Integral (Satellit)

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Integral
Integral
Typ: Weltraumteleskop
Betreiber: Europaische Weltraumorganisation ESA
COSPAR-ID : 2002-048A
Missionsdaten
Masse: 4100 kg
Große: 5 m Lange, 3,7 m Durchmesser
Start: 17. Oktober 2002, 04:41 UTC
Startplatz: Baikonur Rampe 200/39
Tragerrakete: Proton-K / Blok-DM2
Status: in Betrieb
Bahndaten [1]
Umlaufzeit : 71h 44min
Bahnneigung : 68,3°
Apogaumshohe 159.242 km
Perigaumshohe 3301 km

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.

Missionsaufgaben

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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:

  1. 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.
  2. Ein Spektrometer ( SPectrometer on INTEGRAL , SPI) ermittelt sehr genau die Energie der Gammastrahlen .
  3. Ein Rontgenstrahlenmonitor ( Joint European X-Ray Monitor , JEM-X) zur Mithilfe bei der Identifizierung der Gammastrahlenquellen.
  4. 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.

Technische Probleme

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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]

Einzelnachweise

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  1. Chris Peat: INTEGRAL - Orbit. In: Heavens Above. 9. Mai 2012, abgerufen am 12. Mai 2012 (englisch).
  2. ESA: Extended life for ESA's science missions. 7. Marz 2023, abgerufen am 7. April 2023 (englisch).
  3. Nadja Podbregar: Knappe Rettung des ESA-Observatoriums Integral. In: scinexx.de. 20. Oktober 2021, abgerufen am 20. Oktober 2021 .