Quelle: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE).

Nach 182 Tagen hat das Röntgenteleskop eROSITA an Bord der SRG-Raumsonde seine erste vollständige Durchmusterung des Himmels abgeschlossen. Diese neue Karte des heißen, energiereichen Universums enthält mehr als eine Million Objekte – damit verdoppelt sich in etwa die Zahl der bekannten Röntgenquellen, die in der bislang 60-jährigen Geschichte der Röntgenastronomie entdeckt wurden. Bei den meisten der neuen Quellen handelt es sich um aktive galaktische Kerne bei kosmologischen Entfernungen, die das Wachstum gigantischer Schwarzer Löcher im Laufe der kosmischen Zeit markieren. Galaxienhaufen in der neuen Karte werden genutzt, um das Wachstum kosmischer Strukturen nach zu verfolgen und kosmologische Parameter einzuschränken. Näher an unserer kosmischen Heimat befinden sich Sterne mit einer heißen Corona, Doppelsterne und Supernova-Überreste in unserer Galaxie. Zudem haben die Astronomen jetzt eine vollständige Karte der heißen Baryonen in der Milchstraße, was nur mit der 360-Grad-Ansicht der eROSITA-Himmelskarte möglich ist.

Eine Million Röntgenquellen, die die Natur des heißen Universums offenbaren – das ist der beeindruckende Ertrag der ersten vollständigen Himmelsdurchmusterung mit dem eROSITA-Teleskop an Bord der SRG-Raumsonde. „Dieses Bild des kompletten Himmels ändert völlig die Art und Weise, wie wir das energiereiche Universum betrachten“, sagt Peter Predehl, der leitende Wissenschaftler von eROSITA am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE). „Wir sehen einen enormen Reichtum an Details – die Schönheit der Bilder ist wirklich überwältigend.“

Die erste vollständige Himmelsdurchmusterung von eROSITA ist etwa viermal tiefer als die vorherige Karte des gesamten Röntgenhimmels durch das ROSAT-Teleskop vor 30 Jahren und liefert etwa zehnmal mehr Quellen: etwa so viele, wie von allen bisherigen Röntgenteleskopen zusammen entdeckt wurden. Und während die meisten Klassen astronomischer Objekte Röntgenstrahlen aussenden, sieht das heiße und energiereiche Universum ganz anders aus als durch optische oder Radioteleskope. Außerhalb unserer Heimatgalaxie sind die meisten eROSITA-Quellen aktive Kerne von Galaxien in kosmologischen Entfernungen, bei denen supermassereiche Schwarze Löcher Materie akkretieren. Daneben gibt es auch Galaxienhaufen, die als ausgedehnte Röntgenhalos erscheinen und dank des heißen Gases leuchten, das in den riesigen Ansammlungen aus dunkler Materie eingeschlossen ist. Das Bild des gesamten Himmels enthüllt aber auch die Struktur des heißen Gases in der Milchstraße selbst bis ins kleinste Detail sowie das zirkumgalaktische Medium, das sie umgibt und dessen Eigenschaften für das Verständnis der Entstehungsgeschichte unserer Galaxis von entscheidender Bedeutung sind. Die eROSITA-Röntgenkarte zeigt aber noch mehr: Sterne mit starken, magnetisch aktiven heißen Coronae, Röntgendoppelsterne, die Neutronensterne, Schwarze Löcher oder Weiße Zwerge enthalten, und spektakuläre Supernova-Überreste in unserer eigenen und anderen nahen Galaxien wie den beiden Magellanschen Wolken.

„Wir haben alle mit Spannung auf die erste Himmelskarte von eROSITA gewartet“, sagt Mara Salvato, die leitende Wissenschaftlerin am MPE um die eROSITA-Beobachtungen mit anderen Teleskopen über das gesamte elektromagnetische Spektrum hinweg zu kombinieren. „Große Himmelsbereiche wurden bereits bei vielen anderen Wellenlängen abgedeckt, und jetzt haben wir die entsprechenden Röntgendaten. Wir brauchen diese anderen Beobachtungen, um die Röntgenquellen zu identifizieren und ihre Natur zu verstehen.“ Die eROSITA Daten sind auch eine Fundgrube für seltene und exotische Phänomene, darunter zahlreiche Arten von Veränderlichen, wie z.B. Flares von kompakten Objekten, verschmelzende Neutronensterne und Sterne, die von Schwarzen Löchern verschluckt werden. „eROSITA sieht oft unerwartete Ausbrüche von Röntgenstrahlen vom Himmel“, fährt Salvato fort. „Wir müssen bodengebundene Teleskope sofort alarmieren, um zu verstehen, was dahintersteckt.“

