Quelle: ESA / Science & Exploration / Space Science / Smile, 19. Mai 2026

Nach dem Start und der Trennung von der Trägerrakete wurde das erste Signal von Smile um 06:48 Uhr MESZ von der ESA-Bodenstation New Norcia in Australien empfangen. Um 06:49 Uhr MESZ wurden die Solarpaneele des Raumfahrzeugs ausgefahren, sodass Smile nun Sonnenlicht sammeln kann, um seine Systeme und wissenschaftlichen Instrumente mit Energie zu versorgen. Mit dem Abschluss dieses Vorgangs war der Start erfolgreich.

„Smile“ ist ein Gemeinschaftsprojekt der ESA und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS). Es soll Aufschluss darüber geben, wie die Erde auf Partikelströme und Strahlungsausbrüche der Sonne reagiert. Dazu werden mithilfe einer Röntgenkamera die weltweit ersten Röntgenbeobachtungen des Erdmagnetfelds durchgeführt und mit einer Ultraviolettkamera die daraus resultierenden Nordlichter jeweils 45 Stunden lang ununterbrochen beobachtet.

„Wir stehen kurz davor, etwas zu erleben, was wir noch nie zuvor gesehen haben – die unsichtbare Schutzhülle der Erde in Aktion“, sagt ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher. „Mit Smile erweitern wir die Grenzen der Wissenschaft, um Antworten auf große Fragen zu finden, die seit unserer Entdeckung vor über siebzig Jahren, dass die Erde sicher in einer riesigen magnetischen Blase liegt, ein Rätsel geblieben sind.“

Er fügt hinzu: „Die ESA und China blicken auf eine 25-jährige Zusammenarbeit zurück, die von frühen Vereinbarungen zum Datenaustausch in den 1990er Jahren bis zur gemeinsam entwickelten Smile-Mission reicht. Diese Mission ist ein Beweis für das Engagement der ESA für internationale Zusammenarbeit, die Förderung wissenschaftlicher Erkenntnisse und die friedliche Nutzung des Weltraums.“

„Smile wird Licht in die Geheimnisse des Erdmagnetfelds bringen“, sagt David Agnolon, Projektleiter für Smile bei der ESA. „Die Mission wird durch eine reibungslose Zusammenarbeit zwischen der ESA und der CAS sowie durch Beiträge von Partnern aus ganz Europa ermöglicht. Es ist das erste Mal, dass die ESA und China gemeinsam eine Mission ausgewählt, konzipiert, umgesetzt, gestartet und betrieben haben, und wir sind alle sehr gespannt auf die bedeutenden wissenschaftlichen Entdeckungen, die wir in den nächsten drei Jahren von Smile erwarten.“

Die Zeit ist gekommen

Seit fast vier Milliarden Jahren hält die Erde einen riesigen Schutzschild gegen den unerbittlichen Ansturm geladener Teilchen von der Sonne aufrecht. Dieser Sonnenwind kann alles auf seinem Weg beschädigen, besonders wenn er sich zu Sonnenstürmen aufbaut.

Der Sonnenwind würde unsere blühende grüne und blaue Erde in eine felsige, braune Ödnis verwandeln – gäbe es nicht das Magnetfeld, das tief im Inneren unseres Planeten entsteht. Dieses Magnetfeld bildet eine riesige Schutzblase um uns herum, die Magnetosphäre genannt wird.

Zum ersten Mal in der Geschichte sind wir an einem Punkt angelangt, an dem unsere wissenschaftlichen Instrumente und Technologien so weit fortgeschritten sind, dass wir genau auf den Grund gehen können, wie diese Abwehr gegen den Sonnenwind funktioniert.

Professor Carole Mundell, Wissenschaftsdirektorin der ESA, sagt: „Smile ist das neueste Mitglied der Flotte der Weltraumforschungsmissionen der ESA. Es baut auf dem bahnbrechenden wissenschaftlichen und technologischen Erbe früherer Missionen wie Cluster und XMM-Newton auf und nutzt bewährte Technologien auf neue Weise, um die magnetische Umgebung der Erde wie nie zuvor zu erforschen.“

Sie fährt fort: „Die bewährte Zusammenarbeit zwischen unseren Ingenieur- und Wissenschaftsteams in Europa und China hat globale Herausforderungen wie pandemiebedingte Reisebeschränkungen und geografisch verteilte Teams überstanden. Es ist spannend zu sehen, wie all dies heute zusammenkommt, und ich freue mich auf die neuen wissenschaftlichen Entdeckungen, die Smile liefern wird.“

Smile ist mit einer einzigartigen Instrumentenausstattung ausgestattet, die uns erstmals einen umfassenden Einblick darin geben soll, wie das Erdmagnetfeld auf die unerbittlichen Angriffe der Sonne reagiert.

Es wird die erste Mission sein, die das magnetische Schutzschild der Erde mit Röntgenaugen betrachtet, um aufzudecken, wo und wie es vom Sonnenwind getroffen wird. Diese Wechselwirkung löst Störungen aus, die von kleinen Substürmen bis hin zu großen geomagnetischen Stürmen reichen und sich durch unsere Magnetosphäre in Richtung Nord- und Südpol ausbreiten.

Dort lösen die Magnetstürme ein Lichtspektakel aus, die Aurora (das Nord- und Südlicht). Smile wird die Nordlichter mit Hilfe von Ultraviolettstrahlung 45 Stunden am Stück aufzeichnen und ist damit die erste Mission, die sie so lange beobachtet, sowie die erste seit 2008, die den gesamten Kreis der Aurora um den Nordpol im ultravioletten Licht beobachtet.

Durch den Vergleich der Röntgen- und Ultraviolettbilder werden wir in Echtzeit verfolgen können, wie die Erde auf den Ansturm des Sonnenwinds reagiert.

