TUGSAT-1, hier ein Bild von dem Nanosatelliten am Institut für Kommunikationsnetze und Satellitenkommunikation der TU Graz, hat pulsierende Sterne im Visier.
Graz/Wien – Seit Februar 2013 kreisen die österreichischen Nano-Satelliten TUGSAT-1 und UniBRITE als erste Sonden der kanadisch-österreichisch-polnischen Mission BRITE Constellation im All. Mittlerweile wurden Daten von rund 350 massiven, sehr hellen Sternen in unserer kosmischen Nachbarschaft gesammelt und auch neue pulsierende Sterne entdeckt, resümierte Otto Koudelka von der TU Graz.
Mit einer Seitenlänge von 20 Zentimetern und einem Gewicht von etwa sieben Kilogramm sind die würfelförmigen Satelliten der Bright Target Explorer-Constellation gerade einmal so groß wie ein Fußball. Mit einer Geschwindigkeit von rund 27.000 Kilometern pro Stunde umkreisen sie seit dem 25. Februar 2013 in einer Höhe von etwa 800 Kilometern die Erde.
Nahe Sterne im Visier
Ihre Aufgabe ist es, Daten über Helligkeitsschwankungen der hellsten Sterne am Himmel zu sammeln. In jedem Satelliten befindet sich daher ein Teleskop mit kleiner Öffnung, das mit einer CCD-Kamera verbunden ist und hochpräzise Photometrie (Helligkeitsmessung) erlaubt, wie Koudelka schilderte.
Die Satelliten beobachten laut einer Aussendung der Universität Wien Sterne, deren Helligkeitsschwankungen Perioden von wenigen Minuten bis zu mehreren Wochen haben. Dabei dürfen Datenlücken im Idealfall nicht größer als wenige Minuten sein, bei einer Beobachtungsdauer von möglichst vielen Monaten.
"Wir haben in den vergangenen vier Jahren in 17 Messkampagnen bisher einzigartiges Datenmaterial geliefert bekommen", sagte der Leiter des Grazer Teilprojektes BRITE Austria/TUGSAT-1. Der Nano-Satellit TUGSAT-1 wurde an der Technischen Universität (TU) Graz gebaut und getestet und wird von der Grazer Bodenstation aus betrieben.
Mehr als 2,5 Millionen Messungen
Alle fünf Satelliten – unter ihnen auch der zweite österreichische Trabant namens UniBRITE der Universität Wien – haben bisher mehr als 2,5 Millionen Messungen von massereichen Sternen gemacht. Diese führen einerseits nur ein verhältnismäßig kurzes Leben, sind aber andererseits mitverantwortlich für die Produktion jener chemischen Elemente, die letztlich auch für die Entwicklung des Lebens erforderlich sind. Astronomen wollen aus der Auswertung der wissenschaftlichen Daten Rückschlüsse auf die Eigenschaften der Sterne ziehen, die für das Verständnis ihrer Entwicklung wichtig sind.
Die Pulsationsfrequenzen würden mithilfe angewandter Asteroseismologie "einen Blick ins Innere der Sterne" erlauben, wie Rainer Kuschnig vom Institut für Kommunikationsnetze und Satellitenkommunikation der TU Graz erläuterte. Auch gänzlich neue pulsierende Sterne seien entdeckt und die Interaktion zwischen den Sternen und umgebenden Gas- bzw. Staubscheiben untersucht worden. In durchschnittlich sechsmonatigen Langzeitmessungen wurden u.a. die Sternenfelder von Centaurus, Orion, Cygnus und Sagittarius mehrfach aufgenommen. Zurzeit beobachtet das Satelliten-Quintett den Stern Beta Pictoris.
Die Ernte wird eingefahren
Aus der Auswertung der Daten seien bisher zwölf Publikationen in renommierten Fachzeitschriften hervorgegangen. "Wir fahren jetzt die Ernte der Arbeit ein. Momentan wird ein Beitrag monatlich publiziert", schilderte Koudelka. So schließt gerade Thomas Kallinger vom Institut für Astrophysik der Uni Wien eine Arbeit über einen pulsierenden, etwa doppelt so heißen Stern wie die Sonne ab, die in der Zeitschrift "Astronomy and Astrophysics" publiziert werden soll. Die Beobachtungen der BRITE-Satelliten weisen auf einen im Inneren langsam rotierenden Stern hin, auf dem eine wesentlich rasch rotierende äußere Hülle aufliegt.
Allein an der TU Graz seien aus dem Projekt rund ein Dutzend Master- und Bachelorarbeiten und drei Dissertationen verfasst worden. Eine vierte sei im Entstehen. Ein wesentliches Ergebnis des gesamten Projektes ist auch, "dass wir zeigen konnten, dass mit kleinen Satelliten rasch und kostengünstig ein Zugang zum Weltraum möglich und durchaus anspruchsvolle Aufgaben erfüllbar sind".
Noch zwei Jahre im Einsatz
"Ursprünglich war die Mission auf zwei Jahre angelegt, jetzt gehen wir ins fünfte und wir gehen davon aus, dass die Instrumente noch weitere zwei Jahre hochwertige Daten liefern werden", blickte Koudelka in die Zukunft. Die Finanzierung des weiteren Betriebs beider österreichischer Satelliten sei bei der Forschungsförderungsgesellschaft FFG bereits beantragt worden. (APA, red, 22.2.2017)