Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.

Bereits im Dezember 2009 startete die US-amerikanische Weltraumbehörde NASA das Weltraumteleskop WISE (kurz für Wide-field Infrared Survey Explorer). Das Ziel dieser Mission bestand in einer vollständigen Durchmusterung des Himmels im Infrarotbereich. Nachdem im Oktober 2010 das für die Kühlung der Detektoren benötigte Kühlmittel aufgebraucht war, wurde das Teleskop zunächst noch bis zum Januar 2011 unter der neuen Bezeichnung NEOWISE genutzt, um speziell nach erdnahen Asteroiden und Kometen zu suchen. Insgesamt konnten die an der NEOWISE-Mission beteiligten Wissenschaftler in diesem Zeitraum mehr als 34.000 zuvor unbekannte Asteroiden entdeckt und zudem von etwa 158.000 Asteroiden die Position und die ungefähre Größe bestimmen. Am 17. Februar 2011 wurde das Weltraumteleskop schließlich deaktiviert und in seiner Erdumlaufbahn in einen vorläufigen Ruhezustand versetzt.
Im September 2013 wurde das Weltraumteleskop dann nach einer 31 Monate andauernden Hibernationsphase wieder in Betrieb genommen und ab dem Dezember 2013 erneut zur Suche nach erdnahen Objekten eingesetzt (Raumfahrer.net berichtete). In den ersten 25 Tagen nach seiner Reaktivierung konnte NEOWISE insgesamt 857 kleinere Objekte in unserem Sonnensystem beobachten. Darunter befanden sich auch 22 erdnahe Asteroiden und vier Kometen. Bei drei der im Rahmen dieser Arbeiten abgebildeten erdnahen Asteroiden handelte es sich um „Erstentdeckungen“.

Am 14. Februar 2014 entdeckte das Weltraumteleskop zudem auch einen bislang unbekannten Kometen, welcher die offizielle Bezeichnung C/2014 C3 (NEOWISE) erhielt. Zum Zeitpunkt dieser Entdeckung war der Komet rund 230 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, weshalb er auf den entsprechenden Aufnahmen auch nur als verwaschener, leicht länglicher Fleck zu erkennen ist.

Der exakte Bahnverlauf von C/2014 C3 (NEOWISE) konnte bisher noch nicht bestimmt werden. Erste Auswertungen sprechen jedoch dafür, dass es sich hierbei um einen Kometen handelt, dessen am weitesten von der Sonne entfernt gelegener Punkt seiner Umlaufbahn sich im Bereich des Planeten Neptun befindet.

Ungewöhnlich an diesem Kometen ist, dass er über eine retrograde Umlaufbahn verfügt und sich somit gegenläufig der Bewegungsrichtung der Planeten unseres Sonnensystems um die Sonne bewegt.

„Wir sind sehr erfreut darüber, diesen gefrorenen Besucher aus den äußersten Regionen unseres Sonnensystems entdeckt zu haben“, so Amy Mainzer vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, die für die NEOWISE-Mission verantwortliche Wissenschaftlerin.
Die NEOWISE-Mission soll voraussichtlich noch bis zum Ende des Jahres 2016 fortgesetzt werden und den Astronomen bis dahin weitere Daten über Asteroiden und Kometen liefern. Ein spezielles Augenmerk soll dabei auf Objekte gerichtet werden, welche augrund des Verlaufes ihrer Umlaufbahnen ein zukünftiges potentielles Risiko für die Erde darstellen könnten.
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• Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE)

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, JPL_Caltech.

