{"id":18863,"date":"2010-01-20T23:53:52","date_gmt":"2010-01-20T22:53:52","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2010\/01\/20\/alle-lieben-xmmnewton\/"},"modified":"2025-05-14T16:02:43","modified_gmt":"2025-05-14T14:02:43","slug":"alle-lieben-xmmnewton","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2010\/01\/20\/alle-lieben-xmmnewton\/","title":{"rendered":"Alle lieben XMM-Newton"},"content":{"rendered":"

Das Weltraumteleskop XMM-Newton<\/i> feiert seinen zehnten Geburtstag. Am 10. Dezember 1999 startete es mit der damals noch neuen Ariane-V Rakete der europ\u00e4ischen Weltraumagentur ESA ins All und im Januar machte das R\u00f6ntgenteleskop die ersten Bilder.<\/p>\n

XMM-Newton geh\u00f6rt zu den erfolgreichsten Weltraumteleskopen und weil es nach 10 Jahren schon mehr als seine geplante Lebensdauer hinter sich hat und immer noch so gut funktioniert, gab es heute am europ\u00e4ischen Satellitenkontrollzentrum ESOC in Darmstadt eine kleine Feier<\/a>.<\/p>\n

All die Leute, die dazu beigetragen haben, dass XMM-Newton so ein gro\u00dfer Erfolg wurde waren da und haben interessante Vortr\u00e4ge gehalten.<\/p>\n

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Warum ist XMM so toll?<\/strong><\/big><\/p>\n

Als erstes war A.N. Parmar<\/i> an der Reihe – der Mission Manager von XMM-Newton. Er wollte erkl\u00e4ren, warum das Teleskop so erfolgreich ist und nennt als einen der Hauptgr\u00fcnde die gro\u00dfe Akzeptanz der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Parmar meint, das 20 Prozent der aktiven Astronomen mit Daten von XMM-Newton arbeiten; in den letzten 10 Jahren wurden 2300 Publikationen aus diesen Daten gewonnen.<\/p>\n

Die Entwicklung dieser Publikationen hat Parmar in einem beeindruckenden Bild gezeigt (ein Bild, das man an diesem Tag noch mehrmals in den verschiedenen Vortr\u00e4gen zu sehen bekam):<\/p>\n

\"i-80a78e81ccb98a40f6b2e7a60b82bc58-xmmpublications-thumb-500x375.jpg\"<\/a><\/form>\n

Es ist tats\u00e4chlich beeindrucken, wie konstant die Zahl der Publikationen anw\u00e4chst. Aber nicht nur die Wissenschaftler selbst seien ein Grund f\u00fcr den Erfolg, auch die Wissenschaft selbst, mein Parmar. Die R\u00f6ntgenastronomie untersuche die „Hot Spots“ der Astronomie – und zwar wortw\u00f6rtlich, da die R\u00f6ntgenstrahlung bevorzugt von hei\u00dfer Materie abgegeben wird: Material, das in schwarze L\u00f6cher f\u00e4llt, Material, das aus Galaxien ausgeworfen wird, Supernovae, etc. <\/p>\n

„This is were the action is in astronomy“<\/i>, sagte Parmar. Naja – als Himmelsmechaniker kann ich ihm da nat\u00fcrlich nicht ganz zustimmen. „Action“ gibts auch \u00fcberall sonst in der Astronomie. Aber es war nunmal ein Feiertag der R\u00f6ntgenastronomie – also g\u00f6nnen wir anderen ihnen die Freude \ud83d\ude09<\/p>\n

Als n\u00e4chstes kam Markus Kirsch<\/i> ans Podium. Er ist der Spacecraft Operation Manager von XMM-Newton und erkl\u00e4rte ein paar technische Details des Satelliten. Von Bedeutung ist hier zum Beispiel die Menge des Treibstoffs, den das Teleskop noch zur Verf\u00fcgung hat. Nach 10 Jahren Laufzeit sind noch 77,47 kg davon \u00fcbrig. Das klingt nicht nach viel – aber XMM-Newton braucht normalerweise nur 0,48 Kilogramm pro Monat. Damit k\u00f6nnte man das Teleskop noch fast weitere 10 Jahre betreiben – bis ins Jahr 2019!<\/p>\n

Auch die Solarzellen funktionieren noch problemlos und die Batterien waren sowieso f\u00fcr eine Lebenszeit von 20 Jahren ausgelegt und machen ebenfalls noch keine Probleme.<\/p>\n

