Ikaros misst Gammastrahlungsausbruch

Die japanische Sonnensegelsonde hat ihren ersten Gamma Ray Burst (GRB) messen können.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: JAXA. Vertont von Peter Rittinger.

Dies gab die Raumfahrtbehörde JAXA vor einigen Tagen bekannt. Der Burst wurde bereits am 7. Juli festgestellt und mit dem GAmma-ray burst Polarized light detector (GAP) nachgewiesen. Er ist zylindrisch mit jeweils 17 cm Höhe bzw. Durchmesser und hat eine Masse von 3,7 kg. GAP soll erstmals nicht nur derartige Ausbrüche feststellen, sondern auch die Polarisation der empfangenen Gammastrahlung messen. Dies gelingt aber nur, wenn der Burst auf der durch das Sonnensegel abgedunkelten Seite auftritt. Dies war beim Strahlungsausbruch am 7. Juli allerdings nicht der Fall. Die erstmalige Verwendung eines Polarimeters bei der Suche nach Gammastrahlungsausbrüchen soll zu Aussagen über die magnetische Struktur und die Mechanismen der Strahlungsemission bei Gamma Ray Bursts beitragen.

JAXA
GAmma-ray burst Polarized light detector (GAP). Links daneben befindet sich seine Energiequelle.
(Bild: JAXA)

Gammastrahlungsausbrüche oder Gamma Ray Bursts (GRB) treten auf, wenn größere Sterne am Ende ihrer Existenz zur Supernova werden oder Neutronensterne kollidieren. Dabei werden riesige Energiemengen frei, die zu einem sehr kurzzeitigen aber drastischen Anstieg der Gammastrahlung, die von dem Objekt ausgesandt wird, führen. Allerdings wird dieser Gammablitz nur entlang einer Geraden abgestrahlt. Da Gammastrahlung durch die irdische Atmosphäre verändert wird, werden GRB mit Hilfe von Weltraumteleskopen detektiert. Der 2004 gestartete NASA-Satellit Swift ist hierbei besonders erfolgreich und hat vor wenigen Monaten seinen 500sten GRB gemessen.

NASA/Swift/Stefan Immler
Falschfarbenaufnahme des Gamma Ray Bursts GRB 090423 vom Satelliten Swift
(Bild: NASA/Swift/Stefan Immler)

Ikaros hat nun also seinen ersten Burst gefunden. In den folgenden Monaten erwartet man weitere derartige Ereignisse, von denen etwa ein Fünftel aus der für die Feststellung der Polarisation notwendigen Richtung kommen sollte.

Der Hauptzweck der am 21. Mai gestarteten Sonde Ikaros ist die Erprobung eines 173 m² großen Sonnensegels. Dieses konnte am 10. Juni erfolgreich entfaltet werden. Seitdem übt der Strahlungsdruck der Sonne eine Kraft auf die Sonde aus, die bei späteren Missionen zum Antrieb genutzt werden soll. Gegenwärtig rotiert Ikaros mit etwa 1,8 Umdrehungen pro Minute und soll in den nächsten Tagen erstmals seine besondere Steuerung einsetzen. Dazu befinden sich spezielle LCD-Reflektoren am Rand des Segels. Werden sie auf einer Seite mit einer Spannung versorgt, reflektieren sie das einfallende Licht nicht mehr direkt sondern diffus. Dadurch ist die Kraft, die auf diesen Bereich des Segels wirkt, geringer als auf der anderen Seite, das Segel ändert seinen Anstellwinkel. Diesem folgt der über Kabel und Seile mit dem Segel verbundene Zentralkörper der Raumsonde. Bisher hat man übrigens bei einem Neigungswinkel um 20° auf die Raumsonde wirkende Beschleunigungskräfte um 1,12 mN gemessen.

Erfolgreich geprobt wird auch die Energiegewinnung mittels Dünnfilmsolarzellen, die einen Teil des Sonnensegels bedecken. Hier soll bei Nachfolgemissionen Energie für ein elektrisches Antriebssystem gewonnen werden. Zur wissenschaftlichen Forschungsausrüstung von Ikaros gehören zudem acht piezoelektrische Detektorfilme, mittels derer man die Staubverteilung im inneren Sonnensystem näher erkunden will sowie ein System, mit dem man über Interferometrie eines einfachen Funksignals Abstandsmessungen über weite Distanzen vornehmen will, ohne dass man hierzu eine aktive Gegenstelle benötigt (Very Long Baseline Interferometer Experiment).

Raumcon:

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