INTEGRAL
(
Inte
rnational
G
amma-
R
ay
A
strophysics
L
aboratory
) ist der Name eines
Gammastrahlen
-Observatoriums der
Europaischen Weltraumorganisation
(ESA). Der Satellit besteht aus zwei Hauptteilen: dem Servicemodul und dem Nutzlastmodul, in dem die vier wissenschaftlichen Instrumente untergebracht sind. Astrium lieferte dabei das Antikoinzidenzsystem ACS, welches das
Spektrometer
vor Interferenzen durch energiereiche Protonen schutzt.
INTEGRAL startete am 17. Oktober 2002 an Bord einer russischen
Proton-K
-
Tragerrakete
. Zu den Hauptaufgaben der Mission gehort die Erforschung der gewaltigsten Objekte im Universum, die sich durch Gammastrahlung offenbaren. Dazu gehoren zum Beispiel
Schwarze Locher
(Synchrotronstrahlung) oder
Gammablitze
.
Seit dem Start im Oktober 2002 umkreist INTEGRAL die Erde in einer elliptischen
Bahn
. Diese hat eine Aquatorneigung von 68,3° und befindet sich in einer Hohe zwischen 3300 und 159.000 Kilometern. Dieser exzentrische Orbit ist notwendig, um die Beobachtungszeit außerhalb des
Strahlungsgurtels
der Erde, der die Messungen beeintrachtigen konnte, zu maximieren.
Viele Objekte im
Universum
strahlen von Zeit zu Zeit große Mengen von Energie ab, entweder in alle Richtungen oder als
Jets
in kleinen Raumwinkeln. Urheber dieser Ereignisse sind
Supernovae
,
Schwarze Locher
und
Gammablitze
, die noch wenig verstanden sind. Das Weltraumobservatorium der ESA soll all diese Ereignisse erforschen und zudem viele andere Strahlungsquellen identifizieren.
Die erfolgreiche Mission wurde mehrfach verlangert und lauft derzeit bis Ende 2024.
[2]
Das Ende der Reise von INTEGRAL ist fur Anfang 2029 geplant, wenn ein geplanter Wiedereintritt in die Erdatmosphare gewahrleistet, dass Richtlinien zur Minimierung von Weltraummull eingehalten werden.
INTEGRAL ist eine internationale Mission, an der alle Mitgliedstaaten der ESA, die USA, Russland, Tschechien und Polen beteiligt sind. Fur die Mission wurde der modifizierter Satellitenbus von
XMM-Newton
verwendet.
Die Nutzlast auf INTEGRAL besteht im Wesentlichen aus vier Instrumenten:
- Ein bildgebender
Sensor
(
Imager on Board the INTEGRAL Satellite
, IBIS) als
Gammateleskop
erzeugt Bilder im Photonen-Energiebereich von 15 keV bis 10 MeV mit einer Auflosung besser als 12 Bogenminuten.
- Ein
Spektrometer
(
SPectrometer on INTEGRAL
, SPI) ermittelt sehr genau die Energie der
Gammastrahlen
.
- Ein
Rontgenstrahlenmonitor
(
Joint European X-Ray Monitor
, JEM-X) zur Mithilfe bei der Identifizierung der Gammastrahlenquellen.
- Eine optische Kamera (
Optical Monitoring Camera
, OMC) mit
CCD-Sensor
zur Mithilfe bei der Identifizierung der Gammastrahlenquellen im optischen Bereich.
INTEGRAL erfasst energiereiche Strahlung zwischen 3
keV
und 10 MeV.
Der Spektrometer
SPI
erlaubt es, die harte Gammastrahlung mit außergewohnlicher Genauigkeit zu messen. Es ist sehr viel sensibler gegenuber der Strahlung als jedes vergleichbare Instrument vorher. SPI besitzt 19
Detektoren
aus
Germanium
, die standig auf ?183 °C gekuhlt werden. Um jede Storung der Detektoren zu vermeiden, ist das gesamte Instrument von einer Schutzschicht aus
Bismutgermanat
-Kristallen umgeben. Eine negative Auswirkung dieses Panzers ist seine große Masse: SPI allein wiegt 1,3 Tonnen. Aus diesem Grund, sowie aufgrund der Abschirmungen an der Struktur mit Bleiplatten kommt das Observatorium auf seine große Gesamtmasse von 4,1 Tonnen vor dem Start. Es ist insgesamt 5 Meter lang und hat 3,7 Meter im Durchmesser.
Der auf Abbildung optimierte Imager
IBIS
besteht aus zwei Ebenen ?
ISGRI
und
PICsIT
, die jeweils mit 4096 und 1024 einzelnen Detektoren, wie Pixel in einer CCD-Kamera, bestuckt sind.
PICsIT
, der untere Detektor, fangt harte Gammaphotonen auf, die durch die obere
ISGRI
-Ebene einfach durchfliegen.
