imported>Giftzwerg 88: /* Teleskop und Experimente */

2025-10-29T14:56:44Z

Teleskop und Experimente

Neue Seite

{{Infobox Satellit
|name = XMM-Newton
|typ = [[Weltraumteleskop]]
|bild = XMM-Newton spacecraft model.png
|land =
|behörde = {{esa}}
|nssdc_id = 1999-066A
|apogäum = 105.665 km
|perigäum = 15.415 km
|bahn_höhe =
|bahn_neigung = 63,0°
|bahn_umlaufzeit= 48 h<ref>Bahndaten nach {{Internetquelle |autor=Chris Peat |url=https://www.heavens-above.com/orbit.aspx?satid=25989 |titel=XMM – Orbit |werk=Heavans Above |datum=2012-04-17 |sprache=en |abruf=2024-07-07}}</ref>
|exzentrizität =
|masse = 3800 kg
|abmessungen = Höhe 10 m, Spannweite 16 m
|start = 10. Dezember 1999, 14:32 [[Koordinierte Weltzeit|UTC]]
|startplatz = [[Centre Spatial Guyanais]], [[ELA-3]]
|trägerrakete = [[Ariane 5|Ariane-5G]], Flug V119
|betriebsdauer =
|status = im Orbit, aktiv
}}
[[Datei:XMM-Newton Mock-up in Darmstadt.jpg|mini|XMM-Newton-[[Modell]] beim [[Europäisches Raumflugkontrollzentrum|ESOC]], Darmstadt]]
'''XMM-Newton''' (engl.: ''X''-ray ''M''ulti-''M''irror,
übersetzt: Röntgen-Mehrfachspiegel) ist ein Weltraumobservatorium der Europäischen Weltraumorganisation [[Europäische Weltraumorganisation|ESA]] für Beobachtungen im [[Röntgenastronomie|Röntgen-Bereich]]. Es startete am 10. Dezember 1999 an Bord einer [[Ariane 5|Ariane-5G]]-[[Rakete|Trägerrakete]] vom [[Centre Spatial Guyanais|Weltraumbahnhof Kourou]] in [[Französisch-Guayana]] und soll bis mindestens Ende 2026{{Zukunft|2026|12}} in Betrieb bleiben, mit einer möglichen Verlängerung bis Ende 2029{{Zukunft|2029|12}}.<ref name="extension_2023" />

Die Hauptaufgabe von XMM-Newton ist die Erforschung der energiereichsten Prozesse im [[Universum]]. Dazu gehören zum Beispiel der Materieeinfall auf [[Schwarzes Loch|schwarze Löcher]], [[Neutronenstern|Neutronensterne]], „Geburt“ und „Tod“ von Sternen (siehe [[Supernova|Supernovae]]) und die Erforschung der Strahlung aktiver Galaxien.

== Betrieb ==
Die Ariane-Rakete brachte den 3,8 Tonnen schweren Satelliten in eine [[Exzentrizität (Mathematik)|exzentrische]] Umlaufbahn um die Erde mit einer [[Äquator]]neigung von 38,7° und einer Höhe von 850–114.000 km. Weitere Korrekturen mit dem Bordtriebwerk hoben den erdnächsten Punkt auf 7.000 km an. Eine solche Bahn mit etwa 48 Stunden Umlaufzeit ermöglicht lange ununterbrochene Beobachtungen veränderlicher Objekte und verläuft im größten Teil der Bahnperiode außerhalb der störenden [[Strahlungsgürtel]] der Erde.

XMM-Newton wird ständig vom [[Europäisches Raumflugkontrollzentrum|Europäischen Raumflugkontrollzentrum]] (ESOC) in [[Darmstadt]] überwacht. Die Radioantennen in Kourou und [[Santiago de Chile]] (Chile) und Anfangs auch in [[Perth]] von [[ESTRACK]] halten eine ununterbrochene Verbindung mit dem Satelliten. Der Satellit hat keinen Speicher und sendet seine Daten permanent zur Erde. Die gesammelten Daten des Observatoriums werden vom ''XMM-Newton Science Operations Centre'' im [[Europäisches Weltraumastronomiezentrum|Europäischen Weltraumastronomiezentrum]] (ESAC) in [[Villafranca del Castillo]] (Spanien) aufbereitet und verwaltet.

2013 wurde der Betrieb von drei Reaktionsrädern plus einem Reaktionsrad als Ersatz auf einen Betrieb mit vier Reaktionsrädern umgestellt. Diese Maßnahme erspart die Hälfte des zuvor nötigen Treibstoffs für die Ausrichtung des Observatoriums im täglichen Betrieb. Im Lauf der Zeit wurden mehrere Maßnahmen zur Optimierung des Betriebs getroffen.<ref name=":0">{{Internetquelle |url=https://esoc.esa.int/content/xmm-newton |titel=Mission XMM-Newton, Astronomy & Fundamental Physics |werk=ESOC, ESA. |abruf=2024-05-29}}</ref>

