Start der Astrometrie-Mission Gaia am 19.12.

Die neue Astrometriemission „Gaia“ der ESA wird am 19.12.2013 auf einer Sojus-Fregat-Rakete von Kourou aus auf den Weg zum L2-Punkt geschickt, den sie 5 Jahre lang auf einer blütenartigen Kurve umlaufen wird. Dabei wird siei die Position und Winkelgeschwindigkeit von etwa einer Milliarde Sterne in unserer Galaxie exakter vermessen als jede Mission zuvor.

Der Zeitplan des Sojus-Starts und der frühen Operationen von Gaia ist hier.

Hier ist der Gaia-Blog im ESA-Webauftritt.

Den Start kann man live online verfolgen, und hier. In der Vergangenheit hat dies allerdings zumeist nicht besonders gut geklappt.

Hier der Missionsstatus auf spaceflightnow.com. Ich gehe davon aus, dass man auch hier ein Live-Video zu sehen bekommen wird.

Hier das Launch Kit von Arianespace, der Überblick zur Mission von der ESA, ein kurzes Factsheet sowie die FAQ. Von dort aus verzweigen weitere Links zu anderen Bereichen des ESA-Webauftritts mit vertiefter Information zur Mission.

 

Nicht unerwähnt bleiben sollte an dieser Stelle die 1989 gestartete Mission Hipparcos der ESA, die erste Astrometrie-Weltraummission überhaupt. Dass diese Mission trotz eines Konstruktionsfehlers, der das Erreichen der geostationären Bahn verhinderte, dennoch ein fulminanter Erfolg wurde, grenzt schon an ein Wunder.

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

23 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Das ist wirklich eine historische Mission. Die 3D-Position, die Geschwindigkeit und Helligkeit von 1 Milliarde Sterne wird vermessen werden. Die Entfernung der sonnennächsten Sterne wird dabei bis auf 1 astronomische Einheit genau bestimmt werden.

    Wenn dieser Start misslingt, dann geht ein grosses Investment verloren.

    • Wenn man bedenkt, wie lange bereits an dieser Mission gearbeitet wird, dann wäre ein Fehlstart in der Tat eine Katastrophe. Das endgültige Go-Ahead war im Jahr 2000. Man kann aber davon ausgehen, dass bereits vorher beträchtliche Arbeit in das Design der Mission geflossen sein muss, denn die endgültige Genehmigung kann erst erteilt werden, wenn man weiß, was man da genehmigen soll. Ich kann nicht mehr genau nachverfolgen, welchen Zeitpunkt man als Geburtsstunde von Gaia bezeichnen kann, halte es aber für wahrscheinlich, dass wir von einem Zeitraum von mehr als 15 Jahren reden – vielleicht bis zu 19 Jahren.

      Ich meine, das ist schlicht zu lang für eine Mission. Hier läuft was falsch. Das heißt nicht, dass wir nur noch einfache Missionen machen sollenb, sondern dass sich an der Art, wie komplexe Projekte angegangen werden, etwas ändern muss. Man stelle sich vor, die Amerikaner hätten bereits in den frühen 90ern anfangen müssen, die Mars-Mission MSL zu entwickeln. Absurd. Dabei ist MSL, wenn man sich die technische Komplexität und den Entwicklungsaufwand anschaut, sicher nicht simpler als Gaia.

      • Viel besser als solche Supermissionen wären doch mehrere Generationen von Satelliten mit dem gleichen Anforderungsprofil und den gleichen Aufgaben, aber jeweils mit der gerade aktuell besten Technik realisiert. Anstatt Gaia, also Gaia I, Gaia II und Gaia III jeweils in Abständen von 5 Jahren.

        • Klingt in der Theorie gut, aber in der Praxis ist das kaum zu machen.

          Erstens wäre die erste der Missionen ja im Prinzip wieder Gaia, also auch nicht einfacher oder billiger. Nun könnte man theoretisch zumindest den Bus beibehalten und in 5 und dann in 10 Jahren Gaia Reloaded und Gaia Revolutions starten. Aber in der Praxis scheitert das daran, dass da jede Menge Einzelkomponenten drin wären, die nicht mehr hergestellt, veraltet, unsupported oder aus irgendwelchen andenen Gründen nicht mehr nutzbar sind. Ich rede har nicht von wissenschaftlicher Nutzlast, sondern von Prozessoren, Speicher, Ventilen, Schwungrädern und jeder Menge Kleinteilen. Die müssten alle neu ersetzt werden, durch aktuelle Komponenten, die einzelgestestet, subsystemgetestet und dann systemgetestet werden müssten. Im Prinzip wäre das jedes Mal eine weitgehende Neukonstruktion.