WISE war im Dezember 2009 gestartet und hatte im Januar 2010 den Messbetrieb der primären Mission aufgenommen. WISE hat danach zweimal den kompletten Himmel im Infrarotbereich durchgescannt, um nach leuchtstarken Galaxien, Infrarotgalaxien, Supermassiven Schwarzen Löchern, jungen Sternen in der Milchstraße, Braunen Zwergen und Asteroiden zu suchen und ihre Positionen zu erfassen. An Bord befindet sich ein vergleichsweise kleines Teleskop mit einem 40-cm-Spiegel. Als das Kühlmittel verbraucht war (Verdampfungskühlung), hat man mit den noch verwendbaren beiden Spektralbereichen weiter nach Asteroiden „in der Nähe“ gesucht, wobei die Mission NEOWISE (Near Earth Orbit WISE) genannt wurde.

Insgesamt hatte man mehr als 34.000 neue Asteroiden entdeckt und von etwa 158.000 Position, Größe und Rückstrahlungsvermögen erfasst. Nun soll WISE erneut dabei helfen, für die Erde potentiell gefährliche Asteroiden zu finden. Über mehr als 2,7 Millionen Bilder wurden 747 Millionen Himmelsobjekte katalogisiert. Darunter befinden sich Asteroiden und Kometen in unserem Planetensystem, Sterne unserer Galaxie sowie weit entfernte Galaxien und Galaxiencluster.

Nach einer mehrmonatigen Abkühlungsphase haben die Sensoren nun eine Temperatur von etwa -200°C unterschritten und mittlerweile erste Daten erfasst. Die Bilder wurden zur Erde übermittelt und einige davon veröffentlicht. Dabei wurde festgestellt, dass die Sensoren auch nach der 31-monatigen Ruhephase gut funktionieren. Nun soll die zweite NEOWISE-Mission bis zu 3 Jahre lang Daten liefern. Danach könnte die Bahn des kleinen Weltraumteleskops zu niedrig liegen, um noch aussagekräftige Bilder zu liefern.

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• Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE)

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Quelle: NASA/JPL

Auf einer Delta-II-7320-Rakete war WISE, der Wide-field Infrared Survey Explorer am 14. Dezember 2009 in den Weltraum transportiert worden. Nach einer Test- und Inbetriebnahmephase begann das Teleskop mit der Abwicklung des vorgesehenen Beobachtungsprogramms. Während der Durchmusterung des Himmels schoss WISE nicht ganz zwei Millionen Infrarotaufnahmen.

Dem rund 320 Millionen US-Dollar teuren, mit Detektoren für infrarotes Licht in Wellenlängen von 3,4, 4,6, 12 und 22 Mikrometern ausgestatteten Teleskop gelang es, das schwache Glimmen sehr weit entfernter Objekte wie den Braunen Zwergen zu erfassen. Zusätzlich entdeckte es 19 zuvor nicht beobachtete Kometen, und bildete rund 33.500 Asteroiden ab.

Die Primärmission von WISE war es, den Himmel einmal vollständig nach im Infraroten beobachtbaren Objekten zu durchsuchen. Am 17. Juli 2010 hatte das Teleskop diese Aufgabe erfüllt. Doch seine Arbeit ging weiter. Insgesamt über ein Jahr lang suchte WISE nach Asteroiden, Kometen und anderen kosmischen Objekten. Weil die Beobachtungen im Infraroten erfolgten, war es möglich, durch dichte Staubansammlungen hindurch zu schauen und bemerkenswerte Aufnahmen in bisher nicht erreichtem Detailreichtum zu gewinnen.

Nachdem das Teleskop es geschafft hatte, den Himmel etwa 1,5 Mal zu durchsuchen, und eine Missionserweiterung zum Abschluss der zweiten Durchmusterung mit erwarteten Kosten von 6,5 Millionen US-Dollar im Mai 2010 als zu teuer abgelehnt worden war, ging ihm im Oktober 2010 der zur Kühlung der Infrarotdetektoren benutzte Wasserstoff endgültig aus. Da sich das Weltraumteleskop abgesehen vom Kühlmittelvorrat in einem ausgezeichneten Zustand befand, konnte überlegt werden, ob es nicht für eine neue Aufgabe, die es im Rahmen seiner verbleibenden Möglichkeiten erledigen könnte, zu verwenden wäre.

