Der Nano-Satellit "TUGSAT 1" vermisst exakt die Helligkeitsschwankungen von Sternen. Der von der Technischen Universität Graz in Zusammenarbeit mit der Universität Toronto entwickelte und hergestellte 7 kg Satellit soll vom indischen Satish Dhawan Space Centre mit einer Trägerrakete in seine Umlaufbahn in 800 Kilometer gebracht werden. Im Bild: Der Satellit in der noch offenen Startkassette.

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02/20/2013

Österreichische Satelliten starten am Montag

Der von der TU Graz entwickelte Satellit TUGSAT-1 soll am 25.Februar gemeinsam mit dem von der Uni Wien in Auftrag gegebenen Schwestersatelliten "UniBRITE" ins All starten. Die Astrophysiker wollen über Daten der Helligkeitsfluktuation Rückschlüsse auf Entwicklung der Sterne und unseres Sonnensystems ziehen.

Massereiche Sterne haben eine große Leuchtkraft und sind auch sehr wichtig für die Ökologie des Universums, da sie in ihrer Endphase als Supernova sehr viel Masse verlieren. Der interstellare Raum wird dadurch mit Material angereichert - eine Voraussetzung für die Entstehung von Sternen, Planeten und auch für die Bildung von Leben. Im Zuge der Mission „BRITE" werden vor allem die Helligkeitsfluktuationen ausgewählter Sterne gemessen, die neue Erkenntnisse über die inneren Vorgänge, Aufbau und Entwicklung dieser Sterne geben sollen.

In jedem Satelliten der Mission „BRITE" befindet sich daher ein Teleskop mit kleiner Öffnung, das mit einer CCD-Kamera verbunden ist, die hoch präzise Photometrie (Helligkeitsmessung) erlaubt. Für jedes Satellitenpaar gibt es zwei unterschiedliche Farbfilter an Bord des Trabanten. Durch den Einbau dieser speziellen Filter sollen die Sterne im blauen und roten Farbbereich erforscht werden: „TUGSAT-1" nimmt beispielsweise im blauen und „UniBRITE" im roten Farbbereich auf.

Kooperation mit Polen und Kanada
Wesentlich größere Satelliten wie „CoRoT" oder „MOST" hatten diese Farboption, die für die Diagnostik des inneren Aufbaus von Sternen äußerst hilfreich ist, nicht, erklärte Werner W. Weiss, „UniBRITE"-Projektleiter und Professor am Institut für Astrophysik der Universität Wien. „Diese Option war ausschlaggebend, dass sich Polen und Kanada dem Projekt angeschlossen haben und ebenso jeweils ein Paar "BRITE„-Satelliten zur Verfügung stellen", ergänzte Rainer Kuschnig, Astrophysiker der Universität Wien sowie Instrument- und Mission-Scientist des „UniBRITE"-Projektes.

Um neue Erkenntnisse in Bezug auf unser Sonnensystem zu erlangen, werden die Helligkeitsschwankungen, Sternschwingungen und Temperaturvariationen von Sternflecken der massereichen Objekte, von denen es ca. 340 im Bereich der Milchstraße gibt, mit bisher nicht erreichter Genauigkeit gemessen. Die Auswertung dieser Daten erfolgt an der Universität Wien. Weiters wird die Rolle von Winden im interstellaren Materiekreislauf untersucht und versucht, über Pulsation von Sternen ihr Alter und ihre Entwicklung zu bestimmen, heißt es vonseiten der Universität Wien.

Ziel ist es, etwa zehn helle und 100 schwächere Sterne in unterschiedlichen Entwicklungsphasen - von der Kondensation im interstellaren Raum bis zum Verglühen der Sterne - zu photometrieren.

Nur eine Stunde Kontakt am Tag
In Österreich werden drei Bodenstationen Kontakt zu den Satelliten haben: Für „TUGSAT- 1" wurde eine Bodenstation an der TU Graz eingerichtet, „UniBRITE" schickt seine Daten an die Stationen an der Universitätssternwarte sowie der Technischen Universität in Wien. Pro Tag kommt man auf rund eine Stunde Kontaktzeit.

Damit die Satelliten und das in ihnen befindliche Teleskop ihren Fokus präzise auf die ausgewählten Sterne halten können, müssen sie bei ihrer Umkreisung der Erde äußerst präzise ausgerichtet und stabil gehalten werden. Dafür sorgt eine spezielle Dreiachsenstabilisierung. Das ist notwendig, um die vom Instrument geforderte Messgenauigkeit der Sternhelligkeit und deren zeitliche Änderung zu gewährleisten.

Energie über Solarzellen
„Die Helligkeitsschwankungen der Sterne, die gemessen werden sollen, sind vergleichbar mit dem Unterschied, der sich an der Front des Empire State Buildings einstellt, wenn eine Jalousie um drei Zentimeter geschlossen wird", schilderte Koudelka. Die Feinausrichtung erfolgt dann mit dem sogenannten „Star Tracker", einer eigenen Kamera zur Aufnahme einer bekannten Sternenkonstellation, die aktuelle Aufnahmen von Sternenhintergründen mit einem abgespeicherten Katalog vergleicht und daraus die Lage ermittelt.

Seine Energie bezieht der Satellit aus Solarzellen an der Außenseite des Würfels. Der Stromverbrauch muss so gering wie möglich gehalten werden: „Im Mittel stehen uns sechs Watt zur Verfügung. Das erfordert ein effizientes Leistungsmanagement und ist unter anderem Aufgabe des On-Board-Computers", so Koudelka.

Interessierte können den Start der Trägerrakete, mit dem neben „TUGSAT-1" auch „UniBRITE" in 780 Kilometer Höhe gebracht werden soll, live am 25.Februar um 12.30 Uhr an der TU Graz im Hörsaal i2 (Erdgeschoss) mitverfolgen. Um Anmeldung wird im Vorfeld per E-Mail unter patricia.goetz@tugraz.at gebeten.

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