Zwei NASA-Satelliten, die Ende letzten Jahres gestartet wurden, sind in Betrieb und liefern Bilder – einer blickt auf den Planeten Erde und der andere scannt den Kosmos nach neuen Informationen über die Überreste toter Sterne.
Die NASA-Mission Imaging X-ray Polarimetry Explorer oder IXPE hat Daten vom ersten von mindestens mehreren Dutzend Himmelszielen zurückgegeben, die während zwei Jahren primärer wissenschaftlicher Beobachtungen kartiert wurden.
IXPE, das am 9. Dezember von Florida aus mit einer SpaceX Falcon 9-Rakete gestartet wurde, begann im vergangenen Monat mit wissenschaftlichen Beobachtungen. Am 14. Februar veröffentlichte die NASA die ersten Bilder der 214 Millionen Dollar teuren Astronomiemission.
Das erste Ziel der Mission war Cassiopeia A oder Cas A, eine riesige Trümmerwolke, die ein superdichtes Skelett eines toten Sterns in etwa 11.000 Lichtjahren Entfernung umgibt. Cassiopeia A entstand, als ein Stern, der schätzungsweise fünfmal massereicher ist als die Sonne, in einer gewaltigen Supernova explodierte. Das Licht dieses Ereignisses erreichte die Erde vor etwa 350 Jahren.
Die Explosion schleuderte Material aus dem Inneren des Sterns mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen in den Weltraum und ließ den kollabierten Kern des Sterns zurück. Die IXPE-Daten werden Astronomen dabei helfen, das Magnetfeld um den Neutronenstern herum zu untersuchen, indem sie das Röntgenstrahlen-Glühen von Gas in der Nähe beobachten, das durch die Explosion erhitzt wurde.
Das Observatorium beobachtete Cassiopeia A etwa drei Wochen lang. Cassiopeia A war das erste von 33 geplanten wissenschaftlichen Zielen, die für das erste Missionsjahr von IXPE ausgewählt wurden, so Martin Weisskopf, IXPE-Hauptforscher am Marshall Space Flight Center der NASA.
Ein von der NASA veröffentlichtes zusammengesetztes Bild kombiniert Röntgendaten, die vom Chandra-Röntgenobservatorium gesammelt wurden, mit Messungen von IXPE. Chandra, das 1999 gestartet wurde, ist viel größer als IXPE und bietet eine schärfere Sicht auf entfernte Röntgenquellen.
Chandras erstes Bild war ebenfalls von Cassiopeia A, sagte die NASA und enthüllte, dass ein Kampfobjekt im Zentrum der hellen Wolke ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch war.
„Das IXPE-Bild von Cassiopeia A ist so historisch wie das Chandra-Bild desselben Supernova-Überrests“, sagte Weisskopf in einer Erklärung. „Dies zeigt das Potenzial für IXPE, neue, unveröffentlichte Informationen über Cassiopeia A zu erhalten, die derzeit analysiert wird.“
Das IXPE ist auf eine neue Weise empfindlich gegenüber Röntgenstrahlen.
Dies ist die erste Weltraummission, die darauf abgestimmt ist, das Polarisationssignal von Röntgenlicht zu messen.Ähnliche frühere Teleskope, die im Weltraum sein müssen, um kosmische Röntgenstrahlen zu detektieren, haben hochauflösende Röntgenquellen winkelig abgebildet, deren Spektroskopie oder chemische gemessen Fingerabdrücke und untersuchten die zeitliche Variation von Röntgensignalen.
„Durch diese Mission fügen wir der Astrophysik-Toolbox zwei Variablen hinzu, um diese Quellen zu verstehen“, sagte Weisskopf vor dem IXPE-Start. „Es ist der Grad der Polarisation und die mit der Polarisation verbundene Richtung.“
Die Polarisation von Röntgenlicht ist ein Maß für die Richtung seines elektromagnetischen Felds, ein verräterisches Signal, das Astrophysiker über die extremen Umgebungen um Schwarze Löcher und supermassive Objekte, einschließlich des supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie, informieren kann Milchstraße.
Die drei identischen Teleskope von IXPE können die Energie, Position, Ankunftszeit und Polarisation jedes von ihnen gesammelten Röntgenphotons messen. Das von Ball Aerospace hergestellte Raumschiff hat etwa eine Woche nach seinem Start im Dezember einen Ausleger ausgefahren, um Teleskope für Beobachtungen einzurichten.
IXPE fliegt in einer äquatorialen Umlaufbahn etwa 373 Meilen (600 Kilometer) über der Erde und ist eine Partnerschaft zwischen der NASA und der italienischen Weltraumbehörde, die die Röntgendetektoren der Mission und eine Bodenstation in Kenia zur Verfügung gestellt hat, um wissenschaftliche Daten vom Satelliten zu empfangen, wenn dies der Fall ist fliegt über den Kopf.
IXPE wird Astronomen helfen, die Spinrate von hinteren Löchern zu messen, indem Polarisationsdaten verwendet werden, um die Energie einer Röntgenquelle zu bestimmen.
Die Mission wird auch das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie untersuchen, das als Sagittarius A* bekannt ist. IXPE-Messungen können bestätigen, ob das Schwarze Loch vor einigen hundert Jahren viel heller war, als einige Wissenschaftler glauben.
IXPE wird auch weiter entfernte Ziele untersuchen, wie z. B. Blazer im Zentrum anderer Galaxien. Blazare haben starke Strahlungsstrahlen, die zufällig direkt auf die Erde gerichtet sind.