Die höchst erfolgreiche wissenschaftliche Mission war anfänglich auf 10 Jahre angelegt und wurde in den Jahren 2005<ref>{{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/web/xmm-newton/-/38397-mission-extension-approved |titel=XMM-Newton Mission Extension Approved |hrsg=ESA |datum=2005-12-06 |sprache=en |abruf=2024-07-07}}</ref>, 2007<ref>{{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/web/xmm-newton/-/41772-xmm-newton-mission-extension-approved |titel=XMM-Newton Mission Extension Approved |hrsg=ESA |datum=2007-11-15 |sprache=en |abruf=2024-07-07}}</ref>, 2009<ref>{{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/web/director-desk/-/45685-mission-extensions-approved-for-science-missions |titel=Mission extensions approved for science missions |hrsg=ESA |datum=2009-10-07 |sprache=en |abruf=2024-07-07}}</ref>, 2010<ref>{{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/web/director-desk/-/48007-europe-maintains-its-presence-on-the-final-frontier |titel=Europe maintains its presence on the final frontier |hrsg=ESA |datum=2010-11-22 |sprache=en |abruf=2024-07-07}}</ref>, 2014<ref>{{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/web/director-desk/-/54999-working-life-extensions-for-esas-science-missions |titel=Working life extensions for ESA’s science missions |werk=sci.esa.int |hrsg=ESA |datum=2014-11-20 |sprache=en |abruf=2024-07-07}}</ref>, 2016,<ref>{{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/web/director-desk/-/58589-two-year-extensions-confirmed-for-esa-s-science-missions |titel=Two-year extensions confirmed for ESA's science missions |werk=sci.esa.int |hrsg=ESA |datum=2016-11-22 |sprache=en |abruf=2024-07-07}}</ref> 2018<ref>{{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/web/director-desk/-/60943-extended-life-for-esas-science-missions |titel=Extended Life for ESA's Science Missions |hrsg=ESA |datum=2018-11-14 |sprache=en |abruf=2024-07-07}}</ref>, 2020<ref>{{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/s/8OJDymW |titel=Extended operations confirmed for science missions |hrsg=[[ESA]] |datum=2020-10-13 |abruf=2021-02-08}}</ref> und 2023<ref name="extension_2023">{{Internetquelle |autor=ESA |url=https://sci.esa.int/web/director-desk/-/extended-life-for-esa-s-science-missions |titel=Extended life for ESA's science missions |datum=2023-03-07 |sprache=en |abruf=2023-04-07}}</ref> verlängert.

Im September 2018 stellte XMM mit 6843 Tagen im All einen Rekord für ESA-Satelliten auf.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.tagesschau.de/multimedia/bilder/xmm-newton-101.html |titel=ESA-Teleskop "XMM-Newton" – der Methusalem unter allen ESA-Satelliten |werk=tagesschau.de |datum=2018-09-05 |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20180908064442/www.tagesschau.de/multimedia/bilder/xmm-newton-101.html |abruf=2018-09-05}}</ref> Der Satellit zeigte bisher kaum Abnutzungserscheinungen und die Treibstoffvorräte könnten den Betrieb bis 2031 ermöglichen.<ref name=":0" />

== Teleskop und Experimente ==
[[Datei:Schema-optique-Wolter.png|mini|links|Schema eines Wolter-Teleskops<br />1 Parabolische Spiegel<br />2 Hyperbolische Spiegel<br />3 Röntgenstrahlengang<br />4 Brennpunkt]]
[[Datei:Spitzer, Hubble and XMM-Newton.jpg|mini|hochkant|Schematischer Vergleich der Weltraumteleskope Spitzer, Hubble und XMM-Newton]]

Das Teleskop wurde von einem europäischen Firmenkonsortium unter der Führung der deutschen [[DASA (Luft- und Raumfahrtkonzern)|DASA]] gebaut. XMM-Newton war der bis dahin massereichste Satellit, der jemals von Europa gebaut und gestartet wurde. Ein großer Teil der Masse stammt von den Metallspiegeln. Dieser Rekord wurde dann aber unter anderem vom ESA-Satellit [[Integral (Raumfahrt)|Integral]] übertroffen, der 2002 startete und die Beobachtungen von XMM-Newton im [[Gammaastronomie|Gammastrahlen-Bereich]] ergänzt.

XMM-Newton hat drei parallel ausgerichtete Röntgenteleskope vom [[Wolter-Teleskop]]-Typ 1, die gleichzeitig dasselbe Gebiet beobachten. Um die effektive Sammelfläche zu erhöhen, besteht jedes dieser Teleskope aus 58 ineinander verschachtelten dünnen, aber hochgenauen Spiegelschalen. Die Brennweite ist 7,5 m und der Durchmesser der größten Spiegelschalen 70 cm. Im Vergleich zum gleichzeitig betriebenen Röntgenobservatorium [[Chandra (Teleskop)|Chandra]] der NASA hat XMM-Newton eine wesentlich größere effektive Sammelfläche besonders für harte Röntgenstrahlung um 7 keV, ist somit empfindlicher, hat aber eine schlechtere Auflösung von etwa 5 Bogensekunden Halbwertsbreite für eine Punktquelle.

