Die Raumsonde MAP erreicht eines ihrer Ziele.
Autor: Michael Stein.
(Foto: NASA)
Einleitung
1992 entdeckte die NASA-Raumsonde Cosmic Background Explorer (COBE) winzige Fluktuationen der Kosmischen Hintergrundstrahlung. Diese Strahlung im Mikrowellenbereich wurde 1965 entdeckt und ist gewissermaßen ein „Nachglühen“ des so genannten Urknalls, der Explosion, mit der nach heute vorherrschender Meinung die Geschichte unseres Universum begann. Die Kosmische Hintergrundstrahlung ist über den gesamten Himmel gleichmäßig verteilt – so zumindest war der Kenntnisstand, bis COBE vor einigen Jahren die oben beschriebene Entdeckung machte. COBE entdeckte beispielsweise, das eine bestimmte Himmelsregion eine Temperatur von 2,7251 Kelvin (= Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt) aufweist, während eine andere Region 2,7249 Kelvin „warm“ ist.
Interessant sind diese Fluktuationen für Astronomen deshalb, weil sie mit Unregelmäßigkeiten in der Materiedichte des frühen Universums einhergehen und somit Aufschluß über die Bedingungen geben, die letztendlich zur Ausformung kosmischer Strukturen wie Galaxien und Galaxienhaufen führten. COBE war allerdings nur in der Lage, eine sehr grobe Karte der Hintergrundstrahlung anzufertigen, da die maximale Auflösung 7 Bogengrad betrug (zum Vergleich: der Vollmond ist etwa 14-mal kleiner). Aus diesem Grund wurde am 30. Juni 2001 von der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA die Raumsonde Microwave Anisotropy Probe (MAP) gestartet, die eine neue Karte der Kosmischen Hintergrundstrahlung mit der deutlich besseren Auflösung von 0,3 Bogengrad erstellen soll (dabei kann die Sonde Temperaturunterschiede von nur 20 Millionstel Grad Kelvin registrieren!)
(Foto: NASA)
Was bisher geschah
Nach dem Start kreiste die Raumsonde zunächst einige Male um die Erde, bevor sie mit einem so genannten „Swing-by-Manöver“ die Schwerkraft des Mondes ausnutzte, um ihre Geschwindigkeit zu erhöhen und den Weg zu ihrer Beobachtungsposition anzutreten. Das Ziel der Reise war der in etwa 1,5 Millionen Kilometer Entfernung von der Erde gelegene Lagrange-Punkt L2, eine quasi-stabile Position in der Sonne entgegengesetzter Richtung. An dieser Position gleichen sich die Anziehungskräfte von Erde und Sonne aus, und MAP ist die erste Raumsonde, die um diese Position in einem semi-stabilen Orbit kreist (d.h. es sind regelmäßige Korrekturmanöver erforderlich, um den Orbit um diesen Punkt zu halten). Durch die Positionierung der Raumsonde an diesem sonnenabgewandten Punkt blicken die Messinstrumente von MAP ständig in die entgegengesetzte Richtung von Sonne, Erde und Mond, was einen kontinuierlichen, ungestörten Blick in den Weltraum garantiert.
(Grafik: NASA)
Am 1. Oktober 2001 erreichte MAP schließlich die geplante Beobachtungsposition und begann mit der Kartierung der Kosmischen Hintergrundstrahlung. Die Beobachtungszeit ist auf zwei Jahre veranschlagt, und bisher funktionieren sämtliche Instrumente der Sonde einwandfrei. Die Beobachtung des Kosmos erfolgt in einer Weise, dass etwa 30 Prozent des gesamten Kosmos an jedem Tag von den Messinstrumenten des Raumfahrzeugs erfasst werden.
Ein wichtiges Etappenziel ist erreicht
Am Anfang dieses Monats hat MAP das erste wichtige Etappenziel der Beobachtungsphase erreicht. Nachdem die Raumsonde in den vergangenen sechs Monaten eine halbe Umdrehung um die Sonne absolviert hat, ist nun die erste vollständige Kartierung des Himmels abgeschlossen. Die gewonnenen Daten werden nun während der kommenden Monate verarbeitet, und voraussichtlich am Ende dieses Jahres werden die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse und die ersten Himmelskarten der Kosmischen Hintergrundstrahlung veröffentlicht werden. Mit Sicherheit werden die Astronomen durch MAP sehr viel genauer als bisher über die Vorgänge in den Frühzeit unseres Universum im Bilde sein.
Nachträgliche Ergänzung: Die Forschungssonde MAP (= „Microwave Anisotropy Probe“) ist im Dezember 2002 in Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) umbenannt worden. Mit dieser Umbenennung wird der im September 2002 verstorbene amerikanische Wissenschaftler David T. Wilkinson geehrt, der 1964 einer der Entdecker der Kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung war und sich seine gesamte wissenschaftliche Laufbahn hindurch mit diesem Thema beschäftigt hat. Auch an dem Zustandekommen der hier beschriebenen Forschungsmission wie auch der Vorgängermission COBE ist Wilkinson wesentlich beteiligt gewesen.
Alle zukünftigen Informationen über diese Missionen werden deshalb auf Raumfahrer.net nur noch unter der neuen Missionsbezeichnung WMAP veröffentlicht werden.
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