Raumsonde Herschel Zusammenhang

Raumsonde Herschel Zusammenhang; Herschel, das früher unter dem Akronym FIRST bekannt war, war die letzte Eckpfeiler-Mission für das Horizon-2000-Programm, das von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) durchgeführt wurde. Herschel war das erste Observatorium im Weltraum und konnte das gesamte Wellenlängenspektrum vom fernen Infrarot (FIR) bis in den Submillimeterbereich überblicken. Herschel wurde nach dem britischen Astronomen William Herschel (60 – 670 Mikron) benannt. Seinen Namen erhielt dieses Phänomen zu Ehren des deutsch-britischen Astronomen Sir Friedrich Wilhelm Herschel (1738-1822), der im Jahr 1800 die Infrarotstrahlung (auch „Wärmestrahlung“ genannt) entdeckte. Infrarotstrahlung wird auch als Wärmestrahlung bezeichnet .

Herschel war das Projekt, das die vom Infrared Space Observatory (ISO) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) begonnenen Arbeiten fortsetzte, die zwischen 1995 und 1998 im Weltraum operierten. Herschel wurde 2004 gestartet. Herschel war in allen Faktoren ihrer Effizienz deutlich überlegen.

Raumsonde Herschel Zusammenhang
Raumsonde Herschel Zusammenhang

Technisch stand die Raumsonde Herschel bei der Kühlung ihrer verschiedenen Komponenten vor einer großen Herausforderung. Sie war wichtig, weil die Experimente selbst unter den Bedingungen, die im Orbit herrschen, Infrarotstrahlung aussenden und die Messempfindlichkeit durch ein störendes Hintergrundrauschen deutlich herabgesetzt würde, wenn es nicht berücksichtigt würde. Dies war der Fall, weil die Experimente unter den Bedingungen, die im Orbit herrschen, Infrarotstrahlung aussenden.

Aus diesem Grund mussten die Instrumente in einem Kryostaten gelagert werden, der mit 2.000 Litern superflüssigem Helium, das kontinuierlich langsam verdampfte, auf eine Temperatur von etwa -271 Grad Celsius gekühlt wurde. Aus diesem Grund war die Vorrichtung in der Lage, wie vorgesehen zu funktionieren. Dazu kam noch ein Sonnenschutz, der das Teleskop jederzeit beschattet. Nach dem Aussetzen in den Weltraum durchlief es eine Phase der passiven Abkühlung, die seine Temperatur auf unter minus 180 Grad Celsius brachte.

Der Hauptspiegel des Teleskops

Der Hauptspiegel des Teleskops hat nach den durchgeführten Messungen einen Durchmesser von 3,5 Metern. Es war das größte Weltraumteleskop, das bis dahin gebaut worden war (zum Vergleich: Der Hauptspiegel des Hubble-Weltraumteleskops hat einen Durchmesser von 2,4 Metern). Es war das erste Mal überhaupt, dass ein keramisches Material namens Siliziumkarbid (SiC) zur Herstellung eines Spiegels dieser Größe verwendet wurde. Der Spiegel war aus diesem Material gefertigt worden. Dies wurde getan, um das Gewicht, das der Spiegel trug, zu reduzieren.

Nach dem Start am 14. Mai 2009 wurde das Weltraumobservatorium Herschel am 14. Mai 2009 direkt über dem zweiten Lagrange-Punkt (L2) des Erde-Sonne-Systems erfolgreich in die Umlaufbahn gebracht. Dieser Ort ist etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erdoberfläche entfernt. Dieser Standort ist perfekt, da es in diesem speziellen Bereich nur sehr geringe Störungen durch die Infrarotstrahlung gibt, die sowohl von der Sonne als auch von der Erde abgegeben wird.

Als das Helium-Kühlmittel im Herschel-Raumschiff am 29. April 2013 zur Neige ging, endete die Betriebsmission des Herschel-Raumfahrzeugs. Am Ende wurde die Herschel-Raumsonde von ihrem Kontrollzentrum bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) in eine sichere Umlaufbahn um die Sonne gebracht, wodurch sie deaktiviert werden konnte.

Allerdings wird der Aufwand vor Ort noch einige Jahre andauern: Die gewonnenen wissenschaftlichen Daten müssen noch sehr aufwendig nachbearbeitet werden, um sie für eine erhebliche Zeit für die Wissenschaft nutzbar zu machen. Diese Nachbearbeitung wird für einen beträchtlichen Zeitraum stattfinden. So werden beispielsweise auch unbedeutende Einschläge, wie die kleinsten Erschütterungen der Raumsonde während der Beobachtungen, ausgelöscht. Anschließend werden die Daten in einem Archiv gespeichert und Forschern aus verschiedenen Teilen der Welt zur Verfügung gestellt.

Wissenschaftliche Ziele

Herschel ist in der Lage, einen Wellenlängenbereich zu beobachten, der die Lücke zwischen dem vom Boden aus zugänglichen Teil des elektromagnetischen Spektrums und dem Teil, der von früheren Weltraummissionen abgedeckt wurde, überbrückt. Dadurch kann Herschel eine größere Vielfalt elektromagnetischer Wellen untersuchen. Dieses spezielle Spektralband enthält die größte Strahlungsmenge, die von schwarzen Substanzen emittiert wird, wenn sie auf Temperaturen zwischen fünf und fünfzig Kelvin erhitzt werden.