„Die von Smile gesammelten Daten werden uns helfen, den Planeten Erde und unser Sonnensystem als Ganzes besser zu verstehen“, sagt Philippe Escoubet, Projektwissenschaftler für Smile bei der ESA. „Und die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die sich daraus ergeben, werden unsere Modelle der magnetischen Umgebung der Erde verbessern, was letztlich dazu beitragen könnte, die Sicherheit unserer Astronauten und Weltraumtechnologien für die kommenden Jahrzehnte zu gewährleisten.“

Vorbereitungen für die Wissenschaft

Die Vega-C-Rakete, die „Smile“ ins All beförderte, wurde ausgewählt, da sie den Anforderungen der Mission perfekt entsprach.

Géraldine Naja, Direktorin für Raumtransport bei der ESA, sagt: „Von der ersten Idee über den Start bis hin zu den Ergebnissen arbeiten Tausende von Menschen in Teams auf der ganzen Welt zusammen, um „Smile“ zu einem Erfolg zu machen. Die für einen Start erforderliche Präzisionstechnik macht jeden einzelnen Start zu einer Leistung. Herzlichen Glückwunsch an alle beteiligten Partner, die Vega-C heute zum Strahlen gebracht haben – insbesondere an Avio, das zum ersten Mal als Startdienstleister fungierte – und damit einen reibungslosen Start für Smiles wissenschaftliche Reise ermöglichten.“

Der Start ist erst der Anfang. Im Laufe des nächsten Monats wird Smile durch elf Triebwerkszündungen schrittweise an Höhe gewinnen und schließlich in eine extrem elliptische Umlaufbahn gelangen, die ihn 121.000 km über den Nordpol führt, um dort Daten zu sammeln, bevor er auf 5.000 km über den Südpol absinkt, um diese effizient an die gespannt wartenden Wissenschaftler auf der Erde zu übermitteln.

Die Datenerfassung wird im Juli ernsthaft beginnen, nachdem das Team die Ausleger ausgefahren, die Kamerabeschläge geöffnet und sich vergewissert hat, dass alles wie erwartet funktioniert.

Europäische Zusammenarbeit

Smile ist ein wahrhaft internationales Projekt, zu dem Europa einen wesentlichen Beitrag leistet.

Im Auftrag der ESA hat Airbus Defence and Space in Spanien das Nutzlastmodul von Smile gebaut. Dieser entscheidende Teil des Raumfahrzeugs beherbergt drei der vier wissenschaftlichen Instrumente der Mission – darunter die Röntgen- und Ultraviolettkameras sowie die Steuereinheit für die Instrumente und den Kommunikationskanal, über den alle wertvollen wissenschaftlichen Daten zur Erde zurückgesendet werden.

Europa war auch für die Röntgenkamera verantwortlich, das größte Instrument von Smile. Im Auftrag der ESA wurde diese Kamera in Großbritannien von der University of Leicester in Zusammenarbeit mit dem Mullard Space Science Laboratory und der Open University sowie mehreren anderen Institutionen in ganz Europa entwickelt und gebaut.

An der Entwicklung des Nutzlastmoduls und der Röntgenkamera waren Institute und Unternehmen aus 14 europäischen Ländern beteiligt, wobei das Vereinigte Königreich und Spanien die größten Beiträge leisteten.

Der finanzielle Beitrag der ESA zur Mission beläuft sich auf 130 Millionen Euro und umfasst über 25 Beschaffungsverträge mit mehr als 40 Unternehmen und Instituten. Alle ESA-Mitgliedstaaten leisten über das Wissenschaftsprogramm der Agentur einen indirekten Beitrag, wobei sich der durchschnittliche Beitrag zu Smile auf etwa 28 Cent pro Einwohner Europas beläuft.

Das Smile-Projekt hat sieben Jahre lang Hunderte von Menschen in Europa und China beschäftigt, und Hunderte von Wissenschaftlern werden in den kommenden Jahren anhand der von Smile gesammelten Daten Forschungsarbeiten durchführen.

Über Smile

Smile (Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS).

Smile wird mithilfe von vier wissenschaftlichen Instrumenten untersuchen, wie die Erde auf den Sonnenwind reagiert. Auf diese Weise wird Smile unser Verständnis von Sonnenstürmen, geomagnetischen Stürmen und der Weltraumwetterforschung verbessern.

Die ESA ist verantwortlich für die Bereitstellung des Nutzlastmoduls von Smile (das drei der vier wissenschaftlichen Instrumente trägt), eines der vier wissenschaftlichen Instrumente des Raumfahrzeugs (den Soft-Röntgen-Imager, SXI), die Trägerrakete sowie die Einrichtungen und Dienstleistungen für die Montage, Integration und Erprobung. Die ESA trägt zu einem zweiten wissenschaftlichen Instrument (dem Ultraviolett-Imager, UVI) sowie zum Missionsbetrieb bei, sobald Smile sich in der Umlaufbahn befindet.

CAS stellt die übrigen drei wissenschaftlichen Instrumente sowie die Raumfahrzeugplattform bereit und ist für den Betrieb des Raumfahrzeugs im Orbit verantwortlich.

Smile ist Teil des „Cosmic Vision“-Programms der ESA und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Beantwortung der Frage: „Wie funktioniert das Sonnensystem?“

Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.esa.int/Science_Exploration/Smile

Über Vega-C

Die europäische Vega-C-Rakete kann 2300 kg ins All befördern, beispielsweise kleine wissenschaftliche Satelliten und Erdbeobachtungssatelliten. Die 35 Meter hohe Vega-C wiegt auf der Startrampe 210 Tonnen und erreicht die Umlaufbahn mit drei feststoffgetriebenen Stufen, bevor die vierte, flüssigtreibstoffbetriebene Stufe die präzise Platzierung der Satelliten in ihre gewünschte Umlaufbahn um die Erde übernimmt.