Es scheint also alles bereit zu sein f\u00fcr eine Fortsetzung der Mission!<\/p>\n\"i-c71feae1ac0c057a2d046a5c76b198fc-xmmfirstlight-thumb-500x375.jpg\"<\/a><\/form>\n

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Die erste Aufnahme von XMM-Newton<\/div>\n

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Norbert Schartel<\/i>, der Project Scientist umri\u00df im n\u00e4chsten Vortrag kurz die unterschiedlichen wissenschaftlichen Aufgaben des Teleskops. XMM-Newton beobachtet buchst\u00e4blich alles. Angefangen von Kometen und Planeten in unserem Sonnensystem \u00fcber Sterne und wei\u00dfe Zwerge bis hin zu exotischeren Objekten wie Neutronensternen, schwarzen L\u00f6chern oder aktiven Galaxienkernen. Auch die Erforschung von Gamma Ray Bursts oder die Suche nach dunkler Materie stehen auf der To-Do-Liste von XMM-Newton.<\/p>\n

Auch wegen dieser Vielfalt sei das Teleskop bei den Astronomen so beliebt, meint Schartel. Darum ist es auch nicht verwunderlich, dass die Beobachtungszeit hei\u00df begehrt ist und nur einer von acht Beobachtungsantr\u00e4gen genehmigt werden kann. Diese Beobachtungen sind dann aber von besonders guter Qualit\u00e4t – was sich auch darin \u00e4u\u00dfert, dass Artikel, die aus Daten von XMM-Newton gewonnen wurden, viermal h\u00e4ufiger zitiert werden als andere astrophysikalische Arbeiten.<\/p>\n

Mikrometeoriten und Pre-Launch Panic<\/strong><\/p>\n

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Lothar Str\u00fcder<\/i> vom Max-Planck-Institut Halbleiterlabor sprach danach von den technischen Herausforderungen beim Bau des EPIC-Instruments<\/i> des Teleskops. Aber auch wenn alles geschafft ist und der Satellit im All ist, ist die Arbeit nicht vorbei. Str\u00fcder erz\u00e4hlt von den Problemen, die pl\u00f6tzlich auftraten, als der Detektor von einem Mikrometeoriten getroffen wurde.<\/p>\n

Es ist an sich schon verwunderlich, dass es so ein Objekt bis ins innere des gro\u00dfen Teleskops geschafft hat und den Detektor besch\u00e4digen konnte. Man hat einige Experimente am Staubbeschleuniger in Heidelberg gemacht und schlie\u00dflich herausgefunden, dass wohl ein Mikrometeorit mit dem Spiegel von Newton zusammengesto\u00dfen ist und dabei in viele kleine St\u00fccke zerbrach. Eines dieser Bruchst\u00fccke war es dann, dass den empfindlichen Detektor st\u00f6rte. Dieses Problem konnte aber durch geschickte technische Manipulationen weitesgehend behoben werden soda\u00df XMM-Newton heute – bis auf ein paar kaputte Pixel im Detektor – problemlos funktioniert.<\/p>\n

\nNach der Mittagspause erkl\u00e4rte dann Uwe Minne<\/i> von EADS Astrium, wie der eigentliche Bau des Satelliten abgelaufen ist und Howard Nye<\/i>, der Ground Segment Manager erz\u00e4hlte von den restlichen Vorbereitungen auf den Missionsstart.<\/p>\n

Sehr unterhaltsam war der Vortrag von Fred Jansen<\/i>, Mission Manager bei XMM-Newton. Er gab einen kurzen \u00dcberblick \u00fcber die Geschichte des Teleskops: erste Konzepte gab es schon 1985. Damals wollte man noch 12 Einzelteleskope kombinieren, 1987 waren es nur noch 7 und schlie\u00dflich ging XMM-Newton mit drei Spiegeln an den Start. <\/p>\n

Sehr unterhaltsam – zumindest 10 Jahre sp\u00e4ter – waren die Geschichten der „Pre Launch Panic“, die vor jedem Start aufzutreten scheint. Kurz bevor die Ariane abheben sollte, gab es auf einmal noch jede Menge Probleme die gel\u00f6st werden mussten – und auch gel\u00f6st wurden<\/p>\n