Das Zusammensetzen des ersten kompletten Himmelsbildes war eine Mammutaufgabe. Bislang hat das Team etwa 165 GB an Daten, die von eROSITAs sieben Kameras gesammelt wurden, empfangen und verarbeitet. Während der Betrieb dieses komplexen Instruments im Weltraum, gemessen an den Datenmengen am Boden, relativ klein ist, stellt die Distanz eine besondere Herausforderung dar. „In Zusammenarbeit mit unseren Kollegen in Moskau, die die SRG-Raumsonde betreiben, überprüfen und überwachen wir täglich den Zustand des Instruments“, erklärt Miriam Ramos-Ceja, Mitglied des eROSITA-Operationsteams am MPE. „So können wir schnell auf alle Anomalien reagieren und gleichzeitig Daten mit einer Effizienz von ~97% sammeln. Es ist fantastisch, in Echtzeit mit einem Instrument kommunizieren zu können, das sich 1,5 Millionen Kilometer von uns entfernt befindet!“ Der Daten-Downlink erfolgt täglich. „Wir prüfen sofort die Qualität der Daten“, fährt sie fort, „bevor sie von den Teams in Deutschland und Russland weiterverarbeitet und analysiert werden.“

Während das Team nun damit beschäftigt ist, diese erste Karte des gesamten Himmels zu analysieren und die Bilder und Kataloge zu nutzen, um unser Verständnis der Kosmologie und der energiereichen astrophysikalischen Prozesse zu vertiefen, setzt das Teleskop seine Durchmusterung des Röntgenhimmels fort. „Das SRG-Observatorium beginnt nun seine zweite Himmelsdurchmusterung, die bis Ende dieses Jahres abgeschlossen sein wird“, sagt Rashid Sunyaev, leitender Wissenschaftler des russischen SRG-Teams. „Insgesamt planen wir, in den nächsten 3,5 Jahren sieben Karten wie dieses schöne Bild zu erhalten. Ihre kombinierte Empfindlichkeit wird um den Faktor 5 besser sein und von Astrophysikern und Kosmologen jahrzehntelang genutzt werden.“

Kirpal Nandra, Leiter der Abteilung Hochenergie-Astrophysik am MPE, fügt hinzu: „Mit einer Million Quellen in nur sechs Monaten hat eROSITA die Röntgenastronomie bereits revolutioniert, aber dies ist nur ein Vorgeschmack auf das, was noch kommen wird. Diese Kombination von Himmelsfläche und Tiefe transformiert alles. Wir untersuchen bereits jetzt ein kosmologisches Volumen des heißen Universums, das viel größer ist, als es bisher möglich war. In den nächsten Jahren werden wir in der Lage sein, noch tiefer zu gehen und zu erforschen, wo sich die ersten riesigen kosmischen Strukturen und supermassereichen Schwarzen Löcher gebildet haben.“

Weitere Informationen:
Am 11. Juni 2020 schloss das eROSITA-Teleskop seine erste Durchmusterung des gesamten Röntgenhimmels ab. Das am 13. Juli 2019 an Bord der SRG-Raumsonde gestartete Teleskop umkreist den zweiten Lagrange-Punkt des Erde-Sonne-Systems und befindet sich in einem kontinuierlichen Scan-Modus. Bei dieser ersten Himmelsdurchmusterung wurde jeder Punkt am Himmel für eine durchschnittliche Dauer von 150-200 Sekunden von eROSITA beobachtet. Die Regionen in der Nähe der Ekliptikpole, wo sich die vom Teleskop am Himmel gezogenen Großkreise schneiden, wurden viele Male überstrichen, wobei sich Belichtungen von bis zu einigen Stunden ansammelten. SRG wird den Himmel noch dreieinhalb Jahre lang scannen, wobei eROSITA sieben weitere Himmelsdurchmusterungen durchführen wird.

eROSITA ist das Hauptinstrument an Bord von SRG, einer gemeinsamen russisch-deutschen Wissenschaftsmission, die von der Russischen Weltraumagentur (Roskosmos) im Interesse der Russischen Akademie der Wissenschaften, vertreten durch ihr Weltraumforschungsinstitut (IKI), und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unterstützt wird. Die SRG-Raumsonde wurde von der Lavochkin Association (NPOL) und ihren Unterauftragnehmern gebaut und wird von NPOL mit Unterstützung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (MPE) betrieben.