          Eumetsat hat mit den METOP-Satelliten drei Satelliten in Auftrag gegeben, die im Abstand von 5 Jahren gestertet werden. Aber aus den oben genannten Gründen werden alle drei nahezu gleichzeitig gebaut, also eben nicht mit der jeweils aktuellen Technik, und zwei eingelagert. Geht auch, wenn auch jahrelange Lagerung unter Cleanroombedingungen teuer sind. Nur ist dann der dritte halt schon beim Start eigentlich schon steinalt. Oder würden Sie einen 10 Jahre alten Computer kaufen, selbst wenn der unbenutzt ist?

          • Das ist ja jetzt sehr interessant! – Dazu fällt mir jetzt gerade die Kritik des Herrn Leitenberger an das Wartungskonzept vom Hubble-teleskop ein. Der kritisiert das ja auch und hält das vom Herrn Holzherr vorgeschlagene Konzept für sinnvoller, was nach seiner Ansicht dann zu insgesamt 5 Hubbles geführt hätte. Ich nehme an, das Problem, welches Sie hier beschreiben, würde beim Hubble auch zutreffen, so dass man bei dieser Vorgehensweise letztlich auch alle Teleskope mehr oder weniger Gleichzeitig oder hintereinander gebaut hätte. Jedenfalls bis auf die Komponenten, die für einen Austausch vorgesehen waren.

          • Es mag im einen oder anderen Fall vielleicht funktionieren, aber ich sehe das als problematisch an. Ein Satellitenprojekt ist in jedem Fall nicht nur als raumfahrttechnisches oder wissenschaftliches Vorhaben zu sehen, sondern auch als industrielle Unternehmung. Daraus erwachsen nun einmal gewisse Randbedingungen, die das Vorhalten von Einzelkomponenten erschweren. Da ein Satellit nun einmal auch eine komplexe Maschine ist, kann man nicht einfach mal so Komponenten gegen neuere austauschen. Selbst wenn das technisch geht, muss alles von Grund auf getestet werden.

            Es ist auch nicht unbedingt eine Lösung, wenn man gleich von vorneherein eine ganze Serie vorsieht und die Produktion und Lagerhaltung darauf auslegt. Manche Komponenten degradieren, wenn man sie lange lagert, ich denke da mal an Batterien. Das Militär macht zwar genau das – die brauchen ja beispielsweise die großen SpionageAufklärungssatelliten, wie die der Keyhole-Serien des NRO. Die haben aufgrund der Tatsache, dass sie so ein niedriges Perigäum haben, eben einen hohen Treibstoffbedarf und eine limitierte Lebensdauer udn müssen deswegen häufig ersetzt werden. Aber wird dabei Geld gespart? Die Dinger sind sündhaft teuer.

            Was man ins Auge fassen könnte, wäre eine Art Standard-Bus für unterschiedliche Missionen, wobei dieser Standard selbst regelmäßige Upgrades erfährt. Man hätte da sein System von der Stange und müsste darauf nur immer die Nutzlast bauen, die man gerade braucht. Aber erstens ist damit auch nur Geld zu sparen, wenn man viele Missionen macht. Zweitens ist das mit dem Austauschen der Nutzlast leichter gesagt als genan. Wenn man für eine planetare Mission eben mal statt eines UV-Spektrometers eins für thermische Neutronen einbauen will, mag das noch angehen. Aber schon bei orbitalen Teleskopen sind Masse und Abmaße der Nutzlast so beträchtlich, dass es da mit einfachem Aufsetzen nicht mehr getan ist.

  2. Astrium-Chef Beranger sprach bei der Präsentation in Toulouse davon, dass die Idee für „Gaia“ aus dem Jahr 1991 stammt. Studien gibt es laut DLR seit mindestens 1993. Und selbst wenn die eigentliche Sonde jetzt starten soll, wird an den Details der Datenzentren für die Auswertung noch immer gearbeitet.

