Quelle: ESA , 18. Juli 2025

Es war der erste Besuch des Bundeskanzlers in einer ESA-Einrichtung nach seiner Angelobung Anfang des Jahres. Beim Besuch des Astrolabiums erfuhr Stocker, wie Österreichs Beteiligung an der ESA zu den Zielen der nachhaltigen Entwicklung und der wissenschaftlichen Exzellenz beiträgt, und hörte auch, wie sich die kommerzielle Raumfahrt in Österreich rasch entwickelt hat. Begleitet wurde er von der österreichischen Botschafterin in Frankreich, Barbara Kaudel-Jensen.
Österreich wurde mit der Ratifizierung des ESA-Übereinkommens im Dezember 1986 der zwölfte Mitgliedstaat der ESA. Obwohl sich Österreich schon immer stark für die Erdbeobachtung und Weltraumanwendungen eingesetzt hat, hat es in letzter Zeit seine Weltrauminteressen diversifiziert und sich stärker in den Bereichen Trägerraketen, Navigation sowie menschliche und robotische Erkundung engagiert. Die Österreicherin Carmen Possnig wurde als Mitglied der ESA-Astronautenreserve für das Jahr 2022 ausgewählt und wird im Herbst mit ihrer zweiten Ausbildungsphase beginnen. Carmen nahm an dem Besuch teil und beantwortete begeistert die Fragen der versammelten österreichischen Medien.
Als Teil der österreichischen Innovationsgemeinschaft wurde im vergangenen Jahr das ESA PhiLab eröffnet, dessen Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen derzeit bis zum 8. Oktober läuft. Erst letzten Monat war Österreich Gastgeber des Living Planet Symposiums, das 6500 Mitglieder der Erdbeobachtungsgemeinschaft zusammenbrachte, um wissenschaftliche Ergebnisse zu präsentieren und zukünftige Aktivitäten zu planen. Unterstützt wurde es durch ein stadtweites „Space in the City“-Festival in Wien, das vom Bundesministerium für Innovation, Mobilität und Infrastruktur (BMIMI) und der Urban Innovation Vienna GmbH (UIV) organisiert wurde und die alltäglichen Verbindungen zwischen den Bürgern und dem Weltraum demonstrierte.

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• ESA

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Quelle: NASA, 11. Dezember 2024

Washington, 11. Dezember 2024 – „Die NASA heißt Panama und Österreich in der Gemeinschaft der Artemis Accords willkommen und feiert 50 Länder, die durch gemeinsame Prinzipien für die sichere und verantwortungsvolle Erforschung des Weltraums vereint sind“, sagte NASA-Administrator Bill Nelson. „Mehr als je zuvor öffnet die NASA den Weltraum für mehr Nationen und mehr Menschen zum Nutzen aller. Gemeinsam bauen wir eine langfristige und friedliche Erforschung des Weltraums für die Artemis-Generation auf.“

In nur wenigen Jahren hat sich die ursprüngliche Gruppe von acht Unterzeichnerländern, darunter die Vereinigten Staaten, vervielfacht, so dass 2024 17 Länder unterzeichnet haben werden. Die Artemis-Vereinbarungen sind mehr als nur eine Zahl, sie stellen eine solide Gemeinschaft aus allen Regionen der Welt dar, die ein gemeinsames Ziel verfolgt: die Gewährleistung einer sicheren und verantwortungsvollen zivilen Weltraumforschung.

Mit den Artemis-Vereinbarungen machen die Vereinigten Staaten und andere Unterzeichner Fortschritte auf dem Weg zu einer sicheren und nachhaltigen Erforschung des Weltraums mit konkreten Ergebnissen. Sie verpflichteten sich zu einer Vorgehensweise und einer Reihe von Empfehlungen zu Nichteinmischung, Interoperabilität, Freigabe wissenschaftlicher Daten, langfristigen Nachhaltigkeitsrichtlinien und Registrierung, um die Umsetzung der Artemis-Vereinbarung voranzutreiben.

Zu den möglichen Schwerpunktbereichen für das nächste Jahr gehört die weitere Förderung der Nachhaltigkeit, einschließlich des Debris-Management sowohl für die Mondumlaufbahn als auch für die Oberfläche des Mondes.

Österreich tritt den Artemis-Accords bei

Petra Schneebauer, Botschafterin der Republik Österreich in den Vereinigten Staaten, unterzeichnete das Abkommen im Namen Österreichs und ist damit das 50 Unterzeichner-Land.

„Österreich ist stolz darauf, das Artemis-Abkommen zu unterzeichnen, das einen wichtigen Schritt zur Förderung der internationalen Zusammenarbeit bei der zivilen Erforschung des Mondes und zur Ausweitung der Präsenz der Menschheit im Kosmos darstellt“, sagte Schneebauer. „Mit der Unterzeichnung des Abkommens bekräftigen wir unser Engagement für eine friedliche, verantwortungsvolle und kooperative Nutzung des Weltraums und unterstreichen gleichzeitig unsere Unterstützung für starke multilaterale Partnerschaften und wissenschaftlichen Fortschritt. Diese Zusammenarbeit wird österreichischen Unternehmen, Wissenschaftlern und Forschungseinrichtungen neue Perspektiven für bahnbrechende Weltrauminitiativen eröffnen.“

Jennifer Littlejohn, stellvertretende Staatssekretärin im Büro für Ozeane und internationale Umwelt- und Wissenschaftsangelegenheiten des US-Außenministeriums, nahm ebenfalls an der Unterzeichnung durch Österreich teil.

Panama tritt dem Artemis-Abkommen bei

Am Mittwoch empfing Nelson Panama zu einer Unterzeichnungszeremonie. José Miguel Alemán Healy, Botschafter der Republik Panama in den Vereinigten Staaten, unterzeichnete das Artemis-Abkommen im Namen Panamas. Der stellvertretende Hauptstaatssekretär Tony Fernandes vom Büro für Ozeane und internationale Umwelt- und Wissenschaftsangelegenheiten des US-Außenministeriums nahm ebenfalls an der Veranstaltung teil.

„Heute nimmt Panama seinen Platz unter vielen anderen Nationen ein, die nicht nur auf ihren eigenen Horizont schauen, sondern auch auf die Horizonte jenseits unseres Planeten – um zu erforschen, zu lernen und zum kollektiven Wissen der Menschheit beizutragen“, sagte Alemán. „Dieser Moment stellt weit mehr als eine diplomatische Unterschrift dar. Er ist ein kühnes Bekenntnis zu friedlicher Erforschung, wissenschaftlicher Entdeckung und internationaler Zusammenarbeit.

Im Jahr 2020 haben die Vereinigten Staaten, angeführt von der NASA und dem US-Außenministerium, und sieben weitere Erstunterzeichnerstaaten das Artemis-Abkommen geschlossen, das eine Reihe von Grundsätzen zur Förderung der nutzbringenden Nutzung des Weltraums für die Menschheit enthält.

Die Artemis-Vereinbarungen stützen sich auf den Weltraumvertrag und andere Abkommen, darunter das Registrierungsübereinkommen, das Rettungs- und Rückführungsabkommen sowie bewährte Praktiken und Normen für verantwortungsvolles Verhalten, die von der NASA und ihren Partnern unterstützt werden, einschließlich der Veröffentlichung wissenschaftlicher Daten.

Die Vereinbarungen sind eine freiwillige Verpflichtung zu sicherem, transparentem und verantwortungsvollem Verhalten im Weltraum, und jede Nation, die sich zu diesen Werten bekennen möchte, kann sie unterzeichnen.

Weitere Informationen über die Artemis-Abkommen finden Sie hier: https://www.nasa.gov/artemis-accords/

Übersetzung: DeepL.com / Stefan Goth

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• NASA – Artemis Accords

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Quelle: Universität Wien 4. September 2024.

4. September 2024 – Zwei Instrumente für das künftig größte optische Teleskop der Welt, das Extremely Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile, haben die abschließende Designprüfung bestanden und damit einen wichtigen Meilenstein erreicht. Sie werden künftig Bilder des Universums in noch nie dagewesener Tiefe liefern: METIS, eine Kamera plus Spektrograph im mittleren Infrarotbereich, wird durch Staub- und Gaswolken blicken und so die Stern- und Planeten-Entstehung nachvollziehen können. Die 20 Tonnen schwere Kamera MICADO hingegen soll unter anderem Bilder von Sternsystemen in nahen Galaxien, Exoplaneten und schwarzen Löchern liefern. An der Entwicklung ist die österreichische Kooperation A* (Universitäten Wien und Innsbruck, JKU Linz, Österreichische Akademie der Wissenschaften) beteiligt.

In rund drei Jahren soll das weltweit größte optische Teleskop, das Extremely Large Telescope (ELT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in der chilenischen Atacama-Wüste in Betrieb gehen. Ausgerüstet mit verschiedenen Instrumenten, zwischen denen man innerhalb von Minuten umschalten kann, wird das ELT von der Erde aus Blicke ins Universum in noch nie dagewesener Tiefe ermöglichen. Zwei dieser Instrumente, an deren Entwicklung auch zahlreiche österreichische Expert*innen beteiligt sind, haben nun die abschließende Designprüfung bestanden und damit einen wichtigen Meilenstein erreicht: Die „Multi-AO Imaging Camera for Deep Observations“ (MICADO), eine leistungsstarke hochauflösende Kamera für das ELT, hat die Designphase im Sommer abgeschlossen; der „Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph“ (METIS) bereits im Mai. Beide Instrumente sollen bereits beim Start des ELT oder kurz danach in Betrieb gehen.

METIS, Kamera und Spektrograph zugleich, ist für die Beobachtung im mittleren Infrarotbereich ausgelegt und eignet sich daher ideal für die Untersuchung kalter oder von Staub umhüllter Objekte. „Während sehr heiße Objekte wie unsere Sonne hauptsächlich sichtbares Licht aussenden, strahlen kältere Objekte wie Planeten oder Staubwolken vor allem im mittleren Infrarotbereich. Durch die Analyse des Lichts in diesem Frequenzbereich wird METIS untersuchen, wie sich Sterne und Planeten in Staub- und Gaswolken bilden, und kann durch den Staub im Zentrum von Galaxien blicken, um deren supermassereiche schwarze Löcher zu untersuchen“, erklärt Kieran Leschinski vom Institut für Astrophysik der Universität Wien. Er ist Teil der österreichischen Expert*innengruppe, an der die Universität Wien, die Universität Innsbruck, die Johannes Kepler Universität Linz sowie RICAM Linz/Österreichische Akademie der Wissenschaften beteiligt sind.

Beiträge zur Forschung an Exoplaneten
Darüber hinaus wird METIS voraussichtlich spannende Beiträge zur Erforschung von Exoplaneten leisten, indem es kleine, felsige Exoplaneten beobachtet und die Temperatur, das Wetter und die chemische Zusammensetzung ihrer Atmosphären auf der Suche nach bewohnbaren Welten untersucht. „Mit METIS verfolgen wir ein breites Spektrum wissenschaftlicher Ziele, von der Erforschung der Entstehungsgeschichte unseres Sonnensystems über den Blick in das Zentrum von Galaxien bis hin zur Untersuchung ihrer rätselhaften supermassiven schwarzen Löcher. Der wissenschaftliche Schwerpunkt von METIS liegt auf der Untersuchung von Planetenentstehungsscheiben und kürzlich entstandenen – sowie nahen – Exoplaneten“, so Norbert Przybilla, Professor am Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck.