Die Entwicklung und der Bau des Röntgeninstruments eROSITA wurden unter Federführung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (MPE) mit Beiträgen der Dr. Karl Remeis-Sternwarte der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nürnberg, der Sternwarte der Universität Hamburg, des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) und des Instituts für Astronomie und Astrophysik der Universität Tübingen mit Unterstützung des DLR und der Max-Planck-Gesellschaft durchgeführt. Auch das Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn und die Ludwig-Maximilians-Universität München beteiligten sich an der wissenschaftlichen Vorbereitung von eROSITA.

Die hier gezeigten eROSITA-Daten wurden mit dem vom deutschen eROSITA-Konsortium entwickelten Softwaresystem eSASS verarbeitet.

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• Röntgenteleskope ART-XC und eRosita auf Spektr-RG (SRG)

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Ein Beitrag von Andreas Weise. Quelle: Messebesuch.

Ende August dröhnte der Himmel östlich von Moskau besonders laut. Die Ursache: Die MAKS des Jahres 2015. In Fachkreisen zählt die MAKS (Международный авиационно-космический салон, übersetzt: Internationaler Luft- und Raumfahrtsalon) neben ILA (Berlin), Farnborough (westlich von London) und Le Bourget (Paris) zu den wichtigsten Leistungsschauen der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Seit 1993 findet die MAKS alle 2 Jahre statt. Ausstellungsort ist der Flugplatz Ramenskoje nahe der Stadt Schukowski, östlich von Moskau. Das Flugfeld wird von der Michail-Gromow-Hochschule für Flugforschung genutzt, verfügt über die längste Flugpiste Europas (5,4 Kilometer) und hat im Laufe seiner Geschichte viele Prototyp-Erprobungen, von „geheimen“ Flugzeugen, Jägern, Bombern, über Zivilmaschinen bis zum Buran, gesehen.

Russlands Luft- und Raumfahrtindustrie rief also zur MAKS-2015 … und alle Russen kamen … . Und die anderen? Man musste suchen.

Hier zeigt sich die Spaltung und der derzeitige Niedergang der gemeinsamen Ausstellungskultur solcher Veranstaltungen. In Le Bourget waren die Westeuropäer und Amerikaner fast unter sich. Die Russen hatten kein einziges Fluggerät nach Paris entsandt. Jetzt, reichlich zwei Monate später in Moskau war es genau umgekehrt.

Die Ukraine-Krise und die damit verbundenen Sanktionen, Gegensanktionen, Kontaktabbrüche, Eiszeitstimmungen und unterschiedlichstes politisches Unbehagen sorgten dafür, dass die russischen Aussteller fast (aber nur fast) unter sich waren.

Vorbei die Zeit, als die US-Airforce ihren Transporter Galaxy und Bomber B-52 friedlich nach Moskau schickten, ein französischer Kampfjet Kunst flog und die Europäer ihren A380 kreisen ließen. So gesehen auf der MAKS-2011. Und das russische Publikum begrüßte freundlich die Gäste. „Kommt alle wieder …. .“ sagte mir jemand. So schnell aber ganz bestimmt nicht, befürchte ich. Im Moment scheint hier die Politik offiziell in der Sackgasse.

Trotz dieser unerfreulichen Entwicklung fand man aber doch einige hierzulande bekannte Namen. Zum Beispiel waren Boeing, Pratt & Whitney, Rolls Royce und Airbus nicht zu übersehen. Letztere hatten für die Fachbesuchertage sogar einen A350 geschickt. So ganz wollte man den russischen Markt doch nicht aufgeben. Des weiteren waren China und Indien gut vertreten, was auf entsprechende bestehende und zukünftige Allianzen hindeutet.

All das konnte aber nicht überdecken: Es war die Schau der russischen Luft- und Raumfahrtindustrie. Und es wurde alles, was man hatte, aufgefahren. Von alten ehrwürdigen Maschinen (Li-2, ein Lizenzbau der berühmten Douglas DC-3 Dakota) über die großen Errungenschaften der Sowjetzeit (Tu-144) bis in die Gegenwart. Dabei konnte aber auch eine sonnengelb erstrahlende Tu-204 von DHL nicht darüber hinwegtäuschen, dass es auf dem zivilen Sektor in Russlands Luftfahrtindustrie nicht weit her ist.