XMM-Newton hat drei Arten von Instrumenten:
* Die drei europäischen ''Photon Imaging Cameras'' (EPIC) wurden unter britischer Leitung in [[Italien]], [[Frankreich]], [[Deutschland]] und [[Vereinigtes Königreich|Großbritannien]] gebaut. Hinter jedem der drei Teleskope befindet sich eine EPIC-Kamera. Eine der Kameras nutzt einen neuen Typus von pn-[[CCD-Sensor|CCD]], der vom Halbleiterlabor<ref>{{Internetquelle |url=http://www.hll.mpg.de/06_projects/proj_XMM.html |titel=MPI HLL XMM-Newton Camera |werk=www.hll.mpg.de |hrsg=Max Planck Gesellschaft e. V. |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20161221162433/http://www.hll.mpg.de/06_projects/proj_XMM.html |abruf=2016-12-20}}</ref> des [[Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik|Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik]]<ref>{{Internetquelle |autor=H. Steinle |url=http://www.mpe.mpg.de/27555/XMM-Newton |titel=XMM-Newton |werk=www.mpe.mpg.de |datum=2013-04-25 |sprache=de |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20161221090829/https://www.mpe.mpg.de/27555/XMM-Newton |abruf=2016-12-20}}</ref> gemeinsam mit der Firma [[KETEK GmbH]]<ref>{{Internetquelle |url=http://www.ketek.net/history/ |titel=History: KETEK GmbH |werk=www.ketek.net |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20161221092847/http://www.ketek.net/history/ |abruf=2016-12-20}}</ref> entwickelt wurde. Die EPIC-Kameras liefern Röntgenaufnahmen im Bereich 0,1–15 keV und erlauben Variabilitätsstudien mit hoher Zeitauflösung, da die Ankunftszeit jedes [[Photon]]s registriert wird. Ihre Energieauflösung beruht allein auf den CCDs und ist mit etwa 1/20 bis 1/50 der Photonenenergie relativ gering, aber ausreichend für viele Zwecke.
* Die beiden ''Reflection Grating Spectrometers'' (RGS) wurden unter [[Niederlande|niederländischer]] und [[USA|US-amerikanischer]] Beteiligung gebaut. Durch die Verwendung eines zusätzlichen Gitterspektrometers erlauben sie Untersuchungen heller Quellen mit wesentlich besserer Energieauflösung (1/200 bis 1/800 der Photonenenergie) im Energiebereich 0,35–2,5 keV.
* Der ''Optical Monitor'' ist ein Teleskop mit 30 cm Spiegeldurchmesser, das parallel zu den drei Röntgenteleskopen montiert ist. Er gibt der Mission die Möglichkeit, ihre Ziele gleichzeitig mit den Röntgenbeobachtungen auch im sichtbaren und Ultraviolettlicht untersuchen zu können. Er wurde in Großbritannien entwickelt.
<div style="clear:both;"></div>

== Ergebnisse ==
Das vielseitige XMM-Newton-Observatorium hat neue Resultate für verschiedene Gebiete der Astrophysik erbracht. Dazu gehören:
* Detaillierte Röntgenspektroskopie der [[Korona (Sonne)|Korona]] anderer Sterne als der Sonne.
* Untersuchungen heißen Gases in [[Galaxienhaufen]], die zeigen, dass die zuvor vermuteten [[Cooling Flow]]s, in denen sich das heiße Gas rasch abkühlt, so nicht existieren.
* Die empfindlichste Himmelsaufnahme im harten Röntgenlicht, mit der sich die Entwicklung [[aktiver galaktischer Kern]]e im frühen Universum untersuchen lässt.
* Bestimmung der Rotationsgeschwindigkeiten [[Schwarzes Loch|Schwarzer Löcher]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-nustar-helps-solve-riddle-of-black-hole-spin |titel=NASA's NuSTAR Helps Solve Riddle of Black Hole Spin |hrsg=NASA |datum=2013-02-27 |abruf=2024-07-07}}</ref>

== Weblinks ==
{{Commonscat|XMM-Newton}}
* {{Internetquelle |url=https://sci.esa.int/web/xmm-newton |titel=ESA: XMM-Newton |sprache=en |abruf=2024-07-07 |abruf-verborgen=1}}
* {{Internetquelle |url=https://www.cosmos.esa.int/web/xmm-newton/home/ |titel=XMM-Newton Science Operations Centren |sprache=en |abruf=2024-07-07 |abruf-verborgen=1}}
* {{Internetquelle |url=https://raumzeit-podcast.de/2013/02/01/rz051-xmm-newton/ |titel=Raumzeit Podcast 51 |abruf=2024-07-07 |abruf-verborgen=1}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{NaviBlock
|Navigationsleiste Röntgen-Weltraumteleskope
|Navigationsleiste Raumsonden und Satelliten der ESA
}}

{{SORTIERUNG:Xmmnewton}}
[[Kategorie:Weltraumteleskop]]
[[Kategorie:Europäische Weltraumorganisation]]
[[Kategorie:Raumfahrtmission 1999]]
[[Kategorie:Isaac Newton als Namensgeber]]

XMM-Newton - Versionsgeschichte

imported>Giftzwerg 88: /* Teleskop und Experimente */