Auch Jansen betont, wie wichtig das Teleskop f\u00fcr die astronomische Gemeinschaft ist. In den letzten 10 Jahren haben sich viele junge Astronomen auch dank XMM-Newton dazu entschieden, auf dem Gebiet der R\u00f6ntgenastronomie zu arbeiten. Bei der Abl\u00f6se des Teleskops darf es daher keine L\u00fccke geben; neue Instrumente m\u00fcssen nahtlos an XMM-Newton anschlie\u00dfen um diesen Aufschwung der R\u00f6ntgenastronomie nicht pl\u00f6tzlich abzuw\u00fcrgen.<\/p>\n\"i-9c8c912bd9512ca5727558726cd04af1-xmmlaunchdate-thumb-500x375.jpg\"<\/a><\/form>\n

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\u00c4nderung des prognozierten Startdatums f\u00fcr XMM-Newton<\/div>\n

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Kein Kontakt mit XMM-Newton<\/strong><\/big><\/p>\n

Richtig spannend wurde es dann beim Vortrag von Dietmar Heger<\/i>. Er Erz\u00e4hlte von den dramatischen Tagen im Oktober 2008, als die Mission beinahe scheiterte.<\/p>\n

Am 18. Oktober 2008 wollte man routinem\u00e4\u00dfig die Teleskopkontrolle von Darmstadt nach Villafranca in Spanien wechseln. In Darmstadt schickte man entsprechende Signale ans Teleskop und in Spanien machte man sich bereit, die Daten von XMM-Newton zu empfangen. Aber es kam nichts!<\/p>\n

Die Bodenstation in Villafranca konnte keinen Kontakt mehr mit dem Teleskop aufnehmen. Das war \u00e4u\u00dferst beunruhigend – auch wenn der aktuelle Status des Satelliten so war, dass keine unmittelbare Gefahr f\u00fcr ihn drohte. Wenn man aber in den n\u00e4chsten Tagen den Kontakt nicht wiederherstellen konnte, dann w\u00fcrden sich die Bahn des Teleskops und seine Lage im Raum so \u00e4ndern, dass es besch\u00e4digt werden konnte.<\/p>\n

Sofort begann man nach dem Fehler zu suchen. Die Bodenstationen waren in Ordnung und auch sonst schien es keine Fehlerquelle zu geben. Die einzige M\u00f6glichkeit war der sg. „R\/F-Switch“<\/i>. Dieser Schalter verbindet den Transponder mit der Antenne und k\u00f6nnte vielleicht ausgefallen sein, als man von Darmstadt das letzte Signal an XMM-Newton geschickt hatte.<\/p>\n

Wie auch immer – man konnte immer noch keinen Kontakt herstellen. Um herauszufinden, was eigentlich los war, probierte man nun, das XMM-Newton mit optischen Teleskopen zu finden. Die Stakenburg Sternwarte in Heppenheim fand den Satellit und konnte feststellen, dass er zumindest noch ganz ist. Man sah kein abgefallenen Teile und es gab auch keine Licht\u00e4nderungen, die auf ein Taumeln hindeuten w\u00fcrden. Weitere Messungen mit anderen Teleskopen best\u00e4tigten das Bild: XMM-Newton war da und intakt – aber der Satellit war nicht zu h\u00f6ren.<\/p>\n

Am 21.10 fand die ESA-Bodenstation in New Norcia, Australien dann doch ein ganz schwaches Signal. Aus diesem Signal konnte man ableiten, dass der Transmitter zwar noch eingeschaltet ist – der R\/F-Switch aber nicht korrekt funktioniert hat und quasi mitten beim Schalten, in neutraler Stellung stehengeblieben ist. New Norcia war aber zu schwach, um korrigierende Signale ans Teleskop zu senden. Die n\u00e4chste Bodenstation in Canberra w\u00e4re stark gewesen – unterst\u00fctzte aber die n\u00f6tig Frequenz nicht. Schlie\u00dflich schaffte man es von Goldstone in den USA aus, XMM-Newton neu zu konfigurieren. Der Schalter musste unbedingt bewegt werden – ansonsten w\u00e4re die Mission beendet gewesen.<\/p>\n