Der Rontgenmonitor
JEM-X
besteht aus zwei identischen, gasgefullten Detektoren, das Prinzip ist ahnlich wie beim deutschen Satelliten
ROSAT
.
Die optische Kamera besteht aus einem kleinen Teleskop mit etwa 10°
Gesichtsfeld
und einem CCD mit 1024×1024 Bildpunkten. Eine der Herausforderungen fur diese Kamera war es, Glas und CCD hinreichend
strahlungsresistent
zu fertigen.
Trager der Instrumente und deren Abschirmung ist eine Struktur aus
CFK
-
Sandwichplatten
, die auch Schutzschilde gegen die Sonnenstrahlung integriert.
Am 22. September 2021 fiel ein
Reaktionsrad
aus, der Satellit begann zu taumeln und die Sonnenkollektoren erhielten zu wenig Licht, um die Batterien ausreichend laden zu konnen. Der Fehler wurde per Fernwartung behoben.
[3]
- ↑
Chris Peat:
INTEGRAL - Orbit.
In:
Heavens Above.
9. Mai 2012,
abgerufen am 12. Mai 2012
(englisch).
- ↑
ESA:
Extended life for ESA's science missions.
7. Marz 2023,
abgerufen am 7. April 2023
(englisch).
- ↑
Nadja Podbregar:
Knappe Rettung des ESA-Observatoriums Integral.
In:
scinexx.de.
20. Oktober 2021,
abgerufen am 20. Oktober 2021
.
Erfolgte Starts:
|
COS-B
(1975) ?
GEOS 1 und 2
(1977, 1978) ?
OTS-1 und -2
(1977, 1978) ?
ISEE 2
(1977) ?
Meteosat
(1977?1997) ?
IUE
(1978) ?
Marecs A und B
(1981, 1984) ?
Exosat
(1983) ?
ECS
(1983?1988) ?
Giotto
(1985) ?
Olympus
(1989) ?
Hipparcos
(1989) ?
Hubble
(1990) ?
Ulysses
(1990?2009) ?
ERS 1 und 2
(1991, 1995) ?
EURECA
(1992) ?
ISO
(1995) ?
SOHO
(1995) ?
EGNOS
(1996?2014) ?
Huygens
(1997) ?
XMM-Newton
(1999) ?
Cluster
(2000) ?
Artemis
(2001) ?
Proba-1
(2001) ?
Envisat
(2002) ?
MSG-1, -2, -3, -4
(2002, 2005, 2012, 2015) ?
Integral
(2002) ?
Mars Express
(2003) ?
Smart-1
(2003) ?
Double Star
(2003) ?
Rosetta
(2004) ?
CryoSat
(2005) ?
SSETI Express
(2005) ?
Venus Express
(2005) ?
Galileo
(2005?2024) ?
MetOp-A, -B und -C
(2006, 2012, 2018) ?
Corot
(2006) ?
GOCE
(2009) ?
Herschel
(2009) ?
Planck
(2009) ?
Proba-2
(2009) ?
SMOS
(2009) ?
CryoSat-2
(2010) ?
Hylas
(2010) ?
Alphasat I-XL
(2013) ?
Proba-V
(2013) ?
Swarm
(2013) ?
Gaia
(2013) ?
Sentinel 1A/1B
(2014, 2016) ?
Sentinel 2A/2B
(2015, 2017) ?
LISA Pathfinder
(2015) ?
Sentinel 3A/3B
(2016, 2018) ?
ExoMars Trace Gas Orbiter
(2016) ?
Schiaparelli
(2016) ?
Sentinel-5P
(2017) ?
ADM-Aeolus
(2018) ?
BepiColombo
(2018) ?
Cheops
(2019) ?
Solar Orbiter
(2020) ?
PhiSat-1
(2020) ?
Sentinel-6A
(2020) ?
JWST
(2021) ?
MTG-I1
(2022) ?
Juice
(2023) ?
Euclid
(2023) ?
Proba-V CC
(2023) ?
Mantis
und
Intuition-1
(2023) ?
EarthCARE
(2024)
|
|
Geplante Starts:
|
AWS
(2024) ?
Galileo
(2024??) ?
Proba-3
(2024) ?
Hera
(2024) ?
Biomass
(2024) ?
MTG-S1, -I2, -I3, -S2, -I4
(2025?2036) ?
MetOp-SG
(2025?2040) ?
Sentinel-6B
(2025) ?
Smile
(2025) ?
Flex
(2025) ?
LEO-PNT
(2025?2027) ?
Altius
(2026) ?
Plato
(2026) ?
Lunar Pathfinder
(2026) ?
Galileo 2
(2026??) ?
Vigil
(2027) ?
Forum
(2027) ?
Genesis
(2028) ?
ExoMars Rosalind Franklin
(2028) ?
Ariel
(2029) ?
Comet Interceptor
(2029) ?
EnVision
(2031?2033) ?
Arrakhis
(2030er) ?
Argonaut
(2030er) ?
LISA
(2035) ?
Clearspace-1
(?)
|