Der einzige Verkehrsflugzeugneubau Sukhoi Superjet-100 verkauft sich zwar mittlerweile ganz gut, das reicht aber nicht. Dazu braucht man nicht unbedingt zu einer Luftfahrtmesse zu gehen. Da reicht ein Blick auf den Flughafen Scheremetjewo, wo Boeing und Airbus von Aeroflot das Rollfeld dominieren.

Also war die Schau vor allem eine Leistungsschau von Russlands Militärluftmacht. Bomber, Tanker, Jagdflugzeuge und das passende Gerät um solche mutwillig wieder vom Himmel zu holen. All das wurde gezeigt und vorgeführt. Das Signal war auf alle Fälle eindeutig. Sowohl nach außen als auch nach innen. Mit den russischen Luftstreitkräften muss man rechnen.

Unter den Augen der Zuschauer wurden Flugfiguren gezeigt, die eigentlich aerodynamisch nicht möglich sein konnten. Tarnkappenflugzeug T-50 und Jäger Su-35 zeigten alles. Kunstflugstaffeln der Luftstreitkräfte zogen präzise ihre Figuren am Himmel. Am Boden konnte dann manch stolzer Vater seinem Sohn mal die Funktion eines Kampfflugzeug mit Maschinengewehren und Bomben zeigen oder den Umgang mit einer Fliegerabwehr-Rakete direkt am Modell erklären.

Ein schauriges Szenarium, bei dem es mir doch kalt den Rücken runter lief. Aber wer im Glashaus sitzt, der sollte bekanntlich nicht mit Steinen werfen. Auch auf Messen wie der ILA wird dem teilweise extrem jungen Publikum auch so manches, nicht gerade lebenserhaltende Gerät eifrig erklärt – zum Beispiel durch die Bundeswehr. Wer unterscheidet da schon zwischen guten und bösen Waffen?! Doch soll an dieser Stelle nicht weiter über (Militär-)Luftfahrt berichtet werden. Was machten denn nun die Raumfahrt?

Schon am Eingang grüßte die frisch polierte IL-76MDK des Kosmonautenausbildungszentrums in den Farben von Roscosmos. In ihr wird Schwerelosigkeit mittels Parabelflügen simuliert. Das Gedränge war hier schon groß.

Im Pavillon von Roscosmos war ebenfalls viel Gedränge. Der absolute Publikumsmagnet war das schon etwas konkretere Funktionsmodell des Sojus-Nachfolgers. Fragen wurden so gut wie keine beantwortet. Das war vermutlich nur an den Fachbesuchertagen möglich. Und einen direkten Blick hinein durften nur Kinder werfen.

Musste man so zähneknirschend akzeptieren. Leider. Wobei, das, was man mit einem schnellen Blick erhaschen konnte, war schon auf diversen Internetseiten zu sehen gewesen. Insofern also kein größerer Beinbruch.

Für Fachleute war natürlich die neu entwickelte Innenstruktur aus Verbundmaterial interessant. Hier versucht man neue, technologisch hochwertige Wege zu gehen. Ergänzend dazu wurde der neue Kosmonautensitz gezeigt, der in seiner Geometrie den jeweiligen Körpermaßen angepasst werden kann. Damit dürften die Tage der individuell gefertigten Sitzschalen gezählt sein.

Etwas abseits aber auch sehr wichtig: Der neu konstruierte Kopplungsadapter. Dieser greift zwar optisch auf den bewährten Sojus-Mechanismus zurück, hat aber eine größere Durchstiegsöffnung, womit ein Makel der eingeschränkten Durchstiegsöffnung etwas ausgeglichen werden soll.

Was gab es noch zu sehen?
Lavotschkin stellte ein 1:1-Modell der Mondsonde mit Lander „Lunar-Glob“ aus. Der Start ist für Ende 2018 geplant. Bislang sah man dieses Projekt nur in sehr kleinen Modellen (leider nur Aufsichtspersonal vor Ort, keine weitere fachliche Erläuterung). Das allbekannte Modell vom neuen Kosmodrom Wostotschny fehlte natürlich auch nicht.

