HELSINKI – China startete am frühen Dienstag seine Einstein-Sonde, um Röntgenemissionen von heftigen, flüchtigen kosmischen Phänomenen mithilfe neuartiger, vom Hummerauge inspirierter Optik zu erkennen.

Eine Long March 2C-Rakete startete am 2. Januar um 03:0703 Uhr (9 UTC) vom Xichang Satellite Launch Center im Südwesten Chinas. Die China Aerospace Science and Technology Corp. (CASC) bestätigt Starterfolg innerhalb einer Stunde.

Die Einstein-Sonde (EP) ist Teil der wachsenden strategischen Weltraumforschungsbemühungen Chinas. Die Raumsonde wird mindestens drei Jahre damit verbringen, entfernte, heftige Wechselwirkungen wie Gezeiten-Störungsereignisse – bei denen Sterne durch supermassereiche Schwarze Löcher – Supernovae – auseinandergerissen werden, zu beobachten und die hochenergetischen, elektromagnetischen Gegenstücke zu Gravitationswellenereignissen zu erkennen und zu lokalisieren.

Durch die Erfassung weichbandiger Röntgenemissionen von Sternen, die von massiven Schwarzen Löchern auseinandergerissen werden, könnte die Sonde neue Erkenntnisse darüber liefern, wie Sternmaterie in Schwarze Löcher fällt und über die komplexen und seltenen Phänomene der Bildung von Jets aus ionisierter Materie, die durch die Ereignisse emittiert werden .

Die 1,450 Kilogramm schwere EP-Raumsonde wird in einer Umlaufbahn in 600 Kilometern Höhe und mit einer Neigung von 29 Grad operieren. Von dort aus wird es den Himmel mit einem Weitfeld-Röntgenteleskop (WXT) beobachten.

WXT verwendet modernste „Hummeraugen“-Optik, um es der Sonde zu ermöglichen, Röntgenereignisse tiefer und umfassender zu betrachten, als dies bisher möglich war. Es folgt eine Demonstration einer neuartigen Hummeraugen-Optikmodul-Mission ins Leben gerufen Ende 2022. 

WXT kombiniert 12 der im Jahr 2022 getesteten Module, um ein Sichtfeld von 3,600 Quadratgrad zu bieten. Das Instrument verwendet eine von Hummeraugen inspirierte Reflexionstechnik, die aus parallelen quadratischen Poren besteht, die auf einer Kugel angeordnet sind. Die Vielzahl quadratischer Röhren leitet Röntgenstrahlen hinunter zu einem CMOS-Lichtdetektor.

Die Europäische Weltraumorganisation beteiligte sich an der Mission mit Unterstützung beim Testen und Kalibrieren der Detektoren und optischen Elemente des WXT. 

Auch ESA-Bodenstationen werden am Datendownload vom EP beteiligt sein. Die Mission wird auch Chinas Beidou-Navigationssatellitenkonstellation nutzen, um eine schnelle Übermittlung von Alarmdaten an den Boden zu ermöglichen.

„Die Stärke der Einstein-Sonde besteht darin, dank der Hummeraugentechnik nahezu den gesamten Nachthimmel in etwa fünf Stunden mit großer Empfindlichkeit zu beobachten“, sagte Erik Kuulkers, ESA-Projektwissenschaftler SpaceNews. „Damit ist es in der Lage, jedes unvorhersehbare transiente Ereignis im Röntgenlicht einzufangen.“

„Angetrieben durch turbulente kosmische Ereignisse ist Röntgenlicht aus astronomischen Quellen sehr unvorhersehbar. Dennoch enthält es grundlegende Informationen über einige der rätselhaftesten Objekte und Phänomene in unserem Universum“, erklärt Kuulkers. 

„Röntgenstrahlen werden mit Kollisionen zwischen Neutronensternen, Supernova-Explosionen, Materie, die auf Schwarze Löcher oder hyperdichte Sterne fällt, oder hochenergetischen Teilchen in Verbindung gebracht, die aus Scheiben glühenden Materials ausgeschleudert werden, die solche exotischen und mysteriösen Objekte umkreisen.“

EP verfügt über integrierte Datenverarbeitungs- und autonome Folgefunktionen. Dies bedeutet, dass das Follow-up-Röntgenteleskop (FXT) der Sonde – ein in Zusammenarbeit mit Europa entwickeltes Instrument mit engerer Sicht und dennoch empfindlicher – schnell zum Einsatz kommen kann, nachdem WXT ein Röntgenereignis entdeckt hat.

Kuulkers fügt hinzu, dass EP dazu beitragen wird, den Ursprung vieler Gravitationswellenimpulse zu identifizieren, die dank des aufstrebenden Gebiets der Gravitationswellenastronomie auf der Erde beobachtet werden, indem es Wissenschaftlern ermöglicht, diese kurzlebigen Ereignisse umgehend zu untersuchen.

Kuulkers gibt an, dass die ESA im Gegenzug für ihre Beiträge zur Mission Zugang zu 10 % der von EP generierten Daten erhalten wird. Die Daten werden an die Mitglieder des European Einstein Probe Science Team verteilt. 

„Ihr Interesse ist vielfältig und reicht von Polarlichtemissionen auf dem Jupiter über Stern-Planet-Wechselwirkungen durch Röntgenbeobachtungen bis hin zu Ausbrüchen auf isolierten Neutronensternen oder in Doppelsternen mit einem Neutronenstern-Begleiter und zum instabilen Verschlucken von Materie durch supermassereiche Schwarze Löcher.“ in anderen Galaxien.“

EP könnte auch Einblicke in andere Phänomene liefern, darunter Magnetare, aktive Galaxienkerne, rotverschobene Gammastrahlenausbrüche und die Wechselwirkungen zwischen Kometen und Sonnenwindionen.

China begann 2015 mit der Dunkle-Materie-Sonde DAMPE mit dem Start spezieller weltraumwissenschaftlicher Missionen. Die Mission war Teil des Strategic Priority Program (SPP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS). EP wurde 2017 im Rahmen einer zweiten Phase des SPP genehmigt. 

Eine breitere, dritte Runde der SPP-Missionen werden derzeit vom CAS geprüft. Zu den Vorschlägen gehören ein Venusorbiter, eine Konstellation kleiner Mondsatelliten, Exoplaneten-Jagdteleskope, eine Asteroidenprobenrückgabe und mehr. Die endgültige Auswahl wurde jedoch ohne Erklärung verzögert.

Der Start des chinesisch-französischen weltraumgestützten Multiband-Monitors für astronomische Variable Objekte (SVOM) ist ebenfalls im Frühjahr 2024 geplant. 

Der EP-Start war der erste CASC-Start im Jahr 2024 und die zweite chinesische Orbitalmission insgesamt. Es folgte am 5. Januar der Start von vier Tianmu-1 GNSS-Funkverdeckungssatelliten mittels einer Feststoffrakete vom Typ Expace Kuaizhou-1A.

Chinas Mission mit dem höchsten Bekanntheitsgrad im Jahr 2024 wird die sein Chang'e-6 Mission zur Probenrückgabe auf der anderen Seite des Mondes. Das komplexe Unterfangen erfordert den Start des Queqiao-2 Mond-Relaissatellit vor der Hauptmission.

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• Quelle: https://spacenews.com/china-launches-lobster-eye-einstein-probe-to-unveil-mysteries-of-x-ray-universe/