NEOWISE war dann die Missionserweiterung, in deren Rahmen WISE nach erdnahen Asteroiden suchte. Im nach NASA-Angaben nur etwa 400.000 US-Dollar kostenden Zusatzprogramm kamen zwei der insgesamt vier Detektorsysteme von WISE zum Einsatz. Die Detektoren für Wellen im Bereich von 3,4 und 4,6 Mikrometern waren auch bei den ohne einsatzbereiten Kryostaten höheren Temperaturen benutzbar und erlaubten die Erfassung von Daten zu einer Katalogisierung von Asteroiden und Kometen innerhalb unseres Sonnensystems.

Die Auswertung der Daten des Weltraumteleskops läuft auf Hochtouren und wird noch einige Zeit andauern. Im April 2011 sollen erste Daten anderen Wissenschaftlern und der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Schon vorher wird eine Vorlesung im Von-Kármán-Auditorium am JPL von Dr. Amy Mainzer, Astronomin und leitender Wissenschaftlerin des NEOWISE-Projekts zu den Ergebnissen der WISE-Mission am 17. März 2011 ab 4:00 Uhr MEZ (19:00 Uhr Ortszeit) im Internet übertragen.

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.

Bei dem Projekt NEOWISE handelt es sich um eine Erweiterung der Wide-field Infrared Survey Explorer-Mission der NASA. WISE, so die Abkürzung, ist ein Weltraumteleskop, welches im Dezember 2009 mit dem Ziel einer kompletten Durchmusterung des Himmels im Infrarotbereich gestartet wurde. Seitdem fertigte das Infrarotteleskop eine Karte des gesamten Himmels im Wellenlängenbereich zwischen 3 und 25 Mikrometern an. Auf den dazu aufgenommenen mehr als 2,7 Millionen Bildern werden sowohl Millionen von Lichtjahren entfernte Galaxien als auch nur wenige Lichtminuten entfernte Objekte innerhalb unseres Sonnensystems wiedergeben.

Die Primärmission des Weltraumteleskops wurde bereits Anfang Oktober 2010 für beendet erklärt. Zu diesem Zeitpunkt war der für die Kühlung der Instrumente verwendete Wasserstoff aufgebraucht, so dass sich die Temperatur des 40 Zentimeter durchmessenden Infrarot-Teleskops auf minus 203 Grad Celsius erhöhte. Allerdings blieben trotz der gestiegenen Temperatur zwei der vier verwendeten Infrarotsensoren betriebsbereit. Diese erwiesen sich in der Folgezeit auch weiterhin als hilfreich bei der Suche nach Asteroiden, so dass die NASA den als NEOWISE betitelten Teil der WISE-Mission über einen Zeitraum von vier weiteren Monaten fortsetzte. Das Ziel dieser Teilmission bestand in der Suche nach bisher unentdeckten erdnahen Asteroiden und Kometen sowie in der Abtastung des Hauptasteroidengürtels unseres Sonnensystems.

Im Rahmen der erfolgten Suche konnten nach dem bisherigen Stand der Datenauswertung mehr als 33.000 Asteroiden innerhalb des Asteroidenhauptgürtels zwischen den Umlaufbahnen der Planeten Mars und Jupiter entdeckt werden. Des Weiteren gelang die Entdeckung von 20 zuvor unbekannten Kometen und die Identifikation von 134 sogenannten Near-Earth Objects (NEOs). Dabei handelt es sich um Objekte, welche auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne der Erdumlaufbahn in regelmäßigen zeitlichen Abständen relativ nahe kommen oder diese sogar kreuzen.