    • Ich hab mal irgendwo gelesen, dass die aktive Planung anfing, nachdem die Ergebniskataloge der Hipparcos-mission publiziert wurden, also im Jahre 1997.

      • Ob es nun 16, 17 Jahre oder mehr sind, ist letztendlich egal. Wenn einer mit Mitte 30 in so ein Projekt einsteigt und es bis zur Fertigstellung begleitet, dann ist der beim Start schon 50. Bei solchen Projektdauern könnte er noch nicht einmal in eine neues Projekt einsteigen und hoffen, vor seiner Pensionierung den Start noch zu erleben.

        Das Ganze ist einfach absurd. Hier läuft etwas grob falsch.

        • Ja, da stimme ich zu, da läuft wirklich was falsch. Ich schliesse daraus, das die Projektlaufzeiten von der ersten Idee über Konzeptplanung, Genehmigungsverfahren, Detailplanung, Bau und Start so bei maximal 15 Jahren liegen sollten, eher bei 10. Wäre das so eine Hausnummer, womit sie auch einverstanden sind?

          • Nein, als Zielvorgabe ist das viel zu lang. Die „erste Idee“ ist dabei auch nicht wichtig. „Erste Ideen“ kann man schnell mal äußern. Es sollte die Zeit zwischen Beginn der Phase A und Start genommen werden. Die sollte im Schnitt bei 5 Jahren liegen. Ausnahmsweise mehr.

            Das geht doch auch. Bei der ESA war das früher so. Giotto wurde 1985 gestartet. Haben die etwa 1970-1975 mit der Entwicklung angefangen? Absurd. Die ESA wurde ja erst 1975 gegründet. Das ganze Projekt Giotto wurde in wenigen Jahren hochgezogen. Praktisch aus dem nichts. Die ESA hatte vor Giotto keinerlei interplanetare Erfahrung.

            Mars Express: Ende der 1990er angestoßen, um die bereits entwickelten Instrumente der fehlgeschlagenen russischen Mission Mars 96 doch noch einsetzen zu können. Start Juni 2003.

            Der NASA-Rover MSL bekam nach dem Erfolg der MER-Rover im Jahr 2004 das Go-Ahead. Eigentlich wollte er 2009 starten, aber das ließ nicht genug Zeit zum Testen – da wurde es halt 2011. OK, 7 Jahre in diesem Fall, wenn der Joker gezogen werden muss. Wie lange arbeitet aber die ESA schon an ExoMars. und wann wird der Rover endlich zum Mars starten? Eben.

            10-15 Jahre. Pfft. Dann doch lieber gleich den Offenbarungseid leisten und zugeben, dass man nichts gebacken kriegt. Ich beneide immer meine US-Kollegen. Da hat dieselbe Person intensiv und maßgeblich an MGS gearbeitet, an Odyysey, and MRO, oder an MER, dann an MSL, nun an der geplanten MSL-Nachfolgemission. So muss das sein.

  3. Nicht unerwähnt bleiben sollte an dieser Stelle die 1989 gestartete Mission Hipparcos der ESA, die erste Astrometrie-Weltraummission überhaupt. Dass diese Mission trotz eines Konstruktionsfehlers, der das Erreichen der geostationären Bahn verhinderte, dennoch ein fulminanter Erfolg wurde, grenzt schon an ein Wunder.

    War das ein Konstruktionsfehler, dass der Apogäumsmotor nicht zündete? – Das wäre mir neu, denn ich weis nur, dass der nicht zündete und der Satellit deshalb auf einer Geotransferbahn (laut Heavens-Above 523 x 35.770 km) unterwegs ist. Und dann war da, glaube ich, auch noch ein Problem mit der Hauptantenne, die sich nicht so entfaltet hat, wie sie sollte. Oder war das ’ne andere Mission? *grübel*

    • Ja, es war ein Konstruktionsfehler. Wenn jetzt überall geschreiben steht „The Mage-2 engine failed“, dann ist das (höflich) eine unzulässige Vereinfachung oder (ehrlich) schlicht falsch. Ich kann mich nicht mehr genau erinnern, ob es sich um eine Fehlkonstruktion der Verkabelung für den Festbrennstoffmotor handelte oder ob ein Techniker die Kabel falsch anschloss, aber selbst letzteres wäre letztendlich auch ein Konstruktionsfehler gewesen, denn kritische Komponenten sollte man so konstruieren, dass man sie nicht falsch verkabeln oder einbauen kann.