Als Ergänzung zur Ariane-Familie, die alle Arten von Nutzlasten in ihre gewünschten Umlaufbahnen befördert, gewährleistet Vega-C, dass Europa über einen vielseitigen und unabhängigen Zugang zum Weltraum verfügt. Die ESA leitet das Vega-C-Programm und arbeitet dabei mit Avio als Hauptauftragnehmer und Konstruktionsbehörde zusammen. Bei diesem Start fungiert Avio auch als Startdienstleister.

Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Transportation/Vega/Vega-C

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• SMILE-Mission (ESA/China) auf Vega C

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Quelle: ESA / Science & Exploration, 23. April 2026

Der ursprüngliche Starttermin wurde vorsorglich verschoben, nachdem an der Fertigungslinie einer Komponente des Vega-C-Subsystems ein technisches Problem festgestellt worden war. Sowohl „Smile“ als auch die Vega-C, die es ins All befördern wird, sind weiterhin stabil und sicher. Nach Abschluss sorgfältiger Untersuchungen des Problems haben sich alle Partner auf den 19. Mai als neuen Starttermin geeinigt.

Smile ist ein Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS). Es wird Aufschluss darüber geben, wie die Erde auf Partikelströme und Strahlungsausbrüche der Sonne reagiert. Dazu wird eine Röntgenkamera eingesetzt, um erstmals Röntgenbeobachtungen des Erdmagnetfelds durchzuführen, sowie eine Ultraviolettkamera, um die Nordlichter 45 Stunden lang ununterbrochen zu beobachten.

Die Startvorbereitungen am europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana schreiten gut voran. Im März wurde „Smile“ betankt, mit dem Vega-C-Raketenadapter verbunden und in die Raketenverkleidung eingebaut.

Während des Starts werden sich die vier Stufen der Vega-C nacheinander abtrennen, bevor „Smile“ nach 57 Minuten schließlich freigesetzt wird. Nach 63 Minuten werden sich die Solarpaneele von „Smile“ entfalten – ein Meilenstein, nach dem Start. Der Start wird Smile in eine erdnahe Umlaufbahn bringen. Von dort aus übernimmt das Raumfahrzeug selbst die Steuerung, um sich in seine endgültige, eiförmige Umlaufbahn zu begeben, die 121 000 km über dem Nordpol verläuft, um Daten zu sammeln, bevor es 5000 km über den Südpol kommt, um diese an die wartenden Bodenstationen zu übermitteln.

Über Smile

Smile (Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS).
Smile wird mithilfe von vier wissenschaftlichen Instrumenten untersuchen, wie die Erde auf den Sonnenwind reagiert. Auf diese Weise wird Smile unser Verständnis von Sonnenstürmen, geomagnetischen Stürmen und der Weltraumwetterforschung verbessern.

Die ESA ist verantwortlich für die Bereitstellung des Nutzlastmoduls von Smile (das drei der vier wissenschaftlichen Instrumente trägt), eines der vier wissenschaftlichen Instrumente des Raumfahrzeugs (den Soft-Röntgen-Imager, SXI), der Trägerrakete sowie der Einrichtungen und Dienstleistungen für die Montage, Integration und Erprobung. Die ESA leistet einen Beitrag zu einem zweiten wissenschaftlichen Instrument (dem Ultraviolett-Imager, UVI) und zum Missionsbetrieb, sobald Smile sich im Orbit befindet.

CAS stellt die übrigen drei wissenschaftlichen Instrumente sowie die Raumfahrzeugplattform bereit und ist für den Betrieb des Raumfahrzeugs im Orbit verantwortlich.

Über Vega-C
Die europäische Vega-C-Rakete kann 2300 kg ins All befördern, beispielsweise kleine wissenschaftliche Satelliten und Erdbeobachtungssatelliten. Die 35 Meter hohe Vega-C wiegt auf der Startrampe 210 Tonnen und erreicht die Umlaufbahn mit drei feststoffbetriebenen Stufen, bevor die vierte Stufe mit Flüssigtreibstoff die präzise Platzierung der Satelliten in ihre gewünschte Umlaufbahn um die Erde übernimmt. Als Ergänzung zur Ariane-Familie, die alle Arten von Nutzlasten in ihre gewünschten Umlaufbahnen befördert, gewährleistet Vega-C, dass Europa über einen vielseitigen und unabhängigen Zugang zum Weltraum verfügt. Die ESA leitet das Vega-C-Programm und arbeitet dabei mit Avio als Hauptauftragnehmer und Konstruktionsbehörde zusammen. Bei diesem Start fungiert Avio auch als Startdienstleister.

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• SMILE-Mission (ESA/China) auf Vega C

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Quelle: ESA / Science & Exploration / Space Science / Smile, 2. April 2026

Verfolgen Sie den Start am 9. April ab 08:10 Uhr MESZ live

Steigen Sie direkt bei ESA Web TV oder über den ESA-YouTube-Livestream ein, um den Start live mitzuverfolgen.

Das Programm des Starts läuft von 08:10 bis 09:45 Uhr MESZ. Zu den wichtigsten Ereignissen gehören:

Nach dem Starttag
Nachdem die Vega-C-Rakete „Smile“ in eine kreisförmige Umlaufbahn in 700 km Höhe über der Erdoberfläche gebracht hat, wird das Raumfahrzeug innerhalb von 25 Tagen elfmal seine Triebwerke zünden.
Diese Triebwerkszündungen werden die Umlaufbahn von „Smile“ um die Erdpole schrittweise erhöhen, bis sie eine Höhe von 121 000 km über dem Nordpol und 5000 km über dem Südpol erreicht.

