Computerprogramme für ein himmlisches Auge

FAU-Forscher unterstützen Weltraummission mit Software und Datenanalyse

Wenn im Juli 2019 eine Proton-M-Rakete im russischen Weltraumhafen Baikonur startet, um das Röntgenteleskop eROSITA an Bord des SRG-Satelliten ins Weltall zu bringen, dann fliegt auch ein Stück FAU-Knowhow mit. Denn Astronomen der Dr. Karl Remeis-Sternwarte der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben mit einer besonderen Software für mathematische Modelle bei der Entwicklung des Teleskops mitgeholfen. Aber auch während der insgesamt sieben Jahre andauernden Mission wird das Team um Prof. Dr. Jörn Wilms, Professor für Astronomie und Astrophysik, einen wichtigen Teil der Analyse der Messdaten übernehmen, die von eROSITA gesammelt werden.

Die Suche nach der dunklen Energie

Um dem Geheimnis der dunklen Energie auf die Spur zu kommen, haben sich unter Leitung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (MPE) mehrere Forschungseinrichtungen, darunter die FAU, zusammengetan, um gemeinsam ein Röntgenteleskop zu entwickeln. Mit seinen sieben identischen Spiegelmodulen wird es möglich sein, den Sternenhimmel im mittleren Röntgenbereich genau zu durchmustern und rund 100.000 Galaxienhaufen zu kartieren, um Aussagen über die Entwicklung jener mysteriösen dunklen Energie machen zu können, die das Universum immer schneller auseinander treibt. Zudem erhoffen sich die Forscher Einblicke in Millionen aktiver Galaxienkerne, in denen sich schwarze Löcher befinden, sowie Beobachtungen von Doppelsternen und Überresten von Sternexplosionen. Dazu wird eROSITA aber nicht die Erde in einem Orbit umkreisen, sondern in etwa 1,5 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde einen der sogenannten Lagrange-Punkte. Der Vorteil: das Teleskop behält die Orientierung in Bezug auf Sonne und Erde bei.

Simulationen und Analysen

Für eROSITA sind die FAU-Astronomen für die erste Kontrolle und Überwachung der Satellitendaten zuständig. Dazu gehört die sogenannte Near-Real-Time-Analyse. Hierfür ist in der Dr. Karl Remeis-Sternwarte ein Kontrollraum eingerichtet worden. Dort werden auffällige Messwerte sofort überprüft und mit schon vorhandenen Daten verglichen. „Handelt es sich um eine bisher unbekannte Quelle oder verhält sich ein bekanntes Objekt unerwartet, weil es zum Beispiel einhundert mal heller leuchtet als erwartet, dann schicken wir eine Nachricht an Kollegen weltweit“, erklärt Wilms. „Diese können dann mit Teleskopen wie dem Hubble-Weltraumteleskop oder dem Chandra-Teleskop unserem Hinweis nachgehen.“

Zur Vorbereitung der Mission haben die FAU-Astronomen für dieses internationale Projekt zudem eine spezielle Software beigesteuert. Das Computerprogramm ist so konzipiert, dass es leicht auf jede mögliche Weltraummission angepasst werden kann. Dieses kann, abhängig vom Missionsziel, modellieren, was die Mission beobachten wird. So kann die Leistung von Messgeräten wie dem Röntgenteleskop eROSITA optimiert werden. Während des Einsatzes dienen diese Simulationen der Kontrolle, um die Beobachtungen mit den Erwartungen vergleichen zu können. „Weicht ein Wert weit ab von dem ab, was wir erwarten, dann müssen wir nachschauen, ob etwas beschädigt ist“, erklärt Wilms. Mit dieser Software sind die FAU-Forscher sehr gefragt. So sind sie auch Teil der ATHENA-Mission der europäischen Weltraumbehörde ESA.

Internationale Kooperation

An dem eROSITA-Projekt sind neben dem MPE und der FAU, dem Institut für Astronomie und Astrophysik der Universität Tübingen, dem Leibniz Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), der Sternwarte der Universität Hamburg auch die russische Raumfahrtbehörde Roskosmos und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt, sowie die Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und das Argelander Institut für Astronomie, Universität Bonn. Das russische Partnerinstitut ist das Space Research Institut IKI in Moskau; für die gesamte Mission SRG ist die Firma NPOL, Lavochkin Association, Khimky bei Moskau, technisch verantwortlich.

Weitere Informationen finden Sie auf folgenden Seiten:

• Dr. Karl Remeis-Sternwarte der FAU
• Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)
• eROSITA auf Twitter
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Weitere Informationen

Prof. Dr. Jörn Wilms
Tel.: 0951/95222-13
joern.wilms@sternwarte.uni-erlangen.de
(wegen des Starts von eROSITA nur bis zum 19.6., 11:00 Uhr, erreichbar)

Prof. Dr. Manami Sasaki
Tel.: 0951/95222-19
manami.sasaki@fau.de