Bei diesen Wellenlängen kann man starke Emissionslinien beobachten, die von Gas- und Molekülwolken mit Temperaturen zwischen 10 und einigen hundert Kelvin ausgehen. Diese Wolken sind im Weltraum zu finden. In diesem speziellen Wellenlängenbereich ist eine übliche Quelle kontinuierlicher Strahlung die Wärmestrahlung, die von Staubpartikeln emittiert wird. Solche Strahlungsquellen findet man regelmäßig in unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, aber auch in weiter entfernten Regionen des Universums. Seit Herschel angefangen hat, i

In diesem Wellenlängenspektrum wurden zum ersten Mal eine Vielzahl neuer Entdeckungen und Beobachtungen gemacht, von denen einige wie folgt sind:

Forscher haben Deep-Sky-Durchmusterungen

Raumsonde Herschel Zusammenhang
Raumsonde Herschel Zusammenhang

Forscher haben Deep-Sky-Durchmusterungen verwendet, um den Ursprung und das Wachstum von Galaxien von den Anfängen des Universums bis heute zu erforschen. Ihre Untersuchung erstreckt sich von der Zeit, als das Universum zum ersten Mal erschaffen wurde, bis zum heutigen Tag.

Für den Fall, dass als Folge dieser Untersuchungen irgendwelche Dinge von besonderem Interesse ans Licht kamen, können spätere Beobachtungen verwendet werden, um diese speziellen Objekte gründlich zu untersuchen. Über die verschiedenen Arten von physikalischen Prozessen, die in Galaxien ablaufen, wurde eine beträchtliche Menge an Informationen gesammelt.

Die Untersuchung der physikalischen und chemischen Prozesse, die im interstellaren Medium stattfinden, hat zur Entdeckung neuer Informationen über den Mechanismus geführt, durch den Sterne aus Molekülwolken entstehen, nicht nur in unserer eigenen Milchstraße, sondern auch in anderen Galaxien.

Die quantitative Untersuchung der Chemie von Gas und Staub hat zur Entdeckung wesentlicher Informationen über die physikalischen und chemischen Prozesse geführt, die in den Anfangsstadien der Entwicklung von Sternen und dem Mechanismus ihrer Entstehung involviert sind.

Darüber hinaus wurde hochauflösende Spektroskopie eingesetzt, damit Forscher neben den Atmosphären und Oberflächen der Planeten, die Teil unseres Sonnensystems sind, die Eigenschaften von Kometen untersuchen konnten.

Verantwortlich für die Entwicklung von PACS war Dr. A. Poglitsch, der aus Deutschland stammt und derzeit Principal Investigator am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in Garching ist. Das MPE war verantwortlich für die vollständige Integration des Instruments sowie dessen Design, das die Fokalebeneneinheit, die Detektoren für den Spektrometerkanal, die Filterräder und das allgemeine Design des Instruments umfasste. Ein Großteil der Arbeiten wurde im Auftrag des MPE von den Firmen Kayser-Threde GmbH aus München und ASTEQ Applied Space Techniques GmbH aus Kelkheim/Taunus durchgeführt. Der Standort der Carl Zeiss AG in Oberkochen war federführend bei der Herstellung des Kippspiegels, den das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg freundlicherweise gestiftet hatte.

Deutschland leistete nicht nur Beiträge

Deutschland leistete nicht nur Beiträge zur Instrumentenentwicklung, sondern übernahm auch den Großteil der Kosten für das sogenannte „Instrument Control Center“ (ICC). Während der Zeit, in der sie an dem Auftrag arbeiteten, war das ICC dafür verantwortlich, dass die Instrumente weiterhin ordnungsgemäß funktionierten.

Die aus den Messungen gewonnenen Informationen wurden nach Abschluss der aktiven Mission an diesem Standort erneut analysiert, fein abgestimmt und gespeichert. Das HIFI-Instrument, das unter der Leitung des niederländischen PI Th entwickelt wurde. de Graauw, wurde mit wichtigen Beiträgen sowohl aus Deutschland als auch aus anderen europäischen Ländern errichtet. Die Entwicklung des Instruments erfolgte unter der Leitung des niederländischen PI. Professor J. Stutzki von der Universität zu Köln war Co-Principal Investigator des HIFI-Projekts und für die Organisation der deutschen Gerätebeiträge verantwortlich.

Die Universität zu Köln war verantwortlich für die Forschung, die zur Entwicklung sowohl eines akusto-optischen Backend-Spektrometers (AOS) als auch eines Mischelements für Band 2 führte. Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau, das jetzt bekannt ist as Göttingen, war verantwortlich für die Herstellung der elektronischen Komponenten, die an das AOS angeschlossen sind.

Von Anfang an war das Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn beim Bau des Lokaloszillator-Subsystems als Projektträger verantwortlich. Deutschland war während der gesamten Betriebsphase des HIFI „Instrument Control Center“ hilfreich und arbeitet derzeit an der Aufbereitung und Archivierung der HIFI-Daten. In dieser Phase wurde um Deutschlands Hilfe gebeten. Eines der Länder, die sich an dieser Hilfe beteiligten, war Deutschland.

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