Sobald Smile den endgültigen Orbit erreicht hat, wird das Missionsteam das Raumfahrzeug für die wissenschaftlichen Aufgaben vorbereiten. Dazu gehört neben der Überprüfung, ob alles wie geplant funktioniert, auch das ferngesteuerte Ausfahren des Magnetometerauslegers von Smile, das Öffnen des Verschlusses seiner Röntgenkamera und das Öffnen der Abdeckung seiner Ultraviolettkamera.

Etwa drei Monate nach dem Start wird das Team die ersten Röntgen- und Ultraviolettbilder erhalten und dann endlich mit den wissenschaftlichen Untersuchungen beginnen, für die Smile konzipiert wurde. Die geplante Missionsdauer beträgt drei Jahre.
Bleiben Sie auf dem Laufenden unter esa.int/Smile.

Über Smile
Smile (Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS). Smile wird mithilfe von vier wissenschaftlichen Instrumenten untersuchen, wie die Erde auf den Sonnenwind reagiert. Auf diese Weise wird Smile unser Verständnis von Sonnenstürmen, geomagnetischen Stürmen und der Weltraumwetterforschung verbessern.

Die ESA ist verantwortlich für die Bereitstellung des Nutzlastmoduls von Smile (das drei der vier wissenschaftlichen Instrumente trägt), eines der vier wissenschaftlichen Instrumente des Raumfahrzeugs (den Soft-Röntgen-Imager, SXI), der Trägerrakete sowie der Einrichtungen und Dienstleistungen für die Montage, Integration und Erprobung. Die ESA leistet einen Beitrag zu einem zweiten wissenschaftlichen Instrument (dem Ultraviolett-Imager, UVI) und zum Missionsbetrieb, sobald Smile sich in der Umlaufbahn befindet.

CAS stellt die übrigen drei wissenschaftlichen Instrumente sowie die Raumfahrzeugplattform bereit und ist für den Betrieb des Raumfahrzeugs im Orbit verantwortlich.

Smile ist Teil des „Cosmic Vision“-Programms der ESA und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Beantwortung der Frage: „Wie funktioniert das Sonnensystem?“
Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.esa.int/Science_Exploration/Smile

Über Vega-C
Die europäische Vega-C-Rakete kann 2300 kg ins All befördern, beispielsweise kleine wissenschaftliche Satelliten und Erdbeobachtungssatelliten. Die 35 Meter hohe Vega-C wiegt auf der Startrampe 210 Tonnen und erreicht die Umlaufbahn mit drei feststoffbetriebenen Stufen, bevor die vierte Stufe mit Flüssigtreibstoff die präzise Platzierung der Satelliten in ihre gewünschte Umlaufbahn um die Erde übernimmt.

Als Ergänzung zur Ariane-Familie, die alle Arten von Nutzlasten in ihre gewünschten Umlaufbahnen befördert, gewährleistet Vega-C, dass Europa über einen vielseitigen und unabhängigen Zugang zum Weltraum verfügt. Die ESA leitet das Vega-C-Programm und arbeitet dabei mit Avio als Hauptauftragnehmer und Konstruktionsbehörde zusammen.

Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Transportation/Vega/Vega-C

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• SMILE-Mission (ESA/China) auf Vega C

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Quelle: MPE 29. April 2024.

29. April 2024 – Die ersten Bilder des Einstein-Probe-Satelliten, eines neuen, am 9. Januar 2024 gestarteten Röntgensatelliten, die vom Einstein-Probe-Wissenschaftsteam veröffentlicht wurden, zeigen eine hervorragende Leistung und übertreffen sogar teilweise die Erwartungen an die beiden wissenschaftlichen Instrumente. Das Wide-Field X-ray Telescope (WXT) ist in der Lage, innerhalb von 5 Stunden den halben Himmel zu durchmustern und systematisch nach neuen Röntgenquellen zu suchen, die auf hochenergetische transiente Phänomene in der Umgebung von Schwarzen Löchern und Neutronensternen hinweisen. Das Follow-up-Teleskop (FXT) führt Nachbeobachtungen der spannendsten Ereignisse mit tieferen Aufnahmen durch. Zu dem von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) geleiteten Satellitenprojekt steuerte das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) maßgeblich bei, insbesondere zum FXT-Instrument, das auf dem Design des eROSITA-Teleskops basiert und der am MPE entwickelten Röntgenbildgebungstechnologie ein weiteres Einsatzgebiet eröffnet.

Die ersten Bilder des Einstein-Probe-Satelliten wurden nach dem 7. gemeinsamen Workshop des Einstein-Probe-Konsortiums, der vom 24. bis 26. April 2024 in Peking stattfand, der Öffentlichkeit vorgestellt. Seit dem Start wurden der Satellit und seine Instrumente in Betrieb genommen, sowie Funktionalitäten und Charakteristiken gemessen und kalibriert.

„Das WXT verfügt über eine einzigartige Kombination aus Sichtfeld und hoher Empfindlichkeit, und ist darauf ausgelegt, neue Entdeckungen am veränderlichen Röntgenhimmel zu machen. Mit diesen ersten Daten wissen wir nun, dass dieses Versprechen eingelöst werden kann“, sagt Arne Rau, Astrophysiker am MPE und Mitglied des Einstein Probe Science Management Committee. Inzwischen wurde bei 10 der 12 Module des WXT die Kalibrierung abgeschlossen. Mit einer Positionsgenauigkeit von ~2 Bogenminuten, einer Winkelauflösung von 4-5 Bogenminuten und einer Lichtsammelfläche von ca. 3 cm² (bei einer Energie von 1 keV) erfüllt das Instrument nicht nur die wissenschaftlichen Anforderungen, sondern übertrifft sie in einigen Bereichen sogar. Die Leistung der WXT-Optik im Orbit wurde durch die vorherige Kalibrierung am Boden in der PANTER-Anlage des MPE gut vorhergesagt.