Die Mission wird auch die Polarisation von Röntgenstrahlen von Magnetaren untersuchen, die die stärksten Magnetfelder aller Sterne haben, einige Billionen Mal stärker als das Magnetfeld der Erde.
Der Fernerkundungssatellit Landsat 9 ist inzwischen nach monatelanger Inbetriebnahme nach dem Start seit dem Start am 27. September von Kalifornien an Bord einer United Launch Alliance Atlas 5-Rakete in Betrieb.
Die Mission ist ein Gemeinschaftsprojekt der NASA und des US Geological Survey. Landsat 9 ist der neueste in einer Reihe von Fernerkundungssatelliten, die von der NASA und der USGS entwickelt wurden und seit 1972 einen kontinuierlichen, ununterbrochenen Strom von Bildern der Landoberflächen der Erde liefern.
„Die Landsat-9-Bilder sind fantastisch“, sagte Del Jenstrom, Landsat-9-Projektmanager am Goddard Space Flight Center der NASA. „Ich bin unglaublich stolz auf unser gemeinsames Team von Agenturen und Auftragnehmern für die Durchführung einer sehr gründlichen und äußerst erfolgreichen In-Orbit-Inbetriebnahmekampagne, die diese wichtige Mission in den Betriebsstatus gebracht hat.“
Bodenpersonal manövrierte Landsat 9 in eine Umlaufbahn knapp unter der seines Vorgängers Landsat 8, um die Kartierungskamera und das Infrarot-Vermessungsinstrument des neuen Satelliten zu kreuzkalibrieren. Zufrieden mit der guten Leistung von Landsat 9 gaben Beamte am 31. Januar bekannt, dass das neue Raumschiff mit der regelmäßigen Bildaufzeichnung beginnen werde. Die Daten von Landsat 9 wurden am 10. Februar veröffentlicht.
Landsat 9 fliegt in einer polaren Umlaufbahn etwa 438 Meilen (705 Kilometer) über der Erde und sammelt sichtbare Infrarot- und Wärmebilder, die verwendet werden, um Änderungen in der Landbedeckung, Wasserqualität, Abflussgletschern und anderen Eigenschaften der Erdoberfläche zu verfolgen. Thermische Infrarotdaten von Landsat-Satelliten – im Wesentlichen Messungen der Wärme von der Erdoberfläche – liefern Informationen über Bewässerung und Wassernutzung.
Wissenschaftler und Forstmanager verwenden Landsat-Daten, um die Auswirkungen von Waldbränden zu messen und das Wachstum von Städten aufzuzeichnen, wodurch Landsat-Satelliten „so etwas wie ein Schweizer Taschenmesser“ werden, sagte der NASA-Projektwissenschaftler Jeff Masek für die Landsat-Mission.
Eine Methode zur Kalibrierung der Instrumente von Landsat 9 bestand darin, den Satelliten auf den Vollmond zu richten, eine konstante Lichtquelle. Tests seit dem Start von Landsat 9 haben auch bestätigt, dass der Thermal Infrared Sensor 2 oder das TIRS 2-Instrument des Satelliten nicht von den gleichen Streulichtproblemen betroffen ist, die laut NASA einige Landsat 8-Infrarotbilder verschlechtert haben.
Landsat 9 nimmt wie Landsat 8 Weitbereichsbilder mit mittlerer Auflösung auf. Die beiden Satelliten, die im Tandem arbeiten, werden alle acht Tage alle Landmassen der Erde abdecken.
„Die Benutzerbasis von Landsat ist sehr daran interessiert, ein weiteres Observatorium zu haben, das die Häufigkeit verdoppelt, mit der sie diese hochwertigen Daten erhalten können“, sagte Masek in einer Erklärung. „Dies wird der Forschung in Bereichen wie Schneebedeckung, Pflanzenüberwachung und Wasserqualität wirklich zugute kommen.“
Landsat 9 wird auch mit anderen Landbildsatelliten wie den europäischen Sentinel-2-Missionen zusammenarbeiten, um die kontinuierliche globale Abdeckung von Landmassen seit dem Start von Landsat 1 im Jahr 1972 zu erweitern.
Der neue Satellit Landsat 9 ersetzt Landsat 7, der weit über seine Lebensdauer hinaus in Betrieb ist. Landsat 7 wird in eine andere Umlaufbahn gebracht, wo er auf das Andocken für eine Robotersatellitenwartungsmission der NASA wartet, die später in diesem Jahrzehnt versuchen wird, den alternden Satelliten wieder aufzutanken.
Landsat 9 wurde von Northrop Grumman gebaut und ist für eine Lebensdauer von fünf Jahren ausgelegt, könnte aber noch Jahre länger betrieben werden. Landsat 8, ebenfalls für eine fünfjährige Mission konzipiert, feierte Anfang dieses Monats den neunten Jahrestag seines Starts.
Die NASA hat angekündigt, das Kommando über Landsat 9 im Mai an die USGS zu übergeben. Zuvor werden die Ingenieure die Arbeit an einem Software-Update für den Uplink zum Satelliten abschließen, um seine Datenlogger weniger anfällig für Strahlung zu machen, ein Problem, das bei kürzlich durchgeführten Überprüfungen festgestellt wurde.
Bis zum 10. Februar hat Landsat 9 mehr als 57.000 Bilder gesammelt und wird weiterhin mit einer Rate von etwa 750 Bildern pro Tag produzieren, sagte die NASA.
Landsat-Satellitendaten werden Benutzern auf der ganzen Welt kostenlos zur Verfügung gestellt. Laut NASA enthält das Landsat-Archiv mehr als 8 Millionen Bilder, die seit 1972 aufgenommen wurden.
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