Quelle: OHB SE 14. Dezember 2022.

Bremen/Freiburg, 13. Dezember 2022. Die OHB System AG, ein Tochterunternehmen der Raumfahrt- und Technologiegruppe OHB SE, hat den Auftrag erhalten, die ersten beiden Nutzlasten für die Mikrosatellitenkonstellation des Freiburger Startups Constellr zu realisieren. Die Satellitenkonstellation, die auf den Namen HiVe (High-Resolution Vegetation) getauft wurde, soll in den Orbit gebracht werden, um räumlich hochaufgelöste Messungen der Temperatur der Landoberfläche zu ermöglichen. Zu diesem Zweck kombinieren die Nutzlasten der Satelliten ein VTIR-Instrument (thermisches Infrarot) mit vier Aufnahmekanälen mit einem VNIR-Sensor (sichtbares und nahes Infrarot). Aus den gewonnenen Daten können Rückschlüsse auf den Wasserbedarf und den allgemeinen Gesundheitszustand von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen gezogen werden. Dadurch können Symptome von Trockenstress und Nährstoffmängel frühzeitig erkannt und durch den gezielten Einsatz von künstlicher Bewässerung und Düngemitteln behoben werden, bevor es zu stärkeren Schäden kommt. Dieses Vorgehen erlaubt den sparsameren Einsatz von wertvollen Ressourcen und hilft dabei, die Landwirtschaft nachhaltiger zu machen. Der Start des ersten Mikrosatelliten mit einer von OHB entwickelten Nutzlast ist für das Jahr 2024 geplant.

Wasser wird zum knappen Gut
Durch den Klimawandel wird Wasser zu einer immer knapperen Ressource – auch in Gebieten, die in der Vergangenheit kaum von Dürren betroffen waren. In Verbindung mit der stetig wachsenden Weltbevölkerung hat dies direkte Auswirkungen auf die globale Ernährungssicherheit. Das bedeutet, dass das verfügbare Wasser so sparsam und effektiv wie möglich genutzt werden muss.

Um einen nachhaltigeren Umgang mit Wasser zu erreichen, arbeitet Constellr seit mehreren Jahren an einem weltraumgestützten Überwachungssystem. Mit der geplanten Konstellation von Mikrosatelliten sollen zukünftig der Wasserbedarf und die Wasserverfügbarkeit für jedes Feld auf der Erde ständig überwacht werden können. Die Daten sollen über eine cloudbasierte Plattform zur Verfügung gestellt werden, um Präzisionslandwirtschaft, ein temperaturabhängiges Pflanzengesundheitsmanagement, Ertragsprognosen und ein nachhaltiges Ressourcenmanagement zu ermöglichen.

„Wir haben die Mission von Constellr von Anfang an voll unterstützt“, sagt Stefan Föckersperger, Director Earth Observation bei OHB in Oberpfaffenhofen. „Wir freuen uns, dass wir nun unsere Expertise in der Entwicklung von technologisch anspruchsvollen Instrumenten für die Erdbeobachtung nutzen können, um bereits 2024 die ersten beiden Satelliten der geplanten Konstellation ins All zu bringen.“

Max Gulde, Gründer und CEO von Constellr, stimmt dem zu: „Wir freuen uns, unsere langjährige Zusammenarbeit mit OHB weiter zu festigen und mit einem so erfahrenen und etablierten Unternehmen zusammenzuarbeiten.“

Martin Podehl, OHB-Projektleiter für die Entwicklung der Nutzlasten, freut sich auf die technische Herausforderung: „Wir sind entschlossen, die optischen Nutzlasten rechtzeitig zu realisieren, um den Business Case von Constellr mit hochwertigen Daten zu unterstützen.“

Über Constellr
Constellr ist ein deutsches Deeptech-Startup aus Freiburg, welches an der Schnittstelle von Fernerkundung und Landwirtschaft agiert. Als Ausgründung der Fraunhofer Gesellschaft für Angewandte Forschung widmet sich Constellr der Unterstützung der globalen Ernährungssicherheit in Zeiten des Klimawandels. Gestützt auf eine proprietäre Weltrauminfrastruktur mit einzigartiger Sensortechnologie bietet Constellr weltweites, präzises und feldgenaues Wassermonitoring und Gesundheitsmonitoring für landwirtschaftliche Nutzpflanzen an.

Über OHB System
Die OHB System AG ist eines der führenden Raumfahrtunternehmen Europas und das größte Tochterunternehmen des börsennotierten Technologiekonzerns OHB SE, der europaweit knapp 3.000 Mitarbeiter*innen beschäftigt. Mit Hauptsitz in Bremen und einem weiteren starken Standort in Oberpfaffenhofen bei München hat die OHB System AG mehr als 40 Jahre Erfahrung mit der Entwicklung von High-Tech-Lösungen für die Raumfahrt und weitere Anwendungsfelder. Das Portfolio an Produkten und Dienstleistungen reicht dabei von der Realisierung von Satellitensystemen für Erdbeobachtung, Navigation, Telekommunikation und Aufklärung über die Ausarbeitung und Umsetzung von Missionen zur Erforschung des Weltalls bis hin zur Entwicklung von Systemen für die astronautische Raumfahrt.