Tests des FXT in der Erdumlaufbahn haben die Leistung der beiden Einheiten, die dem Design des eROSITA-Röntgenteleskops des MPE nachempfunden wurden, in ähnlicher Weise bestätigt. Für das FXT der Einstein Probe lieferte MPE das Ersatzspiegelmodul von eROSITA und arbeitete mit der ESA und Industriepartnern zusammen, um das zweite Spiegelmodul bereitzustellen. „Es ist sehr erfreulich zu sehen, dass beide Spiegelmodule des FXT im Orbit hinsichtlich Auflösungsvermögen und Sammelfläche die Leistungsfähigkeit zeigen, die wir in den aufwändigen röntgenoptischen Tests am Boden gemessen haben“, sagt Peter Friedrich, der den Optikbeitrag des MPE zu Einstein Probe leitete. „Persönlich freut es mich auch, dass das eROSITA-Ersatz-Spiegelmodul nun auch eine angemessene wissenschaftliche Verwendung gefunden hat.

Das MPE steuerte auch die hochmodernen pnCCD-Detektormodule für beide FXT-Einheiten bei. Diese basieren, wie auch schon bei eROSITA, auf einer Sensor-Technologie entwickelt am Halbleiterlabor der Max-Planck-Gesellschaft. „Die am MPE entwickelten FXT-CCD-Detektormodule für die orts- und zeitaufgelöste Spektroskopie von Röntgenphotonen haben die hohen Erwartungen erfüllt, die wir vor dem Start des Satelliten in sie gesetzt haben. Wir freuen uns sehr, einen entscheidenden Beitrag zum Erfolg der Einstein-Probe-Mission geleistet zu haben“, ergänzt Norbert Meidinger, der am MPE für die Detektoren verantwortlich war. Die Spiegel-Detektor-Kombination bietet eine Positionierungsgenauigkeit der Quelle von <10 Bogensekunden und eine Lichtsammelfläche von ~300 cm² bei 1.25 keV, zusammen mit einer hervorragenden Leistung in Bezug auf Energie- und Zeitauflösung. Wie das WXT hat auch das FXT seine wissenschaftlichen Anforderungen erfüllt und in einigen Bereichen sogar übertroffen.

Selbst in dieser frühen Testphase hat der Einstein-Probe-Satellit bereits neue Entdeckungen gemacht. „WXT begann fast sofort nach dem Einschalten neue veränderliche Quellen zu finden. Inzwischen haben wir mehr als ein Dutzend neuer Röntgentransienten und über hundert Ausbrüche von Sternen in unserer Galaxie entdeckt“, fügt Rau hinzu. Diese Entdeckungen wurden schnell in mehr als 20 Telegrammen an die globale astronomische Gemeinschaft gemeldet, was zu weltweiten Nachbeobachtungen mit boden- und weltraumgestützten Teleskopen führte, einschließlich des MPE-eigenen GROND-Instruments am 2.2-Meter-MPG-Teleskop in La Silla. Diese ersten Ergebnisse bestätigen das Potenzial von Einstein Probe, neue Quellen und möglicherweise neue astrophysikalische Phänomene zu entdecken, insbesondere energiereiche Ereignisse im Zusammenhang mit Schwarzen Löchern, Neutronensternen und deren Verschmelzungen.

Das Projekt ist die erste große Zusammenarbeit zwischen dem MPE und CAS im Weltraum, bei der einzigartige Technologien aus China und Europa für ein gemeinsames wissenschaftliches Ziel kombiniert werden. „Einstein Probe nutzt die Instrumentenentwicklungen, die wir für eROSITA gemacht haben, um neue wissenschaftliche Möglichkeiten zu eröffnen“, sagt Paul Nandra, Direktor der MPE-Hochenergiegruppe, und fügt hinzu: „Die Zusammenarbeit hat perfekt funktioniert – wir freuen uns schon auf die nächste!“

In den kommenden Monaten wird der Satellit seine Kalibrierungsaktivitäten in der Umlaufbahn fortsetzen, bevor er etwa Mitte Juni 2024 den regulären Betrieb aufnimmt.

Einstein Probe ist eine wissenschaftliche Mission im All unter der Leitung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) in Zusammenarbeit mit dem MPE, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der französischen Raumfahrtbehörde Centre National D’Etudes Spatiales (CNES).

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• Aiyinsitan Tanzhen (Einstein Probe) auf CZ-2C

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Quelle: MPE 9. Januar 2024.

9. Januar 2024 – Der Röntgensatellit „Einstein Probe“ der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) wurde am 9. Januar 2024 erfolgreich vom Xichang Satellite Launch Center in China mit einer „Long March-2C“-Rakete gestartet. Unter maßgeblicher Beteiligung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (MPE) ist das Teleskop mit hochmodernen Röntgenspiegeln und -detektoren ausgestattet und wird eine neue Ära in der zeitaufgelösten Astrophysik bei hohen Energien einläuten. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf sehr variablen und kurzlebigen Phänomenen im Zusammenhang mit Schwarzen Löchern und Neutronensternen in unserer Milchstraße und in fernen Galaxien.