20 Tonnen-schwere Kamera MICADO wird entfernte Galaxien beobachten
Das zweite Instrument, bei dem der Designprozess kürzlich abgeschlossen wurde, ist die „Multi-AO Imaging Camera for Deep Observations“, kurz MICADO. MICADO wird hochauflösende Bilder des Universums liefern und die Entstehungsmechanismen entfernter Galaxien offenbaren. Bei der Entwicklung von MICADO stand der Wunsch nach höchster Präzision und Stabilität im Vordergrund, um die geforderte hohe Empfindlichkeit, Auflösung, astrometrische Genauigkeit und Abdeckung eines großen Wellenlängenbereichs zu erreichen. Um das gewährleisten zu können, wird das Instrument eine stattliche Größe erreichen: Rund sechs Meter hoch, wird es nicht weniger als 20 Tonnen wiegen.

Das Herzstück des Instruments wird, genauso wie jenes von METIS, in einem Kryostaten untergebracht, der es kühl hält, so dass es im nahen Infrarotbereich effektiv und ohne Störung durch andere Wärmequellen arbeiten kann. Dadurch wird es möglich sein, hochauflösende Bilder des Universums zu erhalten, die die detaillierten Strukturen und Entstehungsmechanismen entfernter Galaxien offenbaren und es den Astronom*innen ermöglichen, einzelne Sterne und Sternsysteme in nahen Galaxien sowie Planeten und deren Entstehung außerhalb unseres Sonnensystems zu untersuchen. Darüber hinaus wird MICADO ein einzigartig leistungsfähiges Instrument zur Erforschung von Umgebungen sein, in denen die Gravitationskräfte extrem stark sind, wie etwa in der Nähe des supermassiven schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße.

„Erdgebundene astronomische Beobachtungen werden durch Turbulenzen in der Erdatmosphäre gestört und können auch mit freiem Auge als Blinken der Sterne wahrgenommen werden. Das Team an der JKU Linz und am RICAM leistet mit der Entwicklung der Algorithmen zur Korrektur dieser Turbulenzen mittels verformbarer Spiegel einen wesentlichen Beitrag, um scharfe Bilder ferner Himmelsobjekte aufnehmen zu können“, erklärt Ronny Ramlau, Professor am Institut für Industriemathematik der Johannes Kepler Universität Linz und Scientific Director am RICAM Linz/ÖAW.

Expert*innenstimmen:
Kieran Leschinski, Institut für Astrophysik der Universität Wien: „Das Extremely Large Telescope (ELT) wird das leistungsfähigste optische/infrarote Teleskop sein, das je gebaut wurde. Mit seinem enormen 39-Meter-Hauptspiegel wird das ELT es ermöglichen, die schwächsten und entferntesten Objekte im Kosmos zu beobachten – von den ersten Galaxien, die sich nach dem Urknall gebildet haben, bis hin zu potenziell bewohnbaren Exoplaneten, die nahegelegene Sterne umkreisen. Unser Team hier in Österreich ist verantwortlich für die Entwicklung der Software für MICADO und METIS, die es Astronom*innen ermöglichen wird, bahnbrechende wissenschaftliche Ergebnisse aus den Rohdaten zu gewinnen, die direkt von den Instrumenten des Teleskops kommen.“

Werner Zeilinger, Institut für Astrophysik der Universität Wien: „Die räumliche Auflösung, die das ELT erreicht, ist so hoch, dass eine Lego-Figur auf einer Raumstation beobachtet werden kann. Allerdings führt bei einer solch hohen Auflösung selbst die kleinste Turbulenz in der Atmosphäre dazu, dass die Bilder verschwimmen – ähnlich als ob ich ein Objekt am Boden eines Schwimmbeckens betrachte. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, integriert das Extremely Large Telescope (ELT) mehrere flexible Spiegel, die sich hunderte Male pro Sekunde verformen und so die atmosphärischen Verzerrungen in Echtzeit beseitigen können. Dadurch wird das ELT in Summe in der Lage sein, Bilder deutlich schärfer aufzunehmen als das Hubble-Weltraumteleskop.“

Manuel Güdel, Professor am Institut für Astrophysik der Universität Wien: „METIS wird unser Verständnis von Planetensystemen revolutionieren. Durch seine hochauflösenden Infrarotbilder und -spektren wird es möglich sein, Exoplaneten und ihre Atmosphären in beispielloser Detailgenauigkeit zu untersuchen. Dieses hochmoderne Instrument wird auch dabei helfen, potenziell bewohnbare Welten zu identifizieren und uns näher an die Beantwortung der tiefgreifenden Frage bringen, ob Leben außerhalb unseres Sonnensystems existiert. Zudem wird METIS Einblicke in die Sternentstehung und die Bedingungen rund um junge Sterne geben, welche wiederum die Planetenentstehung und -entwicklung antreiben.“

Wolfgang Kausch, Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck: „Damit wir mit MICADO die geforderte hohe Empfindlichkeit, Auflösung, astrometrische Genauigkeit und Abdeckung eines großen Wellenlängenbereichs in der ELT-Umgebung erreichen, wird das Instrument nicht weniger als 20 Tonnen wiegen und eine Höhe von sechs Metern haben.“

Roland Wagner (RICAM Linz, ÖAW): „Innerhalb von MICADO wird am RICAM der ÖAW und an der JKU Linz eine Software zur Bewertung der Bildqualität mittels der sogenannten Point Spread Function entwickelt. Damit können in der Analyse der Bilder die Eigenschaften der beobachteten Sterne genauer als bisher bestimmt werden. Die Methode dafür wird gerade an Daten bereits existierender Teleskope getestet.“

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• ESO Teleskop ELT

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Quelle: ÖWF 29. August 2024.

29. August 2024 – Am 29. August 2024 eröffneten das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) und die Europäische Weltraumagentur ESA, vertreten durch ESA-Reserveastronautin Dr. Carmen Possnig, Österreichs erste ESA Ground Based Facility. Die Einrichtung ist in Europa einzigartig und steht Forschenden offen, um die Wirkung von geringer oder null Schwerkraft auf den menschlichen Körper zu erforschen. Projektfinanzierungen sind z.B. über das CORA-Programm der Europäischen Weltraumagentur ESA möglich.

„Wir sind ungemein stolz darauf, dass wir nun die erste ESA Ground Based Facility in Österreich betreiben. Das zeigt einmal mehr, dass das ÖWF in den letzten 25 Jahren zu einer international anerkannten Forschungseinrichtung gewachsen ist und wichtiger Player im Weltraumsektor ist, wenn es darum geht Analogforschung voranzutreiben. Diese Einrichtung stellt für die Hypogravitationsforschung einen bedeutenden Fortschritt dar. Indem wir die Bedingungen im Weltraum, auf dem Mond oder auf dem Mars simulieren können, erweitern wir unser Wissen über die Auswirkungen von Langzeitraumflügen auf den menschlichen Körper und können wirksame Gegenmaßnahmen entwickeln“, sagt Dr. Gernot Grömer, Direktor des Österreichischen Weltraum Forums.

In der Vertical Treadmill Facility wird eine Testperson mittels Seilzügen in Schwebe gehalten und mit einem Gurtsystem auf ein Vertikal-Laufband gezogen, um verschiedene Schwerkraftniveaus zu simulieren, ein ideales System für Hypogravitationsforschung und für Bildungszwecke.
Das Vertikal-Laufband ist mit fortschrittlichen Systemen ausgestattet und bietet die Möglichkeit, den Aouda Mars-Raumanzugsimulator, der vom ÖWF entwickelt wurde, mit dem Laufband zu kombinieren.

Die Einrichtung ist in Europa einzigartig und steht Forschenden offen, um die Wirkung von geringer oder null Schwerkraft auf den menschlichen Körper zu erforschen. Projektfinanzierungen sind z.B. über das CORA-Programm der Europäischen Weltraumagentur ESA möglich.

Das Vertikal-Laufband – wie funktioniert es?
Eines der größten Probleme bei langandauernden Raumflügen ist die physische Dekonditionierung des Körpers, die sich meist als Verlust von Knochen- und Muskelmasse äußert. Andere physiologische Veränderungen und Veränderungen der Bewegungsmuster, wie z. B. des Gangs, hängen mit der Schwerkraft z. B. auf dem Mond, dem Mars oder Asteroiden zusammen.

Deshalb reproduziert das „Subject Loading System“ die Trainings- und Bewegungsbedingungen bei Schwerelosigkeit und Teilgravitation, wie sie an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) oder auf Planeten herrschen können, um die menschliche Physiologie zu untersuchen und die Trainingsprogramme anzupassen. Die Vertical Treadmill Facility (VTF) der ESA ist eine Einrichtung mit einer vertikal aufgestellten Fortbewegungsfläche (Laufband). Bei Verwendung auf der Erdoberfläche, also im Gravitationsfeld der Erde, muss die Versuchsperson während einer Geh- oder Laufübung an einer VTF aufgehängt werden. Die Schwebekraft gleicht die Schwerkraft der Körpersegmente aus, die parallel zur Fortbewegungsfläche und nicht senkrecht dazu wirkt wie bei der Fortbewegung auf einer horizontalen Fläche. Ein „Subject Loading System“ kann ebenfalls integriert werden, um die auf den Körper wirkende Schwerkraft teilweise oder ganz zu ersetzen. Die simulierte Schwerkraft wirkt somit senkrecht auf die Fortbewegungsfläche.

Diese wesentlichen Funktionen eines jeden Vertikal-Laufbands werden durch drei Hauptkomponenten bereitgestellt:

• Ein Laufband: bietet eine Fortbewegungsfläche, die vertikal in einem Chassis montiert ist.
• Ein Aufhängungssystem: bietet über das Aufhängungsgeschirr eine Federungskraft, um die Wirkung der Erdanziehungskraft zu unterdrücken, und ist an einem bodengestützten Chassis montiert.
• Ein Subject Loading System: bietet eine Zugkraft, die die Schwerkraft des Körpers zur Fortbewegungsfläche simuliert.

Vertical Treadmill Fakten

• Laufband-Geschwindigkeit: 0-20 km/h
• Maximales Gewicht der Testperson: 110 kg
• Schwerkraft-Bandbreite: 0-1 g
• Zugelassen für Parabelflüge
• VTF Gesamt-Masse: 703 kg (davon entfallen 450 kg auf das Laufband-Gerüst)

Über das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF)
Das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) gehört im Bereich der Analogforschung weltweit zu den führenden Organisationen, die an der Vorbereitung astronautischer Erforschung anderer Planeten mitarbeiten. Das ÖWF ist seit August 2024 Österreichs erste ESA Ground Based Facility und betreibt ein Vertikal-Laufband zur Simulation unterschiedlicher Schwerkraft-Levels. Das ÖWF ist federführend an zwei internationalen Cube-Sat Missionen beteiligt, die von 2022 bis 2024 Weltraumschrott in der Erdumlaufbahn aufspürten. Expert*innen verschiedenster Disziplinen bilden innerhalb des ÖWFs die Basis für diese Arbeit. Gemeinsam mit nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen, Industrie und Unternehmen unterschiedlicher Branchen wird hier Forschung auf höchstem Niveau betrieben. Dabei nutzt das ÖWF seine ausgezeichneten Kontakte zu Meinungsbildner*innen, Politik und Medien, um österreichische Spitzenforschung und Technologie international voranzutreiben und bekanntzumachen. Das Österreichische Weltraum Forum ist zudem einer der wichtigsten Bildungsträger in Österreich, wenn es um Raumfahrt und darum geht, junge Menschen für Wissenschaft und Technik zu begeistern sowie ihnen einen Zugang zu dieser Branche zu ermöglichen. Neben der Betreuung von universitären Arbeiten bietet das ÖWF auch immer wieder Studierenden und Schüler*innen die Möglichkeit, im Rahmen von Praktika ihr Wissen zu erweitern.