Wenn man im Pavillon von Roscosmos seine Runden drehte, hatte man irgendwie ein seltsames Gefühl: Etwas war anders als sonst. Ich habe einige Zeit gebraucht, bis ich dahinter gekommen bin. Es wurden nur Objekte gezeigt, die auch wirklich eine Chance auf Realisierung haben. Keine Träumereien oder gar Phantastereien von Projekten, die aus den verschiedensten Gründen, meistens liegt es am Geld, niemals realisiert werden.

Projekte wie „Air-Launch“ oder „CSS-Raumstation“ waren nicht zu sehen. Man beschränkte sich auf das, was wirklich in der Realisierung ist. Ob das die Auswirkung der Bündelung und Umstrukturierung in der russischen Raumfahrt-Industrie ist? Geldmangel und Sanktionen zeigen möglicherweise Wirkung. Zwingen zur Rationalisierung. Zwingen zum Beschränken auf das Wesentliche. Das ist im Moment überlebensnotwendig und kann langfristig nur gut sein.

Bleibt noch die Frage:
Was machte die Europäische Raumfahrt auf der MAKS? Jan Wörner als neuer ESA-Chef hatte es sich nicht nehmen lassen, bei der Eröffnung der MAKS höchst-selbst den russischen Präsidenten Putin zu begrüßen. Dieses Signal sollte verstanden werden.

Schließlich ist man auf die Russische Raumfahrt nicht nur in Bezug auf den Betrieb der ISS mit angewiesen. Die Zusammenarbeit hat langjährige Wurzeln, die bis in die Sowjetzeiten zurückreichen. Und trotz so mancher politischer Kontroverse ist sie immer fortgesetzt worden – zum Nutzen beider Seiten. Und wie zur Bestätigung von russischer Seite lief auf dem größten Bildschirm bei Roscosmos: Alexander Gerst! Natürlich mit Besatzungskollegen. Ob das nun gerade ein Zufall war oder gezielt? Ich dachte mir jedenfalls so meinen Teil dabei.

Das DLR selber hatte einen relativ großen Stand in einer Halle, die hauptsächlich ausländischen Ausstellern vorbehalten war. Fast in Sichtweite zu Boeing und Airbus zeigte das DLR voller Stolz (wie schon zuvor in Le Bourget) das Projekt „SpaceLiner“.

Sehr angenehm war es, hier auch bekannte Gesichter zu sehen: Frau Olga Trivailo vom DLR betreute das Ausstellungsobjekt. Damit war geballte Kompetenz präsent, kannte man die Dame doch bereits von einem Vortrag zum SpaceLiner von den Raumfahrttagen in Neubrandenburg 2013. Und Rosetta/Philae fehlte natürlich auch nicht.

Die doch überraschend deutliche Präsenz des DLR erklärte mir Michael Müller vom DLR am Stand so: Die Zusammenarbeit mit Russland hat große Tradition und trotz der derzeitigen politischen Schwierigkeiten habe man ja weiter gemeinsame laufende Projekte und werde diese auf der Arbeitsebene natürlich vorantreiben.

Das betrifft nicht nur die Zusammenarbeit im Rahmen der ISS, wo man noch längere Zeit auf die Zubringerdienste der Russen angewiesen ist. Es laufen auch gemeinsame Forschungsprojekte zwischen DLR und ZAGI. Das Zentrale Aerohydrodynamische Institut (Центральный Аэрогидродинамический Институт, deutsche Abkürzung: ZAGI) ist das wichtigste Luftfahrtforschungsinstitut Russlands. Man darf also gespannt sein.

Draußen außerhalb der Halle donnerte eine Su-35 über die Piste und zeigte den begeisterten Zuschauern, wer hier der Hausherr ist. Oberflächlich betrachtet waren die Russen auf der MAKS in Sachen Raumfahrt unter sich. Superneues gab es fast nicht, dafür die Konzentration auf das Machbare. Damit wurde die Entwicklungsrichtung klar vorgegeben.

Beim genaueren Hinsehen ließen sich aber gemeinsame Interessen und Projekte mit anderen Partnern finden. Der Auftritt des DLR lässt dabei hoffen, dass doch nicht „ …. jeder für sich alleine fliegt ….“.

Gerne in zwei Jahren wieder. Es wäre wirklich töricht und schade, diese Ausstellung nicht zur Kenntnis zu nehmen.

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• MAKS 2015

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