      Die Hauptantenne, die nicht ausklappte, das war die Jupitersonde Galileo, hat also nichts mit Hipparcos zu tun.

      • Uiui, Verkabelung falsch, wie … (hier das einsetzen, was einem dazu einfällt.)! Wenn ich mir überlege, dass inzwischen sogar Waschmaschienensteuerungen so gebaut werden, dass die Stecker nur an bestimmten Stellen passen… und das sind sicher keine Geräte, die ähnliche Bedingungen erfüllen müssen, wie Satelliten.

        Und danke für die Aufklärung bezüglich der Antenne.

      • Hinweis: Die falsche Verkabelung wurde mir von mehreren Stellen als Ursache genannt, aber ich habe bei der Literaturrecherche auch die Möglichkeit einer anderen Versagensursache gefunden, muss das aber erst einmal genauer eruieren.

  4. GAIA ist nun auf dem Weg. Scheint soweit alles geklappt zu haben.

    1 Milliarde Sterne zu vermessen ist ja schon Wahnsinn. Nur mal als Hausnummer: Wenn GAIA einen Stern pro Sekunde schafft, würde das Ganze ca. 30 Jahre dauern… Wie werden diese Sterne eigentlich aus den geschätzten 100 Milliarden Milchstraßensternen ausgewählt? Es wird da ja sicher einen gewissen „Bias“ geben. Wird das reichen, um wirklich eine 3D-Karte der Milchstraße zu rekonstruieren, oder werden da wahrscheinlich größere weiße Flecken bleiben?

      • Der Name war ja mal eine Abkürzung für „Global Astrometric Interferometer for Astrophysics“. Da wären die Großbuchstaben sogar unerlässlich gewesen. Im Laufe der Entwicklung hat man sich entschieden, kein interferometrisches Verfahren anzuwenden, aber den Namen beibehalten, dann aber kleingeschrieben.

    • Die haben sich ja nicht zum Ziel gesetzt, 1 Milliarde Sterne zu vermessen, sondern die erstellte Datenbank wird jeden Stern beinhalten, dessen Position mit dem bildgebenden System aufgelöst und dessen Parallaxe vermessen werden kann. Die Zahl von einer Milliarde ist nur eine Schätzung. Wie viele es wirklich sind, werden wir am Ende der Mission wissen. Die weiter entfernten Sterne geringerer Leuchtkraft werden geringere Chancen haben, erfasst zu werden. Die erstellte Karte wird natürlich einen Bias für die nähere Umgebung des Sonnensystems haben, wo die erfasste Sternendichte und auch die Messgenauigkeit am höchsten sind. Für die entferntesten Gebiete der Galaxie steht da wahrscheinlich die wissenschaftliche Entsprechung von „Hic sunt leones“

      • Ja, ich hatte auch schon den Verdacht, dass das mit der 3D-Karte der Milchstraße eher ein griffiger PR-Slogan ist. Aber eine vernünftige Karte des heimischen „Alpha-Quadranten“ ist ja auch nicht schlecht. Für das weitere müssen wir dann auf den Milky Way Explorer warten, der ja 20000 Lichtjahre aus der galaktischen Hauptebene heraus fliegen und die Milchstraße von dort aus beobachten soll.

        Im Ernst, Gaia ist in jedem Fall eine sehr spannende Mission. Aber es ist schon ein seltsamer Gedanke, dass wir entfernte Galaxien beobachten können, aber nicht wirklich wissen, wie unsere eigene aussieht.

        • Also soo seltsam finde ich den Gedanken gar nicht, wenn man sich die Sache mal genauer überlegt. Eigentlich finde ich es sogar sehr erstaunlich, dass wir ein recht genaues Bild darüber haben, wie unsere Milchstrasse wahrscheinlich aussieht. Damit meine ich dieses Bild aus den Daten vom SpitzerTeleskop.

        • Gaia wird ein grosses Volumen Der Milchstrasse vermessen vom extragalaktischen Halo bis zum Zentrum

          Accurate knowledge of stellar velocities and three-dimensional positions gives insight into