt. Das heißt: Das Universum expandiert nicht nur seit dem Urknall, sondern es wird dabei auch noch immer schneller.
Euclid ist ein Weltraumteleskop für die Dunkle Energie
Auch das lässt sich nicht direkt beobachten. Aber mit Euclid will die ESA eine Art Bestandsaufnahme dieser Expansion machen: Indem das Weltraumteleskop weit entfernte Galaxien und Galaxienhaufen beobachtet, können Forschende nachvollziehen, wie schnell – oder wie langsam – sich das Universum zu verschiedenen Zeiten in der Vergangenheit ausgedehnt hat. Das Weltraumteleskop soll bis zu zehn Milliarden Jahre in unsere kosmische Vergangenheit blicken können. Zum Vergleich: Der Urknall war vor rund 13,82 Milliarden Jahren.
Dafür hat das Weltraumteleskop Euclid zwei Kameras an Bord: eine für den sichtbaren Bereich, eine für den Infrarotbereich. Es wurde von der ESA und dem EUCLID-Konsortium gebaut, ein Zusammenschluss aus rund tausend Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Ursprünglich sollte Euclid vom europäischen Weltraumbahnhof bei Kourou in Französisch-Guyana starten. Da dieser Start allerdings mit einer russischen Sojus-Rakete hätte erfolgen sollen, ist die ESA nach dem russischen Einmarsch in die Ukraine auf das US-Unternehmen SpaceX mit einer Falcon 9-Rakete umgeschwenkt. Sobald es erfolgreich gen Weltraum geschickt worden ist, wird Euclid rund einen Monat lang zu seinem Zielpunkt fliegen: dem Lagrange-Punkt L2, der rund 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist.
Mission Euclid erforscht die ‚dunkle Seite‘ des Universums
- Euclid soll ab dem Jahr 2022 den Anteil der Dunklen Materie und der Dunklen Energie im Weltall untersuchen.
- Während der sechsjährigen Mission wird Euclid mehr als 1,5 Milliarden Galaxien beobachten und damit die Entwicklung des Universums innerhalb der letzten zehn Milliarden Jahre erforschen.
- Die Tests für das Nutzlastmodul mit den wissenschaftlichen Instrumenten konnten erfolgreich abgeschlossen und letzte Softwareprobleme beseitigt werden.
- Schwerpunkt: Raumfahrt
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 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.“
Teleskop und Instrumente beobachten mehr als 1,5 Milliarden Galaxien
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 Dr. 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.
Nutzlast-Tests unter Weltraumbedingungen
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 so genannte 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 so genannten 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. Mit Hilfe 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 nun beseitigt werden.
Im nächsten Schritt wird die Nutzlast zur Firma Thales Alenia Space Italy (TASI) nach Turin (Italien) gebracht, wo sie zusammen mit der elektrischen Versorgungseinheit, dem Servicemodul, in den Satelliten integriert wird. Dort finden auch die weitere Prüfungen – so genannte „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.
Hohe deutsche Beteiligung im Euclid-Konsortium
Euclid ist eine Mission aus dem Cosmic Vision Programm der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Dem Euclid-Konsortium gehören Wissenschaftler 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 mit Hilfe dieser Fördergelder realisiert werden.
Denn beginn der Mission finde ich erstmal interessanter. Der Wirbel um die Raumsonde Juice hat etwas genervt weil die Sonde erstmal 8 Jahre unterwegs ist. Spannend ist Juice aber es gibt auch andere spannende Projekte.
Euclid, 2012 angekündigt, 2013 Hauptauftragnehmer für den Bau bekanntgegeben. Startdatum war zu dieser Zeit noch 2019/2020. 10 Jahre sind dazwischen vergangen.
Christian Dauck
Christian Dauck 