„Bereits das erste Beobachtungsjahr des NEOWISE-Projektes hat unsere Kenntnisse über die NEOs und die anderen kleinen Körper innerhalb unseres Sonnensystems deutlich erhöht“, so Lindley Johnson vom NEO-Beobachtungs-programm der NASA. Jetzt, da das NEOWISE-Projekt nach einem vollständigen Scan des Asteroidengürtels erfolgreich beendet wurde, wird das Weltraumteleskop in einen Schlafmodus versetzt und die Erde bis auf weiteres in einem polaren Orbit umrunden. Bei Bedarf könnte es allerdings jederzeit erneut aktiviert werden.

Zusätzlich zu den Entdeckungen von bisher unbekannten Objekten innerhalb unseres Sonnensystems konnte NEOWISE auch die Existenz von bereits zuvor beobachteten Kleinkörpern bestätigen. Im Verlauf von lediglich einem Jahr konnte das Weltraumteleskop etwa 153.000 der bisher bekannten rund 500.000 Asteroiden im Hauptgürtel erneut abbilden. Des Weiteren konnten etwa 2.000 Jupiter-Trojaner, hunderte von erdnahen Asteroiden und etwa 100 Kometen beobachtet werden.

Die gesammelten Daten dienen unter anderem der Bestimmung der Größe und Zusammensetzung der beobachteten Objekte. Im sichtbaren Licht angefertigte Aufnahmen liefern Informationen über das Reflektionsverhalten der Körper. Infrarotaufnahmen geben dagegen einen Einblick in deren Abmessungen. Eine Kombination dieser Daten ermöglicht den an der Auswertung beteiligten Astronomen Aussagen über die Struktur der beobachteten Objekte. Dies wird zu einem wesentlich besseren Verständnis über die Zusammensetzung und den Aufbau der verschiedenen Asteroidenpopulationen beitragen.

Die im Rahmen der NEOWISE-Mission gesammelten Daten über die Umlaufbahnen der Asteroiden und Kometen werden jetzt von Mitarbeitern des Minor Planet Center der Internationalen Astronomischen Union (IAU) am Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge/Massachusetts ausgewertet und katalogisiert. Auch die gesammelten Infrarotdaten der Himmelsdurchmusterung werden momentan von den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern analysiert. Die ersten Datensätze sollen im April 2011 freigegeben und Berufsastronomen sowie der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden.

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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Nachdem während der Hauptmission der gesamte Himmel durchsucht wurde, will man sich nun auf Objekte in unserem Sonnensystem wie Kometen und Asteroiden konzentrieren. Diese Missionsverlängerung steht unter dem Namen NEOWISE, einer Wortverbindung aus NEO (Near Earth Objects; Erdnahe Objekte) und WISE. „Zwei der vier Infrarot-Detektoren arbeiten auch noch bei wärmeren Temperaturen, also können wir diese auf unserer Jagd nach Asteroiden und Kometen nutzen“, sagte Amy Mainzer vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien.

Nachdem WISE am 14. Dezember an Bord einer Delta II von der Vandenberg Air Force Base aus ins All gelangt war, konzentrierte man sich zuerst auf eine komplette Durchmusterung des Himmels und begann auch noch mit einer zweiten. Dabei wurden bis heute 19 Kometen und über 33.500 Asteroiden gefunden, darunter auch etwa 250 NEOs.

Während der bisherigen Mission wurden über 1,8 Millionen Bilder zur Erde gesandt. „Die wissenschaftlichen Daten, die WISE bis jetzt gesammelt hat, wird von der Wissenschafts-gemeinde über Jahrzehnte genutzt werden“, sagte Jaya Bajpayee, die Programmdirektorin von WISE in der astrophysikalischen Abteilung der Direktion Wissenschaftsmissionen der NASA.

Die Suche kann nun nicht mit allen Detektoren durchgeführt, da nun ohne Kühlmittel nur noch eine Temperatur von minus 203 °C erreicht werden kann. Die beiden nun nicht mehr einsetzbaren Instrumente benötigen aber minus 261 °C. Trotzdem wird man weiter versuchen, das beste aus WISE herauszuholen.

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