11.08.2015
Erschienen in: 05/ 2015 FLUG REVUE

Schwarze LöcherGammastrahlungssatellit INTEGRAL

Seit fast 13 Jahren zieht von der Öffentlichkeit unbeachtet ein ESA-Satellit seine Bahnen um die Erde und registriert Gammastrahlungsquellen im All. Die Daten liefern erstaunliche und erschreckende Bilder des Universums.

Raumfahrt ist All-Tag in unserem Leben. Wir haben uns derart gewöhnt an den Wetterbericht, das Internet, den weltweiten Mobilfunk oder Live-Übertragungen vom anderen Ende der Welt, dass wir nicht mehr an die Satelliten denken, denen wir das alles verdanken. Noch weniger denken wir an jene Flugkörper, die Grundlagenforschung im All betreiben – bemannte Raumfahrt ist interessanter, Mond- und Planetenforschung auch, und die Bilder von Rosetta und Dawn ziehen gegenwärtig das Interesse sogar von Menschen an, die sich sonst nicht für Raumfahrt interessieren.

So war es ein reiner Zufall, dass erst kürzlich einer jener vergessenen Wissenschaftsspäher kurzzeitig wieder ins Rampenlicht geriet, als die Meldung veröffentlicht wurde, der ESA-Gammastrahlungssatellit INTEGRAL sei auf eine neue Bahn manövriert worden, weil seine Treibstoffreserven langsam zur Neige gehen. Obwohl noch voll funktionsfähig, wird er nun auch ohne eigenen Antrieb im Februar 2029 in der Erdatmosphäre verglühen, damit er nicht eines Tages als Wrack in der Wolke aus Weltraummüll treibt, die ohnehin bereits viel zu dicht um die Erde kreist.

Da erinnerten sich doch einige wieder an den stillen und fleißigen Forscher, der in den Jahren seit seinem Start am 17. Oktober 2002 einige der gewaltigsten Phänomene im Universum entdeckte, darunter jede Menge Schwarzer Löcher oder jahrmillionenalte Gammastrahlungsblitze, welche aus den Tiefen des Universums bis zu uns reichen.

INTEGRAL steht für International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory, das jene Phänomene untersuchen soll und dafür vier Bordinstrumente mit sich führt:

  • IBIS (Imager on Board the Integral Satellite), ein bildgebendes Gerät, bestehend aus den Ebenen ISGRI und PICsIT, welche harte Gammaphotonen mit Hilfe von 4096 beziehungsweise 1024 Detektoren registrieren
  • SPI (Spectrometer on Integral), ein Spektrometer zur äußerst präzisen Vermessung der harten Gammastrahlung mit Hilfe von 19 Germaniumdetektoren. Das Gerät muss immer auf minus 183 Grad Celsius gekühlt werden und ist zum Schutz vor äußeren Einflüssen stark gepanzert
  • JEM-X Joint European X-Ray Monitor), ein Röntgenstrahlungsmessgerät aus zwei mit Gas gefüllten Detektoren, das den zu beobachtenden Himmelsausschnitt nach Röntgenstrahlungsquellen absucht
  • OMC (Optical Monitoring Camera), eine optische Kamera, die praktisch ein kleines Teleskop mit zehn Grad Gesichtsfeld darstellt und jedes Mal, wenn die übrigen Instrumente arbeiten, ein Bild im sichtbaren Licht anfertigt.

Präzisionsarbeit ohne irgendwelche Ausfälle

Mit Hilfe der Aufnahmen von JEM-X und OMC ist es den Wissenschaftlern auf der Erde möglich, die Bilder der Gammastrahlungsobjekte mit Fotos im sichtbaren Licht und Röntgenaufnahmen zu überdecken, um ihre Aussagekraft zu erhöhen.

Nach den vielen Jahren im All arbeiten alle Bord- und Hilfsgeräte mit erstaunlicher Präzision und ohne jede Ausfälle, so dass die ursprünglich geplante Lebensdauer des Satelliten bereits mehrfach verlängert werden konnte, zuletzt bis zum 31. Dezember 2016. Dabei hat INTEGRAL bereits den gesamten Sternenhimmel nach Gammastrahlungsquellen abgesucht, jener hochenergetischen elektromagnetischen Strahlung, welche oft in Form sogenannter Gamma Ray Bursts auftritt.

Diese Gammablitze gehören zu den energiereichsten Phänomenen im All, und über die Mechanismen ihrer Entstehung ist noch wenig bekannt. Man weiß nur, dass sie unter anderem ein Resultat der Annihilation negativer und positiver Teilchen sind (als Annihilation wird die Reaktion von Materie und Antimaterie bezeichnet). INTEGRAL fand so he-raus, dass allein im Zentrum unserer Galaxis in jeder Sekunde eine Menge von Teilchen annihiliert wird, die einer 15 mit 42 Nullen und der 6000-fachen Energiemenge entspricht, die unsere Sonne insgesamt abstrahlt – pro Sekunde!

Woher diese enorme Menge an Antimaterie kommt, weiß man noch nicht. Vermutet werden Supernovae, sich vereinigende Doppelsterne, supermassive Sterne und Schwarze Löcher, Pulsare und schließlich die geheimnisvolle Dunkle Materie. INTEGRAL wird weiter danach suchen, vielleicht noch anderthalb Jahre lang, vielleicht noch länger. Und wir werden ihn bis dahin wieder vergessen haben.

FLUG REVUE Ausgabe 05/2015

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