Das wissenschaftliche Hauptziel der Einstein Probe ist die Erforschung des vergänglichen und veränderlichen Röntgenhimmels, indem starke Ausbrüche von hochenergetischem Licht aufgefangen werden, die von Objekten wie verschmelzenden Neutronensternen und Schwarzen Löchern ausgehen. Im Gegensatz zu konventionellen Röntgenteleskopen kann die Einstein-Probe dank ihres einzigartigen Designs fast ein Zehntel des Himmels gleichzeitig überwachen. Sie wird damit viele Quellen entdecken, wenn sie im Röntgenbereich aufleuchten, und detaillierte Studien bekannter und neuer Himmelsphänomene über längere Zeiträume hinweg ermöglichen.

„Bislang war die Erforschung des veränderlichen Himmels im Röntgenbereich auf die wenigen hellsten Objekte beschränkt“, sagt Arne Rau, Astrophysiker am MPE und Mitglied des Einstein Probe Science Management Committee. „Mit dem Design und der Empfindlichkeit der Einstein Probe freue ich mich darauf, eine viel größere Anzahl von Ereignissen zu untersuchen, darunter auch die Signaturen von Sternen, die das Pech haben, von den supermassereichen schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien zerstört zu werden.“

Im Gegensatz zu den Sternen, die wir mit bloßem Auge sehen können, sind die meisten kosmischen Objekte, die im Röntgenlicht leuchten, sehr variabel. Sie werden ständig heller und dunkler, manchmal leuchten sie nur für kurze Zeit hell auf, bevor sie ganz verschwinden.

„Da die Einstein Probe den gesamten Himmel mit hoher Kadenz überwachen kann, ist sie eine Ergänzung zu anderen Röntgenmissionen wie eROSITA“, sagt Peter Friedrich, der den optischen Beitrag des MPE leitete. „Das Teleskop spielt eine entscheidende Rolle, eine Lücke der zeitaufgelösten Beobachtung in diesem Wellenlängenbereich zu schließen.“

Röntgenstrahlen werden insbesondere bei hochenergetischen Ereignissen ausgesandt, etwa bei Kollisionen zwischen Neutronensternen, bei Supernova-Explosionen, bei Sternen, die von massereichen Schwarzen Löchern zerrissen und verschlungen werden, oder von energiereichen Teilchen aus dem heißem Gas , das diese exotischen und geheimnisvollen Objekte umkreist. Die Einstein Probe wird unser Verständnis dieser kosmischen Ereignisse verbessern, indem sie neue Quellen entdeckt und die Variabilität von Objekten überwacht, die überall am Himmel im Röntgenlicht leuchten.

Darüber hinaus wird die Sonde dazu beitragen, unser Verständnis der Quellen zu verbessern, die Gravitationswellen aussenden. Wenn zwei sehr dichte, massereiche Objekte wie zwei Neutronensterne oder schwarze Löcher miteinander verschmelzen, erzeugen sie ein Gravitationswellensignal, das auf der Erde bereits mehrfach nachgewiesen wurde. Allerdings ist es oft schwierig, den Ort der Quelle zu bestimmen – am ehesten ist diese im Röntgenlicht zu erkennen, wenn dieser kosmische Crash von einem Lichtblitz begleitet wird. Die Einstein Probe kann routinemäßig neue Röntgenquellen aufspüren, schnell reagieren und in die Richtung zeigen, die bodengestützte Gravitationswellenexperimente vorgeben. Dies wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, diese kurzlebigen Ereignisse zu untersuchen und ihren Ursprung zeitnah zu identifizieren.

Entscheidend für den Erfolg der Einstein Probe sind ihre hochmodernen Instrumente – das Wide-Field X-ray Telescope (WXT) und das Follow-up X-ray Telescope (FXT), wobei letzteres eng dem Design des eROSITA-Röntgenteleskops folgt. Das MPE lieferte das „flight spare“ Spiegelmodul für das FXT und arbeitete mit ESA und Partnern aus der Industrie zusammen, um auch das zweite Spiegelmodul herzustellen.

Das WXT-Teleskop nutzt eine innovative „Hummeraugen-Optik“, mit der die Einstein Probe 3600 Quadratgrad des Himmels gleichzeitig erfassen kann – fast ein Zehntel der Himmelskugel in einer einzigen Einstellung. Diese Leistung ist entscheidend für die Überwachung des gesamten Nachthimmels alle 4,5 Stunden und bietet einen umfassenden Blick auf das Röntgenuniversum. Wenn WXT eine neue Röntgenquelle entdeckt, kann der Satellit innerhalb von Sekunden rotieren und das viel empfindlichere FXT für eine detailliertere Untersuchung darauf ausrichten. Die Kalibierung der beiden Teleskope für WXT und FXT fand in der PANTER-Testeinrichtung des MPE statt.

Das MPE steuerte auch die hochmodernen Detektoren von FXT bei. „Wir haben die CCD-Detektormodule auf der Grundlage unserer Erfahrungen mit der erfolgreichen eROSITA-Mission entwickelt“, sagt Norbert Meidinger, der am MPE für die Detektoren verantwortlich war. „Ihre hervorragende Zeitauflösung von 50ms im Standard-Beobachtungsmodus und sogar 2ms im Fenster-Modus kombiniert mit einer state-of-the-art Energieauflösung nahe der theoretischen Grenze sind für das Erreichen der wissenschaftlichen Ziele der Einstein Probe Mission unerlässlich.“

Die Einstein Probe ist eine Röntgenmission der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und dem Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE). Als Gegenleistung für seinen Beitrag zur Entwicklung dieser Mission erhält das MPE direkten Zugang zu 10 % der Daten, die bei den Beobachtungen von Einstein Probe anfallen.