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Quelle: Leibniz-Institut für Sonnenphysik (KIS).

25. Februar 2022 – Die Astronomen haben zum ersten Mal zuverlässig einen großen Unterschied zwischen der Rotationsachse des Schwarzen Lochs und der Achse der Umlaufbahn des Doppelsternsystems gemessen. Der Unterschied zwischen den Achsen, den die Forscher bei einem Doppelsternsystem namens MAXI J1820+070 gemessen haben, betrug mehr als 40 Grad.

Bei Raumsystemen mit kleineren Objekten, die um einen massereichen Zentralkörper kreisen, ist die eigene Rotationsachse dieses Körpers oft in hohem Maße mit der Bahnachse seiner Satelliten ausgerichtet. Dies gilt auch für unser Sonnensystem: Die Planeten umkreisen die Sonne in einer Ebene, die ungefähr mit der Äquatorebene der Sonne zusammenfällt. Die Neigung der Rotationsachse der Sonne gegenüber der Umlaufachse der Erde beträgt nur sieben Grad.

„Die Erwartung, dass die Rotationsachse der Sonne mit der Umlaufachse der Erde übereinstimmt, gilt weitgehend nicht für bizarre Objekte wie Röntgendoppelsterne mit schwarzen Löchern. Die schwarzen Löcher in diesen Systemen sind durch einen kosmischen Kataklysmus entstanden – den Kollaps eines massereichen Sterns. Jetzt sehen wir, wie das Schwarze Loch Materie von dem nahen, leichteren Begleitstern mitreißt, der das Gravitationszentrum des Systems umkreist. Wir sehen helle optische und Röntgenstrahlung als letzten Seufzer des einfallenden Materials und auch Radioemission von den relativistischen Jets, die aus dem System ausgestoßen werden“, sagt Juri Poutanen, Professor für Astronomie an der Universität Turku (UTU), Finnland, und Hauptautor der Veröffentlichung.

Indem sie diese Jets im Radio- und Röntgenbereich verfolgten, konnten die Forscher die Richtung der Rotationsachse des Schwarzen Lochs sehr genau bestimmen. Als die Gasmenge, die vom Begleitstern auf das Schwarze Loch fällt, später abzunehmen begann, wurde das System dunkler, und ein Großteil des Lichts im System kam vom Begleitstern. Auf diese Weise konnten die Forscher die Neigung der Umlaufbahn mit spektroskopischen Techniken messen, die fast mit der Neigung der Auswürfe übereinstimmte. Die 3D-Orientierung der Umlaufbahn im Weltraum wurde durch eine kritische Messung des Positionswinkels des Systems am Himmel (in Bezug auf die Richtung nach Norden) mit Hilfe der polarimetrischen Technik bestimmt.

„Die hochpräzisen polarimetrischen Instrumente und Techniken, die am KIS gemeinsam mit der UTU entwickelt wurden, liefern neue Informationen über die Geometrie und Physik von Exoplaneten, Asteroiden, interstellaren Magnetfeldern, Weißen Zwergen und jetzt auch Schwarzen Löchern, da Lichtwellen durch Streuung und Magnetfelder polarisiert werden. Unser in dieser Studie verwendetes Polarimeter DIPol-UF ist einzigartig in seiner Fähigkeit, die optische Polarisation mit der Präzision und Genauigkeit von wenigen Teilen pro Million zu messen. Die Bestimmung der Bahnorientierung von Schwarzen Löchern anhand der Polarisation eröffnet einen neuen Weg zum Verständnis ihrer Entstehung und Physik“, sagt Prof. Dr. Svetlana Berdyugina von der Universität Freiburg und dem Leibniz-Institut für Sonnenphysik, die am KIS Projekte zur Hochpräzisionspolarimetrie leitet und Mitautorin der Studie ist.

Der gefundene Unterschied von mehr als 40 Grad zwischen der Bahnachse und dem Spin des Schwarzen Lochs war völlig unerwartet. Wissenschaftler sind bisher oft davon ausgegangen, dass dieser Unterschied sehr gering ist, wenn sie das Verhalten von Materie in einem gekrümmten Zeitraum um ein Schwarzes Loch modelliert haben. Die neue Erkenntnis zwingt die Wissenschaftler dazu, die Modelle um eine neue Dimension zu erweitern.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift Science veröffentlicht und bieten neue Einblicke in die Entstehung von Schwarzen Löchern und die Entwicklung solcher Systeme, da eine solch extreme Fehlausrichtung in vielen Szenarien für die Entstehung von Schwarzen Löchern und die Entwicklung von Doppelsternen kaum vorkommt.

Die entscheidende Erkenntnis wurde mit dem polarimetrischen Instrument DIPol-UF gewonnen, das gemeinsam vom Leibniz-Institut für Sonnenphysik und der Universität Turku gebaut und am Nordic Optical Telescope (NOT) eingesetzt wurde, das der Universität Turku gemeinsam mit der Universität Aarhus in Dänemark gehört. Finanziert wurde das Instrument durch das ERC Advanced Grant HotMol unter der Leitung von Prof. Dr. Svetlana Berdyugina.

Veröffentlichung
Science Black hole spin–orbit misalignment in the x-ray binary MAXI J1820+070

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