RXTE: Abgeschaltet, Wiedereintritt vorhergesagt

Die Mission des Röntgenobservatoriums Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) ist beendet. Der Forschungssatellit der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) wird vermutlich innerhalb von etwa einer Dekade wieder in die Erdatmosphäre eintreten.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.

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Delta-II-Start mit RXTE
(Bild: NASA)

Als XTE war das Röntgenobservatorium mit einer Masse von rund 3.175 Kilogramm am 30. Dezember 1995 auf einer Delta-II-Rakete in der Version 7920 von der Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS) in Florida aus in den Weltraum gebracht worden. Dort kreist es seitdem auf einem niedrigen Orbit um die Erde, für einen Umlauf werden etwas mehr als 90 Minuten benötigt.

Anfang 1996 erfolgte die offizielle Namensgebung nach dem 1993 gestorbenen Bruno B. Rossi, einem Astronom des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und Pioniers der Röntgenastronomie und Plasmaphysik. Rossi entdeckte zusammen mit Riccardo Giacconi, Herb Gursky und Frank Paolini 1962 die erste Röntgenquelle außerhalb der Erde (Scorpius X-1 alias Sco X-1).

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Die Hauptbestandteile von RXTE
(Bild: NASA)

Drei Instrumente an Bord von RXTE waren dazu gedacht, Beobachtungen von Röntgenstrahlung im Energiebereich von rund 2 bis 250 Kilo-Elektronenvolt (keV) vorzunehmen. Zum Einsatz kamen der All-Sky Monitor (ASM) mit drei Kameras, das Proportional Counter Array (PCA) aus fünf Sensoreinheiten und das zweiteilige High Energy X-ray Timing Experiment (HEXTE).

Der All Sky Monitor war in der Lage, während eines Erdumlaufs rund 80% des Himmels in drei Spektralbereichen von 1,5 – 3, 3 – 5 und 5 – 12 keV abzutasten. Die fünf sogenannten proportional counter units (PCU) des Proportional Counter Array haben zusammen eine Detektoroberfläche von 6.500 cm2, mit der Röntgenstrahlung zwischen 2 und 60 keV registriert werden konnte. Das High Energy X-ray Timing Experiment stellte Detektoroberflächen von 2x 800 cm2, verteilt auf 2 Sätze von 4 NaI/CsI-Szintillationszählern zur Verfügung und arbeitete im Bereich von 15 – 250 keV.
Nach einer Betriebszeit von 16 Jahren war RXTEs Einsatz im All beendet. Letzte wissenschaftliche Beobachtungsdaten von RXTE wurden am 4. Januar 2012 empfangen. Nach abschließenden Tests des Raumfahrzeugs wurde es von einem Kontrollraum des Goddard Space Flight Center (GSFC) der NASA in Greenbelt im Bundesstaat Maryland aus am 5. Januar 2012 deaktivert.

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RXTE im All – Illustration
(Bild: NASA)

RXTE half, die Abläufe in Neutronensternen und Schwarzen Löchern besser zu verstehen. Daten von RXTE erlaubten es, die Existenz von Magnetaren zu bekräftigen. RXTE entdeckte den ersten wiederbelebten Millisekundenpulsar mit Akkretion von Materie von einem Begleiter. Außerdem lieferte RXTE durch seine Beobachtungen den ersten Hinweis auf das tatsächliche Vorhandenseins eins Effekts in der Nähe von Schwarzen Löchern, der sich aus Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie (ART) ergibt, den Frame-Dragging-Effekt, auch Lense-Thirring-Effekt genannt.

Die umfangreiche Datenmenge, die mit RXTE gewonnen wurde, bietet Astronomen noch für Jahre Arbeitsmöglichkeiten. Bislang erschienen über 2.200 wissenschaftliche Berichte und 92 Doktorarbeiten, die auf Daten von RXTE aufbauen. Während der Betriebszeit des Röntgenobservatoriums entstanden zusätzlich über 1.000 Notizen, in welchen Astronomen rund um den Globus über neue, von RXTE registrierte astronomische Aktivitäten unterrichtet wurden.

Wann RXTE wieder in der Erdatmosphäre eintreten wird, hängt im Wesentlichen von der Stärke der Sonnenaktivität in den nächsten Jahren ab. Derzeit geht man von einem Wiedereintritt zwischen 2014 und 2023 aus. Durch Bestandteile des Satelliten, die einen Rücksturz zur Erde überstehen könnten, ergibt sich nach Angaben der NASA eine Wahrscheinlichkeit von Personenschäden am Boden von 1:1000. Von später gestarteten Satelliten verlangte die NASA für den Fall des Wiedereintritts eine Wahrscheinlichkeit von Personenschäden am Boden von 1:10.000.

RXTE bewegt sich aktuell auf einer um rund 23 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn in Höhen zwischen 460 und 475 Kilometern über der Erde. Das Raumfahrzeug ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 23.757 bzw. als COSPAR-Objekt 1995-074A.

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