„Es war eine großartige Teamleistung, unsere eROSITA-Hardware an die Spezifikationen der neuen Mission anzupassen – unter den sehr schwierigen Bedingungen während der Pandemie“, fügt Peter Friedrich hinzu. „Wir sind sehr stolz darauf, Teil dieses spannenden Projekts zu sein und freuen uns auf viele Entdeckungen und wissenschaftliche Möglichkeiten am veränderlichen Röntgenhimmel.“

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• Aiyinsitan Tanzhen (Einstein Probe) auf CZ-2C

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Quelle: ESA 21. Dezember 2023.

21. Dezember 2023 – Ausgestattet mit einer neuen Generation von Röntgeninstrumenten mit hoher Empfindlichkeit und einem sehr weiten Blickfeld wird diese Mission den Himmel vermessen und nach starker Röntgenstrahlung suchen, die von mysteriösen Himmelsobjekten wie Neutronensternen und schwarzen Löchern stammt.

Im Gegenzug für einen Beitrag zur Entwicklung dieser Mission und zur Festlegung der wissenschaftlichen Ziele erhält die ESA Zugang zu 10 % der Daten, die durch die Beobachtungen der Mission generiert werden.

„Dank seines innovativen Designs kann Einstein Probe große Bereiche des Himmels auf einen Blick beobachten. Auf diese Weise können wir viele neue Quellen entdecken und gleichzeitig das Verhalten des Röntgenlichts von bekannten Himmelsobjekten über lange Zeiträume hinweg untersuchen“, sagt Erik Kuulkers, ESA-Projektwissenschaftler für Einstein Probe.

„Der Kosmos ist unser einziges Labor, um die energiereichsten Prozesse zu untersuchen. Missionen wie Einstein Probe sind unerlässlich, um unser Verständnis dieser Prozesse zu verbessern und mehr über grundlegende Aspekte der Hochenergiephysik zu erfahren.“

Den Röntgenhimmel im Blick
Im Gegensatz zu den Sternen, die unseren Nachthimmel zieren und zuverlässig die Sternbilder kennzeichnen, sind die meisten kosmischen Objekte, die im Röntgenlicht leuchten, höchst variabel. Sie werden ständig heller und dukler, und in vielen Fällen tauchen sie kurz auf, bevor sie für längere Zeit (dann werden sie transient genannt) oder endgültig verschwinden.

Angetrieben von turbulenten kosmischen Ereignissen ist die Röntgenstrahlung aus astronomischen Quellen sehr unberechenbar. Sie enthält jedoch grundlegende Informationen über einige der rätselhaftesten Objekte und Phänomene in unserem Universum. Röntgenstrahlung wird mit Kollisionen zwischen Neutronensternen, Supernova-Explosionen, Materie, die auf Schwarze Löcher oder hyperdichte Sterne fällt, oder hochenergetischen Teilchen, die von Scheiben aus glühendem Material ausgespuckt werden, die solche exotischen und geheimnisvollen Objekte umkreisen, in Verbindung gebracht.

Einstein Probe wird unser Verständnis dieser kosmischen Ereignisse verbessern, indem sie neue Quellen entdeckt und die Variabilität von Objekten überwacht, die überall am Himmel in Röntgenlicht leuchten.

Die Fähigkeit, routinemäßig neue Röntgenstrahlung aufzuspüren, ist von grundlegender Bedeutung für unser Verständnis des Ursprungs von Gravitationswellen. Wenn zwei hyperdichte massive Objekte wie zwei Neutronensterne oder Schwarze Löcher zusammenstoßen, entstehen im Gefüge der Raumzeit Wellen, die kosmische Entfernungen überwinden und uns erreichen. Mehrere Detektoren auf der Erde sind nun in der Lage, dieses Signal zu registrieren, können aber oft die Quelle nicht lokalisieren. Handelt es sich um Neutronensterne, geht ein solcher „kosmischer Crash“ mit einem enormen Lichtstoß über das gesamte Lichtspektrum und insbesondere in der Röntgenstrahlung einher. Indem wir es Forschenden ermöglichen, diese kurzlebigen Ereignisse zeitnah zu untersuchen, wird uns Einstein Probe dabei helfen, den Ursprung vieler der Gravitationswellenimpulse zu identifizieren, die auf der Erde beobachtet werden.

Hummeraugen im All
Um alle wissenschaftlichen Ziele zu erreichen, ist Einstein Probe mit einer neuen Generation von Instrumenten mit hoher Empfindlichkeit und der Fähigkeit ausgestattet, große Bereiche des Himmels zu beobachten: das Weitfeld-Röntgen-Teleskop (WXT) und das Follow-up-Röntgen-Teleskop (FXT).

WXT verfügt über ein modulares optisches Design, das den Augen eines Hummers nachempfunden ist und innovative Micro Pore Optics Technologie verwendet. Damit kann das Instrument 3600 Quadratgrad (knapp ein Zehntel der Himmelskugel) in einer einzigen Aufnahme beobachten. Dank dieser einzigartigen Fähigkeit kann Einstein Probe fast den gesamten Nachthimmel in drei Umlaufbahnen um die Erde (jede Umkreisung dauert 96 Minuten) beobachten.

Anschließend werden neue Strahlenquellen oder andere interessante Ereignisse, die von WXT entdeckt werden, gezielt untersucht und mit dem empfindlicheren FXT eingehend untersucht. Entscheidend ist, dass das Raumfahrzeug auch ein Signal an die Bodenstation sendet, um andere Teleskope auf der Erde und im Weltraum zu aktivieren, die in anderen Wellenlängen (vom Radio bis zum Gammastrahl) arbeiten. Sie werden schnell auf die neue Quelle ausgerichtet, um wertvolle Daten in mehreren Wellenlängen zu sammeln und so eine gründlichere Untersuchung des Ereignisses zu ermöglichen.

