Künstlerische Darstellung des Ausbruchs einer Nova.

Ein neuer Stern am Himmel

Die BRITE-Constellation-Satelliten beobachteten den Ausbruch einer Nova mit noch nie dagewesener Zeitauflösung. Ein internationales Team forscht gemeinsam an diesem Weltraum-Projekt, auch Innsbruck ist beteiligt: Die Astrophysikerin Konstanze Zwintz arbeitet mit den Satellitendaten. Die Entdeckung wurde heute im Rahmen der Konferenz „EUSpace for Business“ vorgestellt.

Mit einer Kantenlänge von 20 Zentimetern und einem Gewicht von etwa 8 Kilogramm sind die fünf kleinen würfelförmigen Satelliten der Mission „BRITE („BRight Target Explorer“)-Constellation“ nicht gerade groß, liefern aber dennoch bisher einzigartiges Datenmaterial. Die Aufgabe auf ihrer Reise durch den Orbit ist das Beobachten der hellsten Sterne am Himmel. Österreich ist mit Polen und Kanada eines von drei Ländern, die mit BRITE-Austria (TUGSAT-1) und UniBRITE zwei Satelliten zu der Konstellation beitragen. Die BRITE-Constellation fliegt in einer Umlaufbahn von etwa 800 km Höhe und hat seit Beginn der Mission mehr als 550 Sterne beobachtet. „Die Satelliten haben zum Ziel, die Helligkeitsschwankungen von bestimmten Sternen so präzise wie möglich zu messen und über einen langen Zeitraum hinweg zu dokumentieren“, erklärt Prof. Konstanze Zwintz vom Institut für Astro- und Teilchenphysik. Die Astronomin zählt zu den weltweit führenden Expertinnen auf dem Gebiet der Lehre von pulsierenden Sternen, der Asteroseismologie. In Innsbruck widmet sich Konstanze Zwintz mit ihrem Team der astrophysikalischen Untersuchung des Datenmaterials der Satelliten zu verschiedenen pulsierenden Sternen. „Nur durch solche Messungen können wir mehr über den inneren Aufbau und die Entwicklung von Sternen lernen, und damit auch herausfinden, wie die Jugend unserer Sonne war und wie ihre zukünftige Entwicklung sein wird.“ Aktuelle Forschungsarbeiten von Konstanze Zwintz und ihrem Team mit Daten der BRITE-Constellation-Satelliten widmen sich den Eigenschaften pulsierender Sterne mit Planetensystemen, der Analyse von Doppelsternsystemen mit mindestens einem pulsierenden Stern, und der Untersuchung pulsierender Sterne mit Magnetfeldern.

Sensationelle Beobachtung

Vor kurzem entdeckte Rainer Kuschnig, Operations Manager von BRITE-Constellation an der TU Graz, bei seiner täglichen Kontrolle der fünf Nano-Satelliten einen neuen Stern, der am Vortag noch nicht dort war und von Tag zu Tag heller wurde. Völlig unerwartet war eine Nova aufgetaucht. „Seit Beginn der BRITE-Mission im Jahr 2013 haben unsere fünf Nanosatelliten Millionen von Bildern aufgenommen – aber diese Aufnahmen sind weltweit einzigartig“, freuen sich Rainer Kuschnig, Operations Manager von BRITE-Constellation vom Institut für Kommunikationsnetze und Satellitenkommunikation der TU Graz und Konstanze Zwintz. Eine Nova oder klassische Nova ist ein vergängliches astronomisches Phänomen: Unerwartet und plötzlich taucht ein heller, scheinbar neuer Stern auf, der zunächst an Helligkeit gewinnt, um dann langsam über mehrere Wochen bis Monate wieder lichtschwächer zu werden. Normalerweise werden Novae von speziell dafür vorgesehenen Instrumenten auf der Erde (z.B. dem Evryscope Projekt http://evryscope.astro.unc.edu) entdeckt und nur ein paar Mal pro Nacht vermessen. Im Fall dieser Nova Carinae 2018 allerdings beobachteten die BRITE-Constellation Satelliten die komplette Entwicklung – den ursprünglichen Ausbruch der Nova, das Helligkeitsmaximum, und die Endphasen – in noch nie dagewesener zeitlicher Auflösung und Präzision über insgesamt 150 Tage. Das bietet die einzigartige Gelegenheit für Experten, in diesem Forschungsgebiet die Anfangsphasen der Nova auf eine solide theoretische Basis zu stellen und offene Fragen zu klären.

