Die Menschheit hat ein neues Auge im Weltall: Das ESA-Weltraumteleskop Gaia ist heute vormittag auf seine mehrjährige Reise zu den Sternen gestartet. Das Observatorium soll die Position, Entfernung und Bewegung von einer Milliarde Sterne kartieren, aus diesen Daten können die Astronomen dann die erste 3D-Karte unserer Milchstraße erstellen.
Der Start war schon mal ein Erfolg: Am 19. Dezember 2013 um 10.12 Uhr Mitteleuropäischer Zeit hob Gaia an Bord einer russischen Sojus-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou ab. Das Weltraumobservatorium ist über zwei Tonnen schwer, rund drei Meter groß und verfügt über zwei hochpräzise Teleskope und eine Kamera mit 106 einzelnen lichtempfindlichen CCD-Sensoren und einer Milliarde Pixel. Nach rund einem Monat wird Gaia sein Ziel, den zweiten Lagrange-Punkt in rund 1,5 Millionen Kilometer Entfernung erreichen. Von dieser Position im Erdschatten aus vermisst das Observatorium dann fünf Jahre lang in jedem seiner zwei Gesichtsfelder im Schnitt 250 Sterne pro Sekunde.
Bisher genauester Blick auf die Milchstraße
„Gaia ist eine Entdeckungsmaschine, ein galaktischer Zensus: Wir bekommen dank der Präzision des Teleskops eine sehr genaue räumliche Vorstellung von dem, was uns umgibt“, erklärt
Dietmar Lilienthal, Gaia-Projektleiter vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Unsere Heimatgalaxie zu kartieren, ist schwieriger als man vermuten würde. „Denn wir sitzen mitten drin in der Milchstraße und können deshalb nur mit besonderen Anstrengungen überhaupt einen kompletten Überblick über unsere Heimatgalaxie gewinnen“, so der Astrophysiker.
Die Messgenauigkeit der Positionen für die hellsten Sterne ist dabei mit 10 bis 20 Mikrobogensekunden bis zu hundertmal höher als bei der Vorläufer-Mission Hipparcos. Ihre Auflösung ist so groß, dass man damit von der Erde aus noch eine Euro-Münze auf dem Mond erkennen könnte. Insgesamt entsteht ein Datenberg von einem Petabyte, das entspricht dem Speichervolumen von 200.000 DVDs.
Auch andere kosmische Phänomene im Blick
Neben der Zusammensetzung unserer Milchstraße wollen die Astronomen mit Gaia auch Asteroiden und Kometen, extrasolare Planetensysteme, Braune und Weiße Zwerge, Supernovae und Quasare beobachten und nach Hinweisen auf die Verteilung der mysteriösen Dunklen Materie suchen. Außerdem soll das Observgaotrium Aufschluss geben über Wechselwirkungen der Milchstraße mit galaktischen Nachbarn wie den Magellanschen Wolken oder dem Andromeda-Nebel.
„Das Gaia-Teleskop bedeutet eine neue wissenschaftliche Qualität“, erklärt DLR-Vorstandsvorsitzender Johann-Dietrich Wörner. „Nach der erfolgreichen Hipparcos-Mission ist das Observatorium der zweite Astrometrie-Satellit der ESA, dessen Messgenauigkeit uns ein viel genaueres Bild der Dynamik und Entwicklungsgeschichte unserer Milchstraße geben wird.“ Gebaut wurde Gaia vom europäischen Raumfahrtkonzern EADS Astrium. An der Mission beteiligt sind insgesamt mehr als 400 Wissenschaftler aus 24 ESA-Ländern.
Aus Deutschland sind vier Hochschulen an der Mission beteiligt: das Astronomische Rechen-Institut (ARI) am Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg, das Leipniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) und das Lohrmann-Observatorium der TU Dresden. Deren Aufgabe ist vor allem die Bereitstellung von spezieller Software, um die gigantischen Datenmengen von Gaia weiter zu verarbeiten. Dazu haben die Wissenschaftler unter anderem mathematische Methoden der astronomischen Datenauswertung und relativistischen Korrektur sowie zur Codierung der aufwendigen und komplexen Software entwickelt.
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 19.12.2013 – NPO)