Gl\u00fccklicherweise hat man es geschafft! Aber nat\u00fcrlich wollte man wissen, was der Grund f\u00fcr die Fehlfunktion war. Eigentlich sollten die Schalter 50000 Schaltungen problemlos aushalten k\u00f6nnen und der Fehler tratt schon bei der 3486ten Schaltung auf. Man hat viele Fehlerquellen untersucht und ist heute der Meinung, dass das Problem beim Signal lag, dass man an den Satelliten geschickt hatte. Das d\u00fcrfte mitten w\u00e4hrend des Schaltvorgangs pl\u00f6tzlich zu schwach geworden sein. In so einem Fall sollte der Schalter eigentlich einfach wieder zur\u00fcckfallen – was er aber anscheinend nicht getan hat.<\/p>\n

Man hat nun einen Weg gefunden, das Teleskop so zu konfigurieren, dass man diesen Schalter nicht mehr benutzen muss. Eigentlich sollte alles wieder funktionieren und es gibt auch noch einen Backup-Schalter, der benutzt werden k\u00f6nnte. Aber man m\u00f6chte lieber kein Risiko eingehen und spart sich diese Optionen f\u00fcr den Notfall auf. <\/p>\n

\nJedenfalls funktioniert XMM-Newton seit dem Zwischenfall wieder problemlos und die Wissenschaftler freuen sich. Die waren auch als n\u00e4chstes am Wort. Die letzten beiden Vortr\u00e4ge des Tages waren der R\u00f6ntgenastronomie selbst gewidmet.<\/p>\n

J. Schmitt von der Hamburger Sternwarten gab einen \u00dcberblick \u00fcber die letzten 10 Jahren der R\u00f6ntgenastronomie und den Einfluss von XMM-Newton. Da waren einige interessante Ergebnisse dabei – zum Beispiel hat man durch Messungen der R\u00f6ntgenstrahlung auch bei anderen Sternen einen \u00e4hnlichen Aktivit\u00e4tszyklus wie bei unserer Sonne gefunden. Man konnte manche Aktivit\u00e4ten sogar direkt detektieren: gro\u00dfe Flares und Massenausw\u00fcrfe so wie sie bei unsere Sonne gelegentlich vorkommen, konnte man auch bei anderennde Sternen messen (\u00dcbrigens hat Schmitt hier die Arbeiten einer Blogger-Kollegin<\/a> zitiert \ud83d\ude09 )<\/p>\n

Einige Vortragende hatten es leider nicht geschafft, die ihnen zugestandene Redezeit einzuhalten (so etwas kann ich absolut nicht leiden – das ist extrem unh\u00f6flich gegen\u00fcber den Zuh\u00f6rern und den Veranstaltern den es zeigt, dass man sich nicht vern\u00fcnftig vorbereitet hat). Um meinen Zug nicht zu verpassen musste ich schon gehen und konnte den letzten Vortrag nicht mehr anh\u00f6ren. Das ist schade – den hier h\u00e4tte J. Wilms<\/i> von der Dr. Karl Remeis-Sternwarte erz\u00e4hlt was wir in den n\u00e4chsten 10 Jahren in der R\u00f6ntgenastronomie zu erwarten haben (au\u00dferdem h\u00e4tte es danach noch einen Sektempfang gegeben \ud83d\ude09 )<\/p>\n

Es war auf jeden Fall eine interessante Veranstaltung. Als Astronom bekommt man ja selten die Gelegenheit, so ausf\u00fchrlich \u00fcber die verschiedensten technischen Aspekte einer Satellitenmission informiert zu werden. Ich selbst hab ja in meiner astronomischen Arbeit kaum etwas mit R\u00f6ntgenastronomie zu tun und musste deswegen vielleicht ab und zu \u00fcber die extreme Begeisterung der XMM-Newton-Leute schmunzeln \ud83d\ude09 Nat\u00fcrlich ist R\u00f6ntgenastronomie wichtig und ohne sie ist keine moderne Astronomie m\u00f6glich – was nicht heisst, dass es nicht auch andere wichtige und interessante Gebiete gibt. Aber wie ich oben schon gesagt habe: das war der Tag der R\u00f6ntgenastronomen und des Teams, die eines ihrer wichtigsten und erfolgreichsten Instrumente gebaut haben. Da darf man ruhig auch mal die Kollegen der anderen Disziplinen vergessen \ud83d\ude09<\/p>\n\"i-920c2568feb91e77fb0d6ab87d89bbd9-xmmteam-thumb-500x375.jpg\"<\/a><\/form>\n

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Das XMM-Newton Flight Control Team<\/div>\n

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