Aufnahmen von BRITE am 1. März 2018 mit nur einem roten Riesen HD 92063 (links) und am 14. April 2018 (rechts) mit der Nova Carinae 2018
Aufnahmen von BRITE am 1. März 2018 mit nur einem roten Riesen HD 92063 (links) und am 14. April 2018 mit der Nova Carinae 2018 (Bild: DSS image)

Zwei weitere Kleinsatelliten

„Ich gratuliere dem Team um Prof. Koudelka von der TU Graz zu dieser großartigen Entdeckung. Österreich hat sich nunmehr auch mit eigenen Satelliten einen international anerkannten Status erarbeitet. Die von meinem Ressort zielgerichtet verfolgte Strategie zur Entwicklung eigener Kleinsatelliten lässt uns im besten Sinn des Wortes nach neuen Sternen greifen", so Bundesminister für Verkehr, Innovation und Technologie, Norbert Hofer, beim Pressegespräch in Graz. "Und wir arbeiten weiter: Die nächsten Satelliten "Made in Austria" sind bereits in Entwicklung und werden bald starten", zeichnet Minister Hofer den Weg für die kommenden Jahre vor: „Mit den österreichischen Satelliten Nummer 4 und Nummer 5, OPS-SAT und PRETTY, werden wir vor allem auch die industrielle Basis im Weltraumbereich weiter stärken."

„Klein- und Kleinstsatelliten sind handliche Objekte, die das Potenzial haben, die Weltraumforschung große Stücke weiterzubringen. Denn mit den kompakten Satelliten ist es möglich, neue Weltraumtechnologien relativ rasch und kostengünstig auszuprobieren", erklärt Klaus Pseiner, Geschäftsführer der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG, die im Auftrag des BMVIT die österreichischen Weltraumaktivitäten umsetzt. "Dabei kann Österreich aufgrund seiner Expertise sehr gut seiner Rolle als anerkannter Mitgliedsstaat gerecht werden. Diese Initiativen dienen der Technologiedemonstration, aber auch der Ausbildung. Gerade Kleinsatelliten sind vor allem für junge Studierende eine gute Gelegenheit, Hands-On-Erfahrungen beim Bau von Weltraumobjekten zu sammeln."

Neben BRITE-Austria (TUGSAT-1) der Technischen Universität Graz, UniBRITE der Universität Wien und PEGASUS der FH Wiener Neustadt (untersucht die Beschaffenheit der Erdatmosphäre) befinden sich an der TU Graz zwei weitere Kleinsatelliten in Entwicklung. Im Auftrag der ESA wird das 2,4 Millionen Euro schwere Nanosatellitenprojekt OPS-SAT entwickelt. Missionsziel von OPS-SAT ist der risikoarme Test von „Weltraumsoftware“ direkt im orbitalen Flug – bislang aus Gründen der Zuverlässigkeit ein Tabu im Satellitenbetrieb. „Das Ziel der Mission ist es, neue leistungsfähige Prozessoren, Funkempfänger und Weltraum-Software unter realen Weltraumbedingungen risikoarm zu testen. Eine zur Erde gerichtete Kamera ist ebenfalls mit an Bord. Weiters steht die erste Datenübertragung eines Nanosatelliten via Licht am Plan, und zwar zwischen OPS-SAT und dem Observatorium Lustbühel in Graz“, erklärt Otto Koudelka. Das Weltraumlabor OPS-SAT ist die erste Nanosatellitenmission der ESA. OPS-SAT soll 2019 starten.

Der „Cubesat“ namens PRETTY (Passive REflecTomeTY) ist ein Nanosatellit aus drei Würfeln von jeweils 10x10x10 cm und damit etwas größer als eine Packung Milch. Der Satellit wird gemeinsam mit RUAG Space und Seibersdorf Laboratories entwickelt. Seine Aufgabe ist es, als erster Nanosatellit überhaupt Eis auf Gletschern oder an den Polen sowie die Wellenbewegungen der Ozeane zu vermessen und zu registrieren. Der neue „Cubesat“ ist Teil der weltweiten Umwelt- und Wetterbeobachtung der ESA und trägt dazu bei, den Klimawandel zu erforschen. Mit PRETtY wird der fünfte Satellit „Made in Austria“ ins All abheben.

(bmvit/red)


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