Europäischer Beitrag
Die ESA hat bei der Entwicklung der wissenschaftlichen Instrumente der Sonde eine wichtige Rolle gespielt. Sie leistete Unterstützung bei der Erprobung und Kalibrierung der Röntgendetektoren und der Optik von WXT.

Die ESA entwickelte in Zusammenarbeit mit dem MPE und Media Lario (Italien) die Spiegelanordnung eines der beiden Teleskope von FXT. Die FXT-Spiegelanordnung basiert auf dem Design und der Technologie der XMM-Newton-Mission der ESA und der eROSITA-Mission der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

Das MPE steuerte die Spiegelanordnung für das andere Teleskop von FXT bei und entwickelte die Detektormodule der beiden Einheiten von FXT. Für FXT stellte die ESA auch das System zur Verfügung, um unerwünschte Elektronen von den Detektoren (dem Elektronendiverter) abzulenken.

Während der gesamten Mission werden die Bodenstationen der ESA genutzt, um die Daten der Sonde herunterzuladen.

Die ESA-Flotte hochenergetischer Missionen
Die ESA blickt auf eine lange, erfolgreiche Geschichte in der Hochenergie-Astronomie zurück. XMM-Newton und Integral untersuchen seit über zwei Jahrzehnten das Universum im Röntgen- und Gammastrahlenbereich, was zu großen Fortschritten auf diesem Gebiet geführt hat. Die ESA nimmt auch an der Röntgenstrahlung und Spektroskopie-Mission (XRISM) Teil, die von der Japanischen Raumfahrtagentur (JAXA) in Zusammenarbeit mit der NASA geleitet wird und die im Sommer 2023 gestartet ist.

„Die Fähigkeiten von Einstein Probe ergänzen in hohem Maße die eingehenden Untersuchungen einzelner kosmischer Quellen, die durch die anderen Missionen ermöglicht werden“, bemerkt Kuulkers. „Dieser Röntgenmesser ist auch der ideale Vorläufer der ESA New Athena-Mission, an der derzeit gearbeitet wird und das größte jemals gebaute Röntgenobservatorium sein wird.“

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• Aiyinsitan Tanzhen (Einstein Probe) auf CZ-2C

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Quelle: Airbus Defence and Space.

Madrid, 17. März 2022 – Das thermische Strukturmodell (STM) des Nutzlastmoduls (PLM) der SMILE-Mission (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) hat das Delivery Review Board (DRB) erfolgreich bestanden. Die SMILE STM-Nutzlast ist nun auf dem Weg nach Luxemburg, wo sie ihre Reise nach Shanghai antreten wird. Nach ihrer Ankunft wird sie in die chinesische Plattform integriert, um die Qualifikation des Satelliten abzuschließen.

„Dies ist das erste Mal, dass die ESA und China gemeinsam eine Weltraummission ausgewählt, konzipiert, umgesetzt, gestartet und betrieben haben, und Airbus freut sich sehr, daran beteiligt zu sein“, sagte Philippe Pham, Leiter des Bereichs Erdbeobachtung und Wissenschaft bei Airbus. „Das Verständnis des Weltraumwetters ist entscheidend für die Vorhersage von Ereignissen, die die Magnetosphäre unseres Planeten, Satelliten in der Umlaufbahn und sogar die elektrische Infrastruktur hier auf der Erde beeinträchtigen können.“

Das STM-Nutzlastmodul kehrte zu Airbus nach Spanien zurück, nachdem es bei ESA-ESTEC in den Niederlanden thermische Tests und Tests zum Ausfahren des Magnetometerauslegers absolviert hatte. Anschließend wurde am Airbus-Standort Madrid-Barajas ein mechanischer Test durchgeführt, mit dem die dreimonatige Umwelttestkampagne abgeschlossen wurde.

Die Integration auf der chinesischen Plattform wird voraussichtlich Anfang April beginnen. Sobald der komplette Satellit fertiggestellt ist, wird er einer umfassenden fünfmonatigen Qualifikationstestkampagne unterzogen, die thermische, mechanische, EMV-, magnetische, Einsatz- und Funktionstests auf Systemebene umfasst. Airbus wird sie dabei aus der Ferne unterstützen.

SMILE wird die magnetische Umgebung der Erde (Magnetosphäre) in globalem Maßstab untersuchen, um ein umfassenderes Verständnis der Wechselwirkung zwischen Sonne und Erde zu gewinnen. Zu diesem Zweck wird sie den Strom geladener Teilchen beobachten, der von der Sonne in den interplanetaren Raum strömt (Sonnenwind), und untersuchen, wie dieser mit dem Raum um unseren Planeten interagiert. Diese Wechselwirkung wird auch als Weltraumwetter bezeichnet.

SMILE ist die erste gemeinsame europäisch-chinesische Mission. Die ESA ist für das Nutzlastmodul, die Trägerrakete, eines der wissenschaftlichen Instrumente und einen Teil des wissenschaftlichen Betriebs verantwortlich, während die Chinesische Akademie der Wissenschaften CAS für drei wissenschaftliche Instrumente, die Plattform sowie den Missions- und Wissenschaftsbetrieb zuständig ist. Airbus lieferte das STM-Modell des SMILE PLM termingerecht und in Übereinstimmung mit den Anforderungen der ESA und der CAS.

Die ESA hat Airbus in Spanien im Juli 2019 als Hauptauftragnehmer für die SMILE-Nutzlast, die europäische Komponente, ausgewählt. Der Start der Mission ist für Ende 2024 oder Anfang 2025 vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou geplant. Die SMILE-Mission wird eine Lebensdauer von drei Jahren haben und baut auf den Erkenntnissen und Studien von ESA-Satelliten wie Cluster und XMM-Newton auf, die ebenfalls von Airbus gebaut wurden.

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