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• Österreichisches Weltraum Forum (ÖWF)

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Quelle: ISTA 10. Juli 2024.

10. Juli 2024 – Wie jeden Tag herrscht am Campus des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) rege Betriebsamkeit. Zwischen Experimenten und Simulationen treffen sich die Forscher:innen und diskutieren. Die tickende Uhr erinnert stets daran, dass die nächste Entdeckung vielleicht schon um die Ecke lauert. Doch dies ist kein gewöhnlicher Tag. Kurz zuvor hatte die NASA bekannt gegeben, dass ein neues Weltraumteleskop namens UVEX (UltraViolet EXplorer) für den Start im Jahr 2030 ausgewählt wurde. UVEX, eine große internationale Zusammenarbeit unter der Leitung von Caltech-Forscher:innen, wird das ultraviolette (UV) Licht im gesamten Himmel vermessen. Assistenzprofessorin Ylva Götberg, eine der ersten Astrophysiker:innen am ISTA, war von Anfang an beteiligt an der Entwicklung des wissenschaftlichen Konzepts für das neue Teleskop. Sie kann ihre Begeisterung kaum verbergen: „Unser Projekt stand ein Jahr lang mit einem anderen Weltraumteleskop-Projekt im Wettbewerb, während die NASA beide Projekte evaluierte. Wir freuen uns sehr, dass UVEX ausgewählt wurde.“ UVEX wird eine seit langem bestehende wissenschaftliche Lücke in der Ultraviolett-Astronomie schließen.

Heiße Sterne, Galaxien und vergangene UV-Missionen
„Der ultraviolette Wellenlängenbereich ist der Spektralbereich für die Stellarastronomie“, sagt Götberg, eine Spezialistin für Doppelsterne. Kurz vor ihrer Geburt oder ihrem Tod erreichen Sterne extreme Temperaturen – etwa das 20-fache der Sonne – und erlangen mit ihren energiereichen UV-Strahlungsemissionen neue Spitzenwerte. Daher sind UV-Messungen von entscheidender Bedeutung für die Untersuchung der Temperatur, der Zusammensetzung und der Entwicklung der heißen Sterne. „Seit etwa 20 Jahren fehlen uns jedoch umfangreiche UV-Daten“, so Götberg. „Es ist, als ob wir auf einem Auge blind sind, wenn wir durch das Weltall blicken.“ Die Gründe für diese wissenschaftliche ‚Einäugigkeit‘ sind komplex.

Zum Glück für das Leben auf der Erde filtert unsere Atmosphäre das meiste UV-Licht aus dem All heraus. Dies bedeutet aber auch, dass UV-Messungen in der Astronomie vom Weltraum aus durchgeführt werden müssen. Zu den jüngsten bedeutenden Weltraumteleskopen, die UV-Wellenlängen gemessen haben, gehören das Hubble-Weltraumteleskop, eines der Flaggschiff-Teleskope der NASA und der ESA, das seit 1990 in Betrieb ist, und der Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE). FUSE war zwischen 1999 und 2007 in Betrieb und ergänzte die Messungen von Hubble im Bereich des nahen UV durch seine eigenen Daten im fernen UV. Ein weiteres wichtiges UV-Teleskop war der International Ultraviolet Explorer (IUE), der zwischen 1978 und 1996 in Betrieb war. Das inzwischen 34 Jahre alte Hubble hatte jedoch zunehmend technische Schwierigkeiten, seine Ziele anzuvisieren. Daher kündigte die NASA im Juni dieses Jahres an, den Betriebsmodus von Hubble zu ändern, um sicherzustellen, dass es bis in die 2030er Jahre hinein den Himmel untersuchen kann. Andererseits wurden die neuen Großteleskope – wie das James-Webb-Weltraumteleskop, das Euclid der ESA und das Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop der NASA, dessen Start für 2027 geplant ist – dem Infrarotbereich statt der Ultraviolett-Astronomie gewidmet. Daher erkannte die NASA, dass die Zeit reif ist für eine neue, umfassende UV-Mission wie UVEX, und beschloss, diese wissenschaftliche ‚Einäugigkeit‘ zu beheben.

Eine UV-Karte des gesamten Himmels als Gemeinschaftsressource
Seit dem Start von Hubble vor mehr als 30 Jahren hat es im Bereich der Optik große technologische Fortschritte gegeben. Außerdem kann Hubble aufgrund seiner begrenzten Fähigkeiten im fernen UV-Bereich und seiner langen Belichtungszeiten schwache UV-Quellen nicht erkennen. „UVEX wird sowohl im nahen als auch im fernen UV-Bereich messen und viel mehr Licht durchlassen als Hubble. So können wir mit UVEX, in der gleichen Belichtungszeit, Objekte, die viel schwächere UV-Signale ausgeben, beobachten“, sagt Götberg. In der Astrophysik gilt: Je schwächer die von einem Teleskop erfassten Objekte sind, desto umfassender ist der Datensatz (Englisch, deep dataset). Zu Beginn seiner Mission wird UVEX den gesamten Nachthimmel anhand der schwächsten UV-emittierenden Objekte kartieren. Auf diese Weise wird ein umfassender, homogener, Datensatz (deep dataset) im UV-Bereich erstellt. Nach seiner Fertigstellung wird dieser Datensatz als Gemeinschaftsressource dienen, die den Astronom:innen für künftige Forschungen zur Verfügung steht. „Das ‚deep mapping‘ [Tiefenkartierung] im UV-Bereich ist besonders für heiße Sterne wichtig, da sie nicht immer die hellsten sind“, fügt Götberg hinzu. Am wichtigsten für die Arbeit ihrer Gruppe am ISTA ist, dass UVEX in der Lage sein wird, den gesamten Massenbereich von Heliumsternen zu kartieren. Heliumsterne sind heiße und kompakte Sterne, die von einem Begleitstern ihrer Wasserstoffhülle beraubt wurden.

Entschlüsseln der Geheimnisse von Sternexplosionen
UVEX kann nicht nur die schwächsten heißen Sterne kartieren, sondern auch Sternwinde näher beobachten, und die Entwicklung massereicher Sterne und Sternexplosionen untersuchen. Dies ist besonders interessant, da Sterne in ihren Kernen Fabriken von chemischen Elementen sind. Während die Sternwinde zu einem Massenverlust führen und die Entwicklung des Sterns beeinflussen, wird das endgültige Schicksal des Sterns durch seinen Tod in einer großen Explosion besiegelt. Wenn ein Stern explodiert, verliert er viel Masse, während er die Umgebung mit neuen Elementen ‚anreichert‘. Diese Elemente – wie z. B. Sauerstoff – sind letztlich für das Leben, wie wir es kennen, unerlässlich. Astrophysiker:innen sind sich zum Beispiel einig, dass unsere Sonne ein Stern der dritten Generation ist, der Material enthält, das aus früheren Sternexplosionen stammt. Mit UVEX werden Götberg und andere Astrophysiker:innen neue Erkenntnisse über den Massenverlust in großem Maßstab gewinnen, indem sie die Eigenschaften von Sternexplosionen im gesamten Universum untersuchen. „Ich freue mich besonders auf dieses Teleskop, weil es uns ermöglichen wird, neue Beobachtungstechniken zu entwickeln und neue Strategien zu entwerfen, um theoretische Vorhersagen zu überprüfen“, sagt Götberg.

Erforschung der Entwicklung massereicher Sterne am ISTA
Götberg untersucht die Entwicklung von Doppelsternen in zwei gut untersuchten Galaxien in der Nachbarschaft der Milchstraße. Generell betrachten Astrophysiker:innen Doppelsterne in zwei Phasen ihrer Entwicklung: vor und nach dem Massentransfer. Während die Eigenschaften der Sterne vor der Wechselwirkung mit den derzeit verfügbaren Technologien leicht vorhersagbar sind, wird UVEX es Götberg ermöglichen, präzise Beobachtungen vor und nach dem Massentransfer zu vergleichen. „UVEX öffnet ein Fenster für den Blick auf die Entwicklung massereicher Sterne, das rund 20 Jahre lang verschlossen war“, sagt sie. Der würdige Nachfolger von IUE und FUSE wird im Jahr 2030 den Weltraum erobern und ISTA sowie den Fingerabdruck seiner Astronom:innen für viele Jahre in die Umlaufbahn bringen. „Es sind aufregende Zeiten für das junge Feld der Astronomie am ISTA“, schließt Götberg.

Originalpublikation:
Kulkarni S.R. et al., Science with the Ultraviolet Explorer (UVEX). arXiv:2111.15608v3 [astro-ph.GA] DOI: doi.org/10.48550/arXiv.2111.15608
https://arxiv.org/abs/2111.15608
pdf: https://arxiv.org/pdf/2111.15608

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• UVEX (UltraViolet EXplorer)

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Quelle: Land Tirol 8.Juni 2024.

8. Juni 2024 – Sich fühlen, als wäre man auf dem Mars: Das passierte im Rahmen von AMADEE-24, die inzwischen 14. internationale Mars-Analog-Mission unter der Leitung des Österreichischen Weltraum Forums (ÖWF). Im Zuge des zweijährigen Projektes fand im März und April dieses Jahres eine vier Wochen andauernde Simulation einer Marsexpedition mit sechs Analog-AustronautInnen in Armenien statt. Zusätzlich dazu erhielten Tiroler SchülerInnen über das Junior Researcher Programm des ÖWF die Möglichkeit, mehr über das zweijährige Projekt zu erfahren und Weltraumforschung in den verschiedenen Forschungsteams hautnah mitzuerleben – nicht in Armenien, aber im direkten Austausch mit den ExpertInnen: Dabei konnten sie sich im Rahmen der Generalprobe der Mission in Oberösterreich im Januar mit internationalen WissenschaftlerInnen über dieses Projekt austauschen und bei der eigentlichen Simulation vom Mission Support Center in Wien aus mitarbeiten.

„Bereits zum zweiten Mal wurde das Junior Researchers Programm mit Unterstützung des Landes Tirol durchgeführt. Es war wieder ein voller Erfolg. 240 Schülerinnen und Schüler erlebten gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern Raumfahrtforschung in einem realen Umfeld. Durch Projekte wie dieses leisten wir einen wichtigen Beitrag, um Nachwuchs an qualifizierten Köpfen für solche doch auch außergewöhnlicheren Bildungsfelder zu begeistern“, betont Wissenschaftslandesrätin Cornelia Hagele. Das Land Tirol unterstützte das NachwuchsforscherInnen-Programm mit rund 30.000 Euro für Personal-, Reise- und Unterkunftskosten.

Über das Junior Researchers Programm
Im Rahmen dieses Junior Researcher Programms des ÖWF wurden die SchülerInnen fachlich-pädagogisch begleitet. Geboten wurden unter anderem Vorträge in Schulen, durchgeführt von Raumfahrt-ExpertInnen, ein Besuch des ÖWF-Raumanzuglabors in Innsbruck, wo den jungen Forschenden ein Teil des Raumanzug-Simulators vorgeführt wurde, sowie die Teilnahme an der Generalprobe des ÖWF zur Marssimulation im Januar am Trainingsgelände in Peuerbach in Oberösterreich. Zudem erhielten die SchülerInnen die Möglichkeit, im Mission Support Center des ÖWF in Wien mitzuarbeiten, von wo aus das internationale Team an ForscherInnen die Missions-Crew in Armenien während der vierwöchigen Mars-Simulation im März und April 2024 unterstützte.

Über die Marssimulation AMADEE-24
AMADEE-24 war die Simulation einer Marsexpedition, die das ÖWF in Kooperation mit der Armenischen Weltraumagentur unter internationaler Beteiligung in Armenien durchführte. Die Expedition war der authentische Probelauf für die astronautische Erforschung des Roten Planeten und wurde von einem eigens eingerichteten Mission Support Center in Wien geleitet. In Armenien führte eine Crew von sechs hochqualifizierten Analog-AstronautInnen mit Raumanzug-Prototypen Experimente durch, um die zukünftige Marserkundung von Menschen-Roboter-Teams vorzubereiten. Insgesamt waren an der Mars-Mission-AMADEE-24 250 Forschende aus 26 Ländern beteiligt.

Weitere Informationen zur Mars-Mission AMADEE-24 finden sich unter www.amadee24.oewf.org.

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• Marssimulation AMADEE des Österreichischen Weltraum Forums

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Quelle: Ars Electronica Linz GmbH & Co KG 4. Juni 2024.

4. Juni 2024 – Zum Abschluss des Wettbewerbs „Mission X – Train Like an Astronaut“ kamen Schüler*innen und ihre Lehrkräfte zusammen, um mit Expert*innen über Missionsplanung, europäische Raumfahrt und Teamwork im All zu sprechen. Highlight war der Vortrag von Carmen Possnig, Reserve-Astronautin der ESA.

Schulklassen, die an „Mission X“ teilnehmen, erfahren, wie sich Raumfahrer*innen körperlich auf ihre Einsätze vorbereiten und wie wichtig MINT-Fächer für die Weltraumerkundung sind. Über die Dauer eines Schuljahres gilt es verschiedene „Missionen“ zu meistern, die von der europäischen und amerikanischen Weltraumorganisation (ESA und NASA) aufbereitet werden.

In Österreich wird der Mission-X-Wettbewerb von ESERO Austria (European Space Education Resource Office) durchgeführt, einer Initiative der ESA, die seit 2016 ihren festen Sitz im Ars Electronica Center hat. Erstmals wurde Mission X auch für Schüler*innen der Sekundarstufe angeboten – und erfreute sich großen Andrangs. 53 Teams meldeten sich an, 17 Teams schafften es bis zum Finale. Das Abschlussevent des Schuljahres 2023/24 fand im Ars Electronica Center in Linz statt.

Berichte aus der Antarktis und Flug ins Universum
460 Schüler*innen folgten der Einladung ins Ars Electronica Center, wurden für ihre Leistungen mit Teilnahmeurkunden bedacht und nahmen an einem 3-Stationen-Programm rund um Weltraumtechnik und Raumfahrt teil. Die Besucher*innen bereisten im Deep Space 8K das Sonnensystem (Uniview) und diskutierten im Workshop-Setting mit Expert*innen von PEAK Technology und AAC; beide sind österreichische Anbieter für technische Lösungen in der Luft- und Raumfahrt. Carmen Possnig, Medizinerin und österreichische Reserve-Astronautin der ESA, lud die Zuhörer*innen in das Sky Loft – und begeisterte mit Einblicken in die Concordia-Forschungsstation in der Antarktis und Berichten von wissenschaftlichen Körperexperimenten in der Schwerelosigkeit.

Ausblick: Astronaut Franz Viehböck berichtet
Am Montag, 24. Juni 2024, steht die Erforschung des Weltraums erneut im Fokus; dann werden die Mission-X-Teilnehmer*innen der Primarstufe für ihre Leistungen ausgezeichnet. Gastredner wird Franz Viehböck sein – österreichischer Astronaut, der seine Karriere 1991 im Rahmen des sowjetisch-österreichischen Weltraumprojekts Austomir 91 begann und später in der österreichischen Industrie tätig wurde.

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• Raumfahrtbezogene Ausbildung / studentischer Satellitenbau

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Quelle: TU Graz 23. Mai 2024.

23. Mai 2024 – Am 18. Dezember 2019 war OPS-SAT vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana ins All gestartet, in der Nacht vom 22. auf den 23. Mai 2024 ist der an der TU Graz gebaute und von der Europäischen Weltraumorganisation ESA betriebene Nanosatellit nun beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre verglüht. Sein letztes Signal zur Erde sendete OPS-SAT beim Überfliegen von Australien. Es war das Ende einer überaus erfolgreichen Mission zur Erprobung neuer Konzepte und Technologien.

Um das Risiko für Missionen zu minimieren, setzen Raumfahrtorganisatoren wie die ESA üblicherweise auf erprobte Komponenten. OPS-SAT hingegen war ein Testlabor, auf dem die ESA ganz bewusst neue Betriebskonzepte und -technologien erprobte, um sie für zukünftige Missionen nutzen zu können. Die Ingenieure am Institut für Kommunikationsnetze und Satellitenkommunikation der TU Graz standen vor der Herausforderung, einen äußerst robusten und zugleich höchst leistungsfähigen Satelliten zu entwickeln. Dafür konfigurierten sie eine Vielzahl unterschiedlicher und mit aktuellster Hardware ausgestatteter Module, für deren Überwachung ein autonomes Sicherheitssystem sorgte, um sie im Bedarfsfall isolieren oder zurücksetzen zu können. Dieses Sicherheitssystem erlaubte es der ESA, ihren Satelliten auch Universitäten, Unternehmen und anderen Weltraumagenturen für Versuche unbürokratisch zur Verfügung zu stellen. In diesem Rahmen wurden insgesamt mehr als 250 wissenschaftliche Experimente von Fernerkundung bis Cybersecurity durchgeführt.

Pionier bei KI-Anwendungen im All
Der Nanosatellit verfügte über einen ausgesprochen leistungsfähigen Prozessor – die sogenannte Satellite Experimental Processing Platform (SEPP), die an der TU Graz in Kooperation mit UniTel IT entwickelt wurde und zahlreiche Anwendungen, darunter auch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz, direkt auf den Systemen des Satelliten ermöglichte. Dazu zählte beispielsweise der Einsatz generativer KI zur Verbesserung der Qualität von mit OPS-SAT aufgenommenen Bildern oder zur automatischen Erkennung und Verfolgung von Objekten auf der Erdoberfläche. Für seine herausragenden Erfolge wurde OPS-SAT im März 2023 als erstes ESA-Projekt überhaupt mit dem „International Space Ops Award for Outstanding Achievement“ ausgezeichnet und damit auch die Expertise der TU Graz im Bereich der Satellitenkonstruktion gewürdigt. Derzeit sind mit PRETTY und TUGSAT-1/BRITE-Austria zwei weitere Satelliten aus den Labors der TU Graz im Einsatz.

Neben relevanter Forschung diente OPS-SAT auch als Plattform für den ersten Aktienhandel im Weltraum und das erste Schachspiel im Orbit: Der Satellit spielte drei Partien gegen eine Online-Community, die über ihre Züge abstimmte. Die vierte Partie war noch nicht beendet, als OPS-SAT verglühte. Zudem war er der erste Satellit, auf dem das bekannte Computerspiel Doom gelaufen ist. Auch abseits von Börsengeschäften und Spielen konnte er viele Premieren für sich verbuchen. Eine Übersicht davon ist auf Wikipedia zu finden: https://en.wikipedia.org/wiki/OPS-SAT

Sogar in seinen letzten Tagen im Orbit hat der Satellit noch einen wichtigen Forschungsbeitrag geleistet. Über die UHF-Frequenz sendete er weiter Telemetriedaten, die der ESA dabei helfen, Atmosphären- und Ausbreitungsmodelle für niedrige Umlaufbahnen zu kalibrieren. Dadurch lassen sich Zeit und Ort von zukünftigen Wiedereintritten besser bestimmen. Neben dem eigenen European Space Operations Centre in Darmstadt bat die ESA dafür auch die Amateurfunk-Community um Hilfe, um so Daten während der gesamten Erdumrundung und nicht nur beim Überflug über Mitteleuropa sammeln zu können.

System im All rekonfiguriert
Ganz persönliche Erinnerungen an OPS-SAT hat Maximilian Henkel, der am Institut für Kommunikationsnetze und Satellitenkommunikation der TU Graz das Betriebssystem an die Erfordernisse der Mission und an die Prozessorplattform angepasst und erweitert hat. Besonders im Gedächtnis geblieben ist ihm der Anfang des Jahres 2021, als die Mission auf der Kippe stand, weil eine der beiden Prozessorplattformen nicht mehr funktionierte und die zweite Plattform einen defekten Hauptspeicher aufwies. „Damit waren beide redundanten Plattformen nicht mehr verwendbar, so dass wir eine In-Orbit-Reparatur vornehmen mussten. Da der eigentliche Hauptspeicher ein Hardware-Problem hatte, musste ich die Prozessorzugriffe auf den zweiten Hauptspeicher umlenken, der für diese Verwendung eigentlich nicht vorgesehen war. In dieser Konfiguration ist OPS-SAT dann bis zum Ende gelaufen. Ohne die wegen seines Einsatzzwecks vorgesehene Rekonfigurierbarkeit wäre das gar nicht möglich gewesen“, sagt Maximilian Henkel, der kürzlich seine Dissertation über Anwendungen rekonfigurierbarer Hardware am Beispiel von OPS-SAT fertiggestellt hat.

OPS-SAT im Detail:
OPS-SAT war ein sogenannter 3U Cubesat (10 cm x 10 cm x 30 cm) mit einem Gewicht von 4,6 Kilogramm, der die Erde ausgehend von seiner ursprünglichen Höhe von 515 Kilometern in seinen etwas mehr als 1600 Tagen im All rund 24.500-mal umrundete. Die ausklappbaren Solarzellen hatten eine Fläche von 30 cm x 50 cm und versorgten den Satelliten mit einer Leistung von bis zu 24 Watt. OPS-SAT kommunizierte mit Datenraten von bis zu 50 Mbit/s mit der Bodenstation in Darmstadt. Als Unterstützung während der Kommissionierungsphase in den ersten Wochen nach dem Start sowie während kritischer Phasen im nominellen Betrieb war zudem die UHF-Station und deren Kontrollzentrum am Campus Inffeldgasse der TU Graz im Einsatz. Die Kosten für den Satelliten und dessen Start betrugen rund 2,4 Millionen Euro.

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• CubeSats

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Quelle: Naturhistorisches Museum Wien 21. Mai 2024.

21. Mai 2024 – Umfangreiche geochemische und geophysikalische Daten entschlüsseln eine der größten Umweltkatastrophen der Erdgeschichte, die „Karnische Krise“. Ein Klimawandel vor 233 Millionen Jahren führt zu einem weltweiten Massensterben in den Meeren des Erdmittelalters. Die spannenden Ergebnisse wurden nun erstmals publiziert (Scientific Reports).

Die Karnische Krise
Zwei Millionen Jahre (234-232 Millionen Jahre) dauerte die globale „Karnische Krise“ an, deren Auswirkungen in den Gesteinen des Reiflinger Beckens in der Umgebung von Lunz am See überliefert wurden. Gewaltiger Vulkanismus in Kanada und den nördlichen USA führte dort zur Ablagerung einer mehr als tausend Meter dicken Schicht aus Basalt. Der damit verbundene enorme CO₂-Ausstoß in die Atmosphäre veränderte das Klima. Die späte Triaszeit war durch ein Treibhausklima mit monsunartigen Niederschlägen geprägt, was zu vermehrtem Schlammeintrag in den Tethys-Ozean führte. Die Riffe erstickten, Karbonat-Plattformen starben ab und am Meeresboden wurde der Sauerstoff knapp, Todeszonen bildeten sich.

Konservat-Lagerstätten mit besonders guter Erhaltung der eingebetteten Fossilien konnten unter diesen Bedingungen entstehen. Neben Ammoniten, Tintenfischen, Muscheln, Schnecken, Krebsen, Meeresasseln und Borstenwürmern kann man auch ungewöhnlich gut erhaltene und extrem seltene Raritäten wie fliegende Fische, den Quastenflosser Coelocanthus oder den Lungenfisch Tellerodus entdecken. Das Meer des Reiflinger Beckens wurde umringt von ersten Inselgruppen, auf welchen sich unter feuchten und warmen Bedingungen erste Wälder aus Koniferen wie Voltzia bildeten. Die Nähe zu Süßwasser bestätigen auch zusätzlich eingeschwemmte Reste von diversen Landpflanzen und Funde von zahlreichen Blattfußkrebsen der Gattung Euestheria. Die unter dem Namen „Karnische Krise“ bekannte Phase kann in Österreich lediglich in einer schmalen geologischen Zone beobachtet werden. Sie erstreckt sich vom niederösterreichischen Mödling im Osten bis in die nördliche Steiermark bei Großreifling, also bis in das Gebiet des Natur- und UNESCO Geoparks Steirische Eisenwurzen, im Westen. Die große Diversität der entdeckten Fauna in den Konservat-Lagerstätten um Lunz am See sowie die fantastische Erhaltung erlauben es, die Umwelt der späten Triaszeit zu erforschen und neue Erkenntnisse über Umweltbedingungen, Nahrungsketten und die Räuber-Beute-Verhältnisse dieser Zeit zu gewinnen. Bei winzigen Krebsen beginnend, reichte die Nahrungskette über kleinere Fische bis hin zu räuberischen Tintenfischen und Ammoniten, die wiederum von größeren Raubfischen gejagt wurden. Ichthyosaurier waren die Spitzen-Prädatoren dieses Ökosystems im Reiflinger Becken der späten Triaszeit.

Moderne Forschung
Ein internationales Team um Alexander Lukeneder vom NHM Wien, Petra Lukeneder (Universität Wien), Reinhard Sachsenhofer (Montanuniversität Leoben), Manuel Rigo (Universität Padua) sowie Guido Roghi (Nationaler Forschungs-Rat Padua) erforschen seit Jahren eine der größten Umweltkatastrophen der Erdgeschichte. Dabei wurden vielfältige Untersuchungen an Gesteinen und Fossilien durchgeführt sowie modernste Analyse-Methoden angewandt. Makrofossilien wie Ammoniten, Tintenfische und Fische wurden ebenso wie auch Vertreter der Flora untersucht. Zusätzlich wurden die Pollen-Vergesellschaftungen und deren Wandel über die Dauer der „Karnischen Krise“ analysiert. Es zeigt sich eine Umstellung von rein marinen Gegebenheiten zu von Süßwasser beeinflussten Bedingungen mit verstärktem Auftreten von Überschwemmungsgebieten und Sumpfland mit Pionier-Vegetation.

Auf Grundlage von Mikrofossilien und geochemischen sowie geophysikalischen Untersuchungen ergibt sich ein detailliertes Bild der Umwelt vor 233 Millionen Jahren in den österreichischen Kalkalpen. Die revidierte Bestimmung der Ammoniten und die Analyse winziger Zähnchen von Fischen erlauben eine präzise Alterseinstufung. Die Gesteinsabfolgen in den Kalkalpen Österreichs sind mit gleichaltrigen Ablagerungen des gesamten Tethys-Raumes vergleichbar. Der starke Eintrag von CO₂ durch Vulkanismus änderte die globale Zusammensetzung der Kohlenstoffisotope. Diese chemische Spur des globalen Treibhausklimas lässt sich auch in den Gesteinen bei Lunz am See nachweisen.

Geophysikalische Messungen an den unterschiedlichen Gesteinen zeigen eindeutig einen Anstieg strahlender Partikel und der magnetisierbaren Minerale währen der „Karnischen Krise“ sowie eine Änderung in der Zusammensetzung der Tonminerale. Der höhere Anteil dieser Partikel zeigt einen durch vermehrten Niederschlag erhöhten Eintrag von Verwitterungsprodukten und organischen Resten von Landpflanzen vom umgebenden Land in das Meeres-Becken an. Biomarker – chemische Substanzen im Sediment, die von ehemaligen Organismen stammen – deuten darauf hin, dass in dieser feuchteren Phase die organische Substanz vermehrt von Landpflanzen stammt, also in das Reiflinger Becken eingeschwemmt wurde. Die Umweltbedingungen wandelten sich. Dieser Teil des Tethys-Ozeans wurde abgeschnürt und sauerstoffarme, lebensfeindliche Bedingungen breiteten sich am Meeresboden aus. Das vom Land eingeschwemmte Material veränderte den Wasserchemismus nachhaltig. Schon lange fiel den Geolog*innen die Abfolge von helleren Reiflinger Kalken zu dunklen Göstlinger Kalken auf, die schließlich von fein laminierten Reingrabener Schichten überlagert wurden. Nun kann dieser Wechsel mit den sich ändernden Klimabedingungen erklärt werden. In der Hochphase der „Karnischen Krise“ entstanden die fein geschichteten Reingrabener Schichten mit ihrem ungewöhnlichen Fossilreichtum. Im sauerstofffreien Schlamm gab es keine Aasfresser, welche die abgestorbenen Organismen fressen konnten. Am Meeresboden und im Sediment war nun kein Leben mehr möglich.

Die Forschung ist durch das Land Niederösterreich, die Freunde des Naturhistorischen Museums Wien sowie die Gemeinden Lunz am See, Gaming, Göstling und Landl kofinanziert.

Zur Publikation in „Scientific Reports“:
Lukeneder, A, Lukeneder P., Sachsenhofer, R., Roghi, G., Rigo. M. 2024. Multi-proxy record of the Austrian Upper Triassic Polzberg Konservat-Lagerstätte in light of the Carnian Pluvial Episode. Nature Research, Scientific Reports. Open Access: https://www.nature.com/articles/s41598-024-60591-9
pdf: https://www.nature.com/articles/s41598-024-60591-9.pdf

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• Klimawandel

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Quelle: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung 19. April 2024.

19. April 2024 – Ab dem kommenden Schuljahr 2024/25 bietet das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung Schülerinnen und Schülern an sechs Schulen die spannende Gelegenheit, „NASA-Kurse“ zu belegen. Dazu unterzeichneten Martin Polaschek, Bundesminister für Bildung, Wissenschaft und Forschung und Vertreterinnen und Vertreter der US-Raumfahrtbehörde NASA zum ersten Mal in der Geschichte der österreichischen Bildungspolitik einen Kooperationsvertrag.

Bundesminister Martin Polaschek betont die große Bedeutung dieser Zusammenarbeit für die Bildungslandschaft Österreichs und führt aus:
„Wen fasziniert unser Universum nicht? Mit dieser neuen Kooperation eröffnen wir unseren Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, in die Welt der Raumfahrt und der Weltraumwissenschaft einzutauchen. Wir vermitteln dadurch nicht nur Wissen, sondern fördern auch das Interesse der jungen Menschen an komplexen wissenschaftlichen Themen und stärken ihr Vertrauen in wissenschaftliche Forschung“.

„Wir fühlen uns geehrt, Partner von Österreich, Novi Education und dem Safavi Impact Institute zu sein und junge Österreicherinnen und Österreicher zu ermutigen, den Weltraum und seine Möglichkeiten besser zu erkunden und zu verstehen“, so William Harris, CEO des Space Center Houston.

Im Rahmen der Kurse wird eine Vielzahl an spannenden Themen abgedeckt, darunter die geologische Beschaffenheit des Mondes, die Funktionsweise von Raumanzügen und Robotern, Gefahren durch Mondstaub und Sonnenstrahlung, Ernährung im Weltraum und Vieles mehr. Die Kurse können von Schülerinnen und Schülern der 10. bis 13. Schulstufe auf freiwilliger Basis besucht werden.

Die Auswahl der sechs teilnehmenden Schulen erfolgt durch einen Wettbewerb, der am 2. Mai startet und bis 31. Mai läuft. Lehrkräfte, die sich für das Projekt engagieren möchten, werden nach der Nominierung der Schulen von Expertinnen und Experten der NASA geschult und erhalten hochwertige Unterrichtsmaterialien. Diese Lehrpersonen wiederum werden ihr neu erlangtes Wissen ab dem kommenden Schuljahr im Rahmen einer unverbindlichen Übung weitergeben. Schulen und Lehrkräfte aus ganz Österreich sind eingeladen sich zu bewerben bzw. an dem Projekt mitzuwirken.

Weitere Informationen zur Bewerbung und zum Projekt sind auf der Website des BMBWF zu finden: https://www.bmbwf.gv.at/Themen/schule/schulpraxis/pwi/pa/nasa.html.

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• Raumfahrtbezogene Ausbildung / studentischer Satellitenbau

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Quelle: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG 5. April 2024.

5. April 2024 – Satelliten im Weltall sind für eine moderne Gesellschaft unverzichtbar und bringen etwa Internet in entlegene Regionen. Große Telekomsatelliten setzen immer öfter elektrische Triebwerke ein, um ihre genaue Position im All zu erreichen und zu halten. Gesteuert werden diese Triebwerke über spezielle Mechanismen.
„Mit rund hundert Bestellungen sind wir in Wien mittlerweile der weltweit größte Hersteller von Steuermechanismen für elektrische Satellitentriebwerke“, sagt Kurt Kober, Geschäftsführer von Beyond Gravity Austria (vormals RUAG Space Austria), Österreichs größtem Raumfahrtzulieferer.

Verdoppelung der Produktionsfläche
Zu den Kund:innen zählen europäische und US-amerikanische Satellitenbauer.
„Unsere Produkte sind stark nachgefragt bei Satellitenbauern weltweit. Wir erweitern daher unsere Produktion und verdoppeln die Reinraumfläche von 100 auf 200 Quadratmeter“, sagt Wolfgang Pawlinetz, Leiter des Thermal- und Mechanismengeschäfts von Beyond Gravity Austria.
Im Reinraum werden unter hohen Reinheitsbedingungen die Weltraumprodukte gefertigt. Mit dem Ausbau werden rund zehn neue Arbeitsplätze geschaffen.

Satelliten nutzen zunehmend elektrische Triebwerke
Satelliten verwenden statt chemischer Triebwerke zunehmend elektrische Triebwerke, bei denen ionisierte Gase durch starke elektrische Felder beschleunigt werden. Für die Steuerung dieser elektrischen Satellitentriebwerke werden präzise Mechanismen benötigt. Ihre Energie beziehen die Triebwerke über große Solarpaneele.
Im Vakuum des Weltraums funktionieren herkömmliche Flugzeugantriebe nicht, daher werden gemäß Rückstoß-Prinzip oft chemische oder effizientere elektrische Ionen-Triebwerke eingesetzt.

Weltgrößter Steuermechanismus für elektrisches Satellitentriebwerk
In Wien wird von Beyond Gravity auch der weltweit größte Steuerungsmechanismus für elektrische Satellitentriebwerke gebaut. Der Mechanismus wird für die künftige NASA-Raumstation Lunar Gateway verwendet werden. Kunde ist der US-amerikanische Satellitenhersteller Maxar. Die Auslieferung des Steuermechanismus ist für Ende 2025 geplant.

Wertvolle Unterstützung durch nationale Raumfahrtagentur
Steuermechanismen für elektrische Satellitentriebwerke werden von Beyond Gravity in Wien seit über 25 Jahren entwickelt und hergestellt. Ein Aushängeschild ist etwa das von Beyond Gravity gebaute Lenksystem für die europäisch-japanische Merkursonde BepiColombo, die 2025 ihren Zielplaneten Merkur erreichen wird.
„Seit Beginn wurde diese Produktlinie durch die österreichische Mitgliedschaft in der ESA, mit Mitteln aus dem Klimaschutzministerium und begleitet durch die Agentur für Luft- und Raumfahrt der FFG unterstützt“, sagt Karin Tausz, Geschäftsführerin der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG.
„Die Effekte sind genau wie in der Österreichischen Weltraumstrategie vorgesehen. Wir legen mit der Finanzierung von Technologieentwicklungsprojekten am Anfang einen wichtigen Grundstein, woraus dann über die Beteiligung an unterschiedlichen ESA-Programmen eine wettbewerbsfähige Produktlinie für verschiedene Missionen entwickelt wird. Diese Produkte sind nun weltweit nachgefragt und schaffen eine hohe Wertschöpfung und nachhaltige Arbeitsplätze in Österreich“, so Karin Tausz.

Beyond Gravity Austria ist Österreichs größter Weltraumzulieferer
Beyond Gravity Austria ist mit rund 50 Millionen Euro Umsatz (2023) und rund 240 Mitarbeitenden das größte österreichische Weltraumtechnikunternehmen. Das Hochtechnologieunternehmen rüstet weltweit Satelliten und Trägerraketen mit Elektronik, Mechanik und Thermalisolation aus und hat eine Exportquote von rund 100 Prozent. Die Firma ist in Europa Marktführer bei Navigationsempfängern, Thermalisolation und Triebwerkssteuerungsmechanismen für Satelliten sowie in den USA für Spezialtransportsysteme für große Satelliten. Als Spin-off der Weltraumaktivitäten produziert das Unternehmen auch Thermalisolation für Anwendungen auf der Erde, zum Beispiel für Magnetresonanztomographen in der Medizintechnik.

Über Beyond Gravity:
Beyond Gravity mit Hauptsitz in Zürich, Schweiz, verbindet jahrzehntelange Erfahrung und bewährte Qualität mit Agilität, Schnelligkeit und Innovation.
Rund 1600 Mitarbeitende an 14 Standorten in sieben Ländern (Schweiz, Schweden, Österreich, Deutschland, Portugal, USA und Finnland) entwickeln und fertigen Produkte für Satelliten und Trägerraketen.
Beyond Gravity ist der bevorzugte Lieferant von Strukturen für alle Arten von Trägerraketen und führend bei ausgewählten Satellitenprodukten, insbesondere für Satellitenkonstellationen im New Space Markt.
2023 erwirtschaftete das Unternehmen einen Umsatz von rund 383 Millionen Schweizer Franken.

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• Beyond Gravity (vormals RUAG)

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Quelle: Fachhochschule Wiener Neustadt 5. April 2024.

Wiener Neustadt, 5. April 2024 – Die Fachhochschule Wiener Neustadt beheimatet den ersten Weltraum-Studiengang Österreichs mit bisher über 120 Absolventinnen und Absolventen. „Die Studentinnen und Studenten entwickeln derzeit den Satelliten CLIMB. Die letzten für den Start fehlenden Finanzmittel werden wir jetzt zur Verfügung stellen. Damit kann im Jahr 2025 der blau-gelbe Satellit starten und Niederösterreich damit den Weltraum erobern“, gibt LH-Stellvertreter Stephan Pernkopf bekannt. Auch die FOTEC, das Forschungsunternehmen der FHWN, ist bei internationalen Projekten führend beteiligt. Aktuell werden umweltfreundliche chemische Triebwerke und hybride Antriebssysteme für Satelliten entwickelt. Dieses Projekt „CP/EP Thruster Development“ wird ebenfalls vom Land Niederösterreich unterstützt.

Beim ExpertInnengespräch im Innolab in Wiener Neustadt hob Carsten Scharlemann, Studiengangleiter des Masterstudiums Aerospace Engineering, die hochwertige Ausbildung und die praktische Erfahrung hervor, die die FHWN ihren Studierenden bietet. Dies bereite sie nicht nur auf erfolgreiche Karrieren in ganz Europa vor, unter anderem bei Airbus, sondern ermögliche auch die Entwicklung und baldige Lancierung des Satelliten CLIMB.

Bernhard Seifert, Leiter des Aerospace Engineering Departments bei der FOTEC, erläuterte, wie die Entwicklung elektrischer und chemischer Antriebssysteme die Mobilität und Lebensdauer von Kleinsatelliten verbessert und gleichzeitig zur Reduktion von Weltraumschrott beiträgt. Die FOTEC setzt auf alternative Treibstoffe wie Wasserstoffperoxid, um Umwelt- und Gesundheitsrisiken zu minimieren.

Johanna Fries, Projekt-Managerin bei der FOTEC und Andreas Merstallinger von der Aerospace & Advanced Composites Gesellschaft, unterstrichen die Bedeutung robusten Materials für Satelliten, um unter extremen Weltraumbedingungen zuverlässig zu funktionieren und Dienste wie GPS, Sat-TV und Kommunikation über lange Zeiträume sicherzustellen. Die Geräte und Instrumente müssen vorab in verschiedenen Vakuum-Kammern oder Test-Ständen getestet werden, wo Vibrationstests oder Schocktests stattfinden. Die Materialien werden dabei in der größten Weltraumsimulationskammer in Österreich extremen Temperaturen von plus oder minus 150 Grad Celsius ausgesetzt.

Auch Armin Mahr, Geschäftsführer der FH Wiener Neustadt, macht deutlich, warum sich die FH in den vergangenen Jahren so gut in der Raumfahrtforschung etablieren konnte: „Forschung an der Fachhochschule Wiener Neustadt strebt natürlich nach wissenschaftlicher Exzellenz. Bei uns steht vor allem die Beziehung zu Problemlösung für die Gesellschaft und die Wirtschaft, sowie die Praxisorientierung im Vordergrund. Hier sind Studierende in der Forschung hautnah mit dabei. Wir sehen es als eine Chance für die nächste Generation von Forschenden, schon in ihrem Studium an praxisorientierten Fragen aus der Wissenschaft beteiligt zu sein.“

Über die Fachhochschule Wiener Neustadt:
Die FH Wiener Neustadt zählt zu den Top-Bildungseinrichtungen des Landes und ist Gestalter sowie Vorbild am heimischen FH-Sektor. Mittels praxisnaher Ausbildung, internationaler Vernetzungen und innovativer Forschungsarbeit werden gefragte Persönlichkeiten ausgebildet. Aktuell bietet die FH Wiener Neustadt an den fünf Standorten in Wiener Neustadt, Wieselburg, Tulln, Wien und Salzburg insgesamt 45 Studiengänge an den fünf Fakultäten Wirtschaft, Technik, Gesundheit, Sport und Sicherheit an. Dies eröffnet den mehr als 4.600 Studierenden eine Vielzahl an Karriereperspektiven. Mehr als 500 MitarbeiterInnen und rund 1.000 ReferentInnen sorgen dabei für die hohe Praxisrelevanz der Ausbildung und einen modernen sowie effizienten Lehrbetrieb. Die FH Wiener Neustadt verfügt über ein eigenes, preisgekröntes Forschungsunternehmen – die FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH – und kooperiert mit rund 100 Partnerhochschulen weltweit. Die FHI (Fachhochschul-Immobiliengesellschaft der FHWN) realisierte in den vergangenen Jahren zahlreiche Leuchtturm-Projekte auf internationalem Top-Level, wie den Bau des Hauses der Digitalisierung am Biotech Campus Tulln, den City Campus Wiener Neustadt oder sämtliche Campuserweiterungen. Der Campus Wieselburg gilt als Hotspot für Nachhaltigkeit, Sustainable Innovation und als Zentrum für Marketing und Consumer Science. Der Biotech-Campus Tulln etabliert sich zunehmend als zentrale Anlaufstelle in Sachen Forschung, Innovation und Digitalisierung. Neben der laufenden Weiterentwicklung des Studienangebots und der aktiven Vernetzung durch internationale Kooperationen, sind die Eröffnung des Innovation Labs in Wiener Neustadt und die Implementierung des Instituts für Nachhaltigkeit wesentliche Meilensteine im Ausbau der FHWN sowie des Wissenschaftsstandortes Niederösterreich.

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• Raumfahrtbezogene Ausbildung / studentischer Satellitenbau

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Quelle: ISTA 7. März 2024.

7. März 2024 – Ein Haufen kleiner roter Punkte in einer winzigen Region unseres Nachthimmels könnte eine unerwartete Entdeckung gleich im ersten Betriebsjahr des James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) darstellen: Bisher waren diese Objekte durch die ‚Augen‘ des älteren Hubble-Weltraumteleskops nicht von normalen Galaxien zu unterscheiden. „Ohne für diesen speziellen Zweck entwickelt worden zu sein, hat uns das JWST dabei geholfen, festzustellen, dass es sich bei den lichtschwachen kleinen roten Punkten um kleine Versionen von extrem massereichen Schwarzer Löcher handelt, die sehr weit weg – in der fernen Vergangenheit des Universums – zu finden sind. Diese speziellen Himmelskörper könnten unser Verständnis der Entstehung Schwarzer Löchern verändern“, sagt Jorryt Matthee, Assistenzprofessor am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) und Hauptautor der Studie. „Die vorliegenden Ergebnisse könnten uns einen Schritt näher an die Lösung eines der größten Dilemmas der Astronomie bringen: Nach den derzeitigen Modellen sind einige supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum einfach ‚zu schnell‘ gewachsen. Wie sind sie also entstanden?“

Die kosmischen bodenlosen Gruben
Wissenschaftler:innen hielten Schwarze Löcher lange Zeit für eine mathematische Kuriosität, bis ihre Existenz immer offensichtlicher wurde. Diese seltsamen kosmischen bodenlosen Gruben könnten eine derart kompakte Masse und starke Anziehungskraft haben, dass sich ihnen nichts entziehen kann: Sie saugen alles in sich hinein, auch kosmischen Staub, Planeten und Sterne, und verformen den Raum und die Zeit um sie herum so, dass nicht einmal Licht entkommen kann. Die allgemeine Relativitätstheorie, die von Albert Einstein vor über einem Jahrhundert veröffentlicht wurde, sagte voraus, dass Schwarze Löcher jede beliebige Masse haben können. Einige der faszinierendsten Schwarzen Löcher sind die supermassereichen Schwarzen Löcher, im Englischen supermassive black holes, kurz SMBH, genannt. Diese können die millionen- bis milliardenfache Masse unserer Sonne erreichen. Mittlerweile sind sich Astrophysiker:innen einig, dass sich im Zentrum fast jeder großen Galaxie ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet. Sogar im Zentrum der Milchstraße existiert Sagittarius A*, ein SMBH, das mehr als das Viermillionenfache der Sonnenmasse hat. Für diesen Nachweis wurde der Nobelpreis für Physik 2020 verliehen.

Zu massiv, um existieren zu können
Doch nicht alle supermassereichen Schwarzen Löcher sind gleich. Während Sagittarius A* mit einem schlafenden Vulkan verglichen werden könnte, wachsen manche andere extrem schnell, indem sie astronomische Mengen an Materie verschlingen. Dadurch strahlen sie so viel Licht aus, dass sie bis an den Rand des sich immer weiter ausdehnenden Universums beobachtet werden können. Diese supermassereichen Schwarze Löcher werden als Quasare bezeichnet und gehören zu den hellsten Objekten im Universum. „Ein Problem bei Quasaren ist, dass einige von ihnen viel zu massiv zu sein scheinen, vor Allem angesichts des Alters des Universums, in dem diese Quasare beobachtet werden. Wir nennen sie die ‚problematischen Quasare‘“, sagt Matthee. „Wenn man bedenkt, dass Quasare aus den Explosionen massereicher Sterne entstehen und dass wir ihre maximale Wachstumsrate aus den allgemeinen Gesetzen der Physik kennen, sehen einige von ihnen so aus, als wären sie schneller gewachsen, als es möglich ist. Es ist wie ein fünfjähriges, aber zwei Meter großes Kind zu sehen. Irgendetwas passt also nicht zusammen“, erklärt er. Könnten supermassereiche Schwarze Löcher vielleicht noch schneller wachsen, als wir ursprünglich dachten? Oder entstehen sie einfach anders?

Kleine Versionen von riesigen Ungetümen
Jetzt haben Matthee und seine Kolleg:innen mehrere Himmelskörper identifiziert, die auf den JWST-Bildern als kleine rote Punkte erscheinen. Außerdem zeigen sie, dass es sich bei diesen Himmelskörpern um supermassereiche Schwarze Löcher handelt, die jedoch nicht unverhältnismäßig groß sind. Entscheidend für die Feststellung, dass es sich bei diesen Himmelskörpern um supermassereiche Schwarze Löcher handelt, war der Nachweis von Hα-Spektrallinien mit breiten Linienprofilen. Hα-Linien sind Spektrallinien im tiefroten Bereich des sichtbaren Lichts, die bei der Erhitzung von Wasserstoffatomen emittiert werden. Die Breite der Spektren spiegelt die Bewegung des Gases wider. „Je breiter die Basis der Hα-Linien ist, desto höher ist die Geschwindigkeit des Gases. Diese Spektren verraten uns also, dass wir es mit einer sehr kleinen Gaswolke zu tun haben, die sich extrem schnell bewegt und um etwas sehr Massereiches wie ein supermassereiches Schwarzes Loch kreist“, sagt Matthee. Bei den kleinen roten Punkten handelt es sich jedoch nicht um die riesigen kosmischen Monster, die man in übermäßig großen Quasaren findet. „Während die ‚problematischen Quasare‘ blau und extrem hell sind und die milliardenfache Masse der Sonne erreichen, sind die kleinen roten Punkte eher wie ‚Baby-Quasare‘. Ihre Massen liegen zwischen zehn und hundert Millionen Sonnenmassen. Außerdem erscheinen sie rot, weil sie staubig sind. Der Staub verschleiert die Schwarzen Löcher und lässt ihr Licht rot aussehen“, sagt Matthee. Aber irgendwann wird der Gasausfluss der Schwarzen Löcher den Staubkokon durchdringen, und aus diesen kleinen roten Punkten werden sich Riesen entwickeln. Der ISTA-Astrophysiker und sein Team vermuten daher, dass es sich bei den kleinen roten Punkten um kleine, rote Versionen von riesigen blauen supermassereichen Schwarzen Löchern handelt, die sich in einer frühen Entwicklungsphase befinden. „Die genauere Untersuchung dieser Baby-Quasare wird uns ermöglichen, besser zu verstehen, wie problematische Quasare zustande kommen.“

Eine bahnbrechende Technologie
Matthee und sein Team konnten die Baby-Quasare dank der Datensätze der JWST-Programme EIGER (Emission-line galaxies and Intergalactic Gas in the Epoch of Reionization) und FRESCO (First Reionization Epoch Spectroscopically Complete Observations) finden. Dies sind ein großes und ein mittleres JWST-Programm, an denen Matthee beteiligt war. Im vergangenen Dezember führte die Zeitschrift Physics World EIGER als einen Top 10 Durchbruch des Jahres 2023 auf. „EIGER wurde entwickelt, um speziell die seltenen blauen supermassereichen Quasare und ihre Umgebungen zu untersuchen. Das Ziel war nicht die kleinen roten Punkte zu finden, aber wir haben sie zufällig im selben Datensatz gefunden. Das liegt daran, dass EIGER mit der Nahinfrarotkamera des JWST Emissionsspektren von allen Himmelskörpern aufnimmt“, sagt Matthee. „Wenn Sie Ihren Zeigefinger heben und Ihren Arm vollständig ausstrecken, entspricht der von uns untersuchte Bereich des Nachthimmels etwa einem Zwanzigstel der Oberfläche Ihres Nagels. Bislang haben wir also wahrscheinlich nur an der Oberfläche gekratzt.“

Matthee ist zuversichtlich, dass diese Ergebnisse viele neue Forschungsrichtungen eröffnen und zur Beantwortung einiger der großen Fragen über das Universum beitragen werden. „Schwarze Löcher aller Art gehören wohl zu den interessantesten Himmelskörpern überhaupt. Es ist schwer zu erklären, warum sie existieren, aber sie sind eben da. Wir hoffen, dass diese Arbeit uns helfen wird, eines der größten Rätsel des Universums zu lösen“, schließt er.

Originalpublikation:
Jorryt Matthee et al. 2024. Little Red Dots: An Abundant Population of Faint Active Galactic Nuclei (AGN) at z ~ 5 Revealed by the EIGER and FRESCO JWST Surveys. The Astrophysical Journal. DOI: doi.org/10.3847/1538-4357/ad2345
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad2345
pdf: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad2345/pdf

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• Aktive Galaktische Kerne – Quasare – supermassive Schwarze Löcher

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Quelle: GFZ 5. Dezember 2023.

5. Dezember 2023 – Neben zwei größeren Erdbeobachtungssatelliten Theos-2 (Thailand) und Triton (Taiwan) konnten auch acht zusätzliche Kleinsatelliten, sogenannte CubeSats erfolgreich in eine polare Umlaufbahn in rund 565 Kilometern Höhe über der Erde gebracht werden.

Das GFZ ist dabei an der Kleinsatellitenmission PRETTY (3U-CubeSat) im Rahmen eines ESA-Projektes als Teil des Wissenschaftsteams zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR, dem spanischen Weltraum­institut IEEC und der Universität NTNU Trondheim beteiligt. PRETTY ist mit einem speziellen GNSS-Reflektometrie-Empfänger ausgestattet, mit dem Höhen von Wasser- und Eisoberflächen bestimmt werden können. Erstmals soll die Qualität derartiger Messungen von sehr kleinen Satellitenplattformen getestet werden, um zukünftige kostengünstige Mehrsatellitensysteme für die Erdbeobachtung zu ermöglichen.

„Der Satellit wird unter anderem Messungen zur GNSS-Reflektometrie durchführen, die uns dann sehr exakt See-, Gletschereis- und Wellenhöhen anzeigen.«, erläutert Prof. Jens Wickert, der am GFZ Hauptverantwortlicher der Mission ist. Zudem werden die Dosimeter an Bord die Strahlendosis im Weltraum messen. Dies wird der Überwachung des Weltraumwetters dienen.

Die Mission PRETTY wird viele neue Erkenntnisse bringen: Als Demonstrator-Mission angelegt, wird sie zeigen, was diese Art von Klein­satelliten samt ihrer kompakten Sensorik potenziell leisten kann. Der Hauptzweck der Reflektometer-Nutzlast an Bord von PRETTY ist der Nachweis technischer Machbarkeit. Denn diese sogenannten CubeSats − nur ca. 10x10x34,05cm große Satelliten − werden als eine wichtige Zukunftsoption der Erdbeobachtung gehandelt, da sie als kostengünstige Kleinsatelliten GNSS-Technik und andere kleine Sensoren zur Erdbeobachtung an Bord haben können.

Zur GNSS-Reflektometrie
Die Abkürzung GNSS steht für Globales NavigationsSatellitenSystem. Der Begriff GNSS-Reflektometrie (GNSS-R) fasst verschiedene Fernerkundungsmethoden zusammen, bei denen von Wasser-, Eis- oder Landoberflächen reflektierte Signale von Navigationssatelliten aufgezeichnet und ausgewertet werden. Daraus lassen sich wichtige geophysikalische Eigenschaften dieser Oberflächen ableiten, so zum Beispiel die geometrische Höhe, Bodenfeuchte oder auch Rauigkeit, die wiederum Rückschlüsse auf die Windgeschwindigkeit und -richtung über Wasseroberflächen zulässt. Das Spektrum der Anwendungen ist sehr vielfältig und reicht von der Wettervorhersage bis hin zur Klimaforschung.

Auswertung der Daten auch mit Künstlicher Intelligenz (KI)
Die technischen Teilsysteme des Satelliten werden derzeit ausgiebig getestet, wozu die ersten Daten genutzt werden, die von PRETTY empfangen wurden. Die wissenschaftlichen GNSS-Reflektometriemessungen sind in Vorbereitung, erste Experimente werden gegen Ende des Jahres durchgeführt.

Die Auswertung der Daten von Kleinsatelliten ist eine große Herausforderung, da diese Plattformen über begrenzte technische Möglichkeiten im Vergleich zu größeren Satelliten verfügen. Trotzdem sollen geophysikalische Beobachtungen von möglichst hoher Qualität durchgeführt werden. Um die Daten optimal auszuwerten, werden auch Methoden der künstlichen Intelligenz eingesetzt. Dr. Milad Asgarimehr vom GFZ und der TU Berlin ist Teil des PRETTY-Teams und mitverantwortlich für die Entwicklung von KI-Systemen zur Datenauswertung. Er ist auch Leiter des Helmholtz-KI-Projekts „AI4GNSS-R“ zur Entwicklung von neuen AI-Methoden für die GNSS basierte Erdbeobachtung mit der GNSS-Reflektometriemethode und nutzt dabei auch Daten anderer Satelliten, wie denen der U.S. amerikanischen CYGNSS-Mehrsatellitenmission.

AI4GNSS-R zielt auf die Umsetzung von Deep Learning für neuartige Fern­erkundungsdatenprodukte, die auf weltraumgestützten GNSS-R-Messungen basieren. Dazu gehören beispielsweise qualitativ hochwertige Daten zur Windgeschwindigkeit an der Meeresoberfläche, insbesondere bei extremen Windverhältnissen, wie sie bei Hurrikanen herrschen, und auch Niederschlägen über ruhigeren Ozeanen, die ebenfalls mit GNSS-Signalen gemessen werden können.

Weitere technische Details:

• Flug: Flight VV23 – 8 October – Golden Horizon | THEOS-2 & FORMOSAT-7R/TRITON | Vega Launch | Arianespace; Live-Stream vom Start am 9. Oktober 2023 https://www.youtube.com/watch?v=XknbyH6ipxc

• Größe: Der Kleinsatellit PRETTY ist 10 cm × 10 cm × 34,05 cm groß.
   
• Energieversorgung: Die ausklappbaren Solarpanele haben eine Fläche von jeweils 30×20 Zentimetern und versorgen den Satelliten mit einer Leistung von durchschnittlich 24 Watt.
   
• Masse und Umlaufbahn: 4,6 Kilogramm, polare Umlaufbahn mit 565 Kilometer Höhe.
   
• Datenrate: PRETTY kommuniziert mit Datenraten bis 2 Mbit/s; der Betrieb des Satelliten wird mit einer Bodenstation der TU Graz durchgeführt.
   
• Entwickelt wurde PRETTY wird von Beyond Gravity Austria (Konzept und Software System) in Kooperation mit der ESA, Seibersdorf Laboratories (Dosimeter) und der TU Graz (Satellitenbus). GFZ ist Teil eines internationalen wissenschaftlichen Konsortiums (PRETTY-Science) zur Auswertung der GNSS-Reflektometriedaten und vertraglich in das Projekt eingebunden.
   
• Dauer: Die Mission ist auf mindestens ein Jahr ausgelegt. PRETTY wird nach Missionsende auf natürliche Weise wieder in die Erdatmosphäre eindringen und verglühen. Analysen zeigen, dass dies nach spätestens 25 Jahren eintreten wird. Der Satellit entspricht den ESA- und UN-Richtlinien zur Minimierung von Weltraumschrott.

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• Triton + weitere Sats auf Vega (VV23)

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Quelle: Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie 12. September 2023.

12. September 2023 – Am 4. Oktober startet voraussichtlich der österreichische Nanosatellit PRETTY an Bord einer Vega-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof im südamerikanischen Kourou ins All. Als Teil der weltweiten Umwelt- und Wetterbeobachtung der ESA soll er den Klimawandel erforschen und zur Nachhaltigkeit im Weltraum beitragen. Entwickelt wurde der Satellit von Beyond Gravity Austria als Hauptauftragnehmer gemeinsam mit der TU-Graz sowie der Seibersdorf Labor GmbH für die ESA.

Neue Technologien zur Erforschung des Klimawandels
Der von Österreich im Rahmen des ESA-Technologieprogramms GSTP finanzierte Nanosatellit trägt dazu bei, neue Technologien zur Erforschung des Klimawandels und zur Nachhaltigkeit im Weltraum zu etablieren. Eine solche neue Technologie ist insbesondere das PRETTY-Hauptinstrument, ein von Beyond Gravity entwickeltes Reflektometer. Es bestimmt Eisbedeckungen auf der Erdoberfläche sowie die exakte Höhe der Meeresspiegel und die Intensität von Meereswellen. Von der Seibersdorf Labor GmbH stammt das zweite Instrument, ein Strahlungsdetektor. Dieser misst die Weltraumstrahlung und beurteilt die Effekte auf die Elektronik des Satelliten und trägt mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen zur Nachhaltigkeit von Weltraummissionen bei. Beide Instrumente werden gänzlich neue Messverfahren anwenden.

„Das Schmelzen von Eisflächen und der Anstieg der Meeresspiegel zählen zu den sichtbarsten Beispielen für die Ausprägung der Klimakrise. Mit dem österreichischen Klimasatelliten PRETTY haben wir dafür eine neue und genauere Messmethode aus dem All. Die Daten werden der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Die Erkenntnisse aus der Mission tragen so zur Nachhaltigkeit auf Erde und im Weltraum bei“, betont Klimaschutz- und Weltraumministerin Leonore Gewessler.

Neue Weltraumtechnologien kostengünstig ausprobieren
„Kleinsatelliten sind ein wichtiges Element, um die Weltraumforschung entscheidend voranzubringen. Mit Kleinsatelliten eröffnen sich viele Möglichkeiten, neue Weltraumtechnologien rasch und kostengünstig auszuprobieren“, sagt Andreas Geisler, Leiter der Agentur für Luft- und Raumfahrt der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), die im Auftrag des BMK die österreichischen Weltraumaktivitäten fördert. „Aus diesem Grund haben wir mit der ESA eine Ausschreibung und technische Betreuung der Satellitenentwicklung konzipiert, die genau auf die österreichischen Bedürfnisse zugeschnitten ist.“

Entwickelt und gebaut in Österreich
Der Nanosatellit PRETTY (Passive Reflectometry and dosimetry) wird der fünfte Satellit „Made in Austria“ im Weltall sein. Es ist bereits der dritte Nanosatellit aus den Labors der TU-Graz, die auch die Bodenstation der Satellitenmission betreibt.

„Die Analyse des Klimawandels und wie wir dessen Herausforderungen begegnen, sind zentrale Forschungsthemen der TU-Graz. Der Satellit PRETTY wird hierfür einen wichtigen Beitrag leisten. Mit den anspruchsvollen wissenschaftlichen und technologischen Herausforderungen von Satellitenmissionen ist die TU-Graz bestens vertraut. Mit TUGSAT-1 und OPS-SAT konnten wir mit der Konstruktion und Produktion von Satelliten sowie deren Überwachung von der Erde aus über viele Jahre Erfahrung sammeln“, sagt Harald Kainz, Rektor der TU-Graz.

Gesamtverantwortung für eine Raumfahrtmission
PRETTY ist ein Nanosatellit aus drei Würfeln von jeweils zehn mal zehn mal zehn Zentimetern. Der Satellit ist eine In-Orbit-Demonstrator-Mission der ESA und wird die Erde in einer polaren Umlaufbahn in rund 600 Kilometern Höhe umkreisen. Entwickelt und gebaut wurde der PRETTY-Klimasatellit vollständig in Österreich.

„Zum ersten Mal hatten wir die Gesamtverantwortung für eine gesamte Raumfahrtmission, ein Ritterschlag für jedes Weltraumunternehmen“, so Kurt Kober, Geschäftsführer von Beyond Gravity Austria (ehemals RUAG Space), Österreichs größtem Weltraumzulieferer.

Das Unternehmen mit Sitz in Wien-Meidling ist Marktführer etwa bei Produkten für die präzise Positionsbestimmung von Satelliten im All oder dem Hitze- und Kälteschutz von Satelliten.

Genaue Höhenmessungen
Das Hauptinstrument von PRETTY ist ein von Beyond Gravity in Wien entwickeltes Instrument zur sogenannten passiven Reflektometrie.

„Dieses Instrument erlaubt besonders genaue Höhenmessungen bis in den Dezimeter- und Zentimeterbereich“, so Projektleiter Walter Hörmanseder von Beyond Gravity.

Andreas Dielacher, der zuständige Systemingenieur bei Beyond Gravity ergänzt: „Die interferometrische Methode wird erstmalig im All angewandt. Dabei werden empfangene Signale der EU-Navigationssatelliten Galileo und der US-Navigationssatelliten GPS verwendet, um sie mit an der Erdoberfläche reflektierten Signalen zu korrelieren. Daraus lassen sich unter anderem die Höhe von Wellen und Eiskappen bestimmen, aber auch Windgeschwindigkeiten oder Bodenfeuchte. Die gewonnenen Daten werden von einem internationalen Wissenschaftsteam ausgewertet, das auf diese dringend wartet.“

Die Daten werden der Öffentlichkeit frei zur Verfügung gestellt.

Weltraumwetter erfordert robuste und nachhaltige Satellitensysteme
Satelliten sind im Weltraum einer sehr herausfordernden Umgebung ausgesetzt.

„Weltraumwetterereignisse, wie beispielsweise Sonnenstürme, haben Auswirkungen auf den Flugverkehr, Kommunikations- und Navigationssysteme, sowie auf die Stromversorgung auf unserer Erde und können Satelliten und Astronauten im All gefährden“, so Peter Beck, Leiter Strahlenschutz, Weltraumwetter und Strahlungsfestigkeit bei Seibersdorf Laboratories. „Daher sind Prüfungen bezüglich Strahlungsfestigkeit von Satellitenkomponenten essenziell für die Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit von Weltraummissionen.“

Seibersdorf Laboratories stellt der internationalen Weltraumindustrie Prüfungen auf Strahlungsfestigkeit als kommerziellen Service zur Verfügung.

Referenzdosimetrie
SATDOS, die zweite Nutzlast von PRETTY, wurde von Seibersdorf Laboratories entwickelt. SATDOS liefert mit Hilfe von mehreren Strahlungssensoren Erkenntnisse zu Sonnenaktivität und Weltraumwetter. Die im Rahmen von PRETTY entwickelte SATDOS Referenzdosimeter-Plattform misst den Einfluss der Strahlungsumgebung im Weltall auf Elektronikbauteile, wie sie vielfach in allen modernen Geräten und natürlich auch in Satelliten zum Einsatz kommen.

„Die gemessenen Strahlungseffekte erlauben Rückschlüsse auf das aktuell vorherrschende Weltraumwetter und die Zuverlässigkeit von Elektronik in Satelliten“, erklärt Christoph Tscherne, Experte für Strahlungsfestigkeit und Projektleiter für PRETTY bei Seibersdorf Laboratories, „damit trägt die Referenzdosimetrie-Plattform SATDOS zur Nachhaltigkeit von Weltraummissionen bei.“

PRETTY ist der fünfte Austrosatellit im All
PRETTY ist der dritte Satellit aus den TU-Graz-Laboren und wird der fünfte Austrosatellit im All sein. Die bisherigen österreichischen Satelliten (allesamt Kleinsatelliten) im Überblick:

• TUGSAT-1 der Technischen Universität Graz
• UniBRITE der Universität Wien (TUGSAT-1 und UniBRITE sind Teil einer Flotte von fünf Nano-Satelliten, die Helligkeitsschwankungen von Sternen messen; beide seit 2013 im All)
• PEGASUS der FH Wiener Neustadt (untersucht die Beschaffenheit der Erdatmosphäre; seit 2017 im All)
• OPS-SAT der TU-Graz (weltweit erste öffentlich zugängliche in-orbit Testplattform zur Erprobung neuer operationeller Technologien und Weltraumsoftware; erste ESOC Nanosatellitenmission; seit 2019 im All)

Alle Kleinsatelliten wurden vom BMK als Weltraumministerium entweder aus ESA- oder aus nationalen Mitteln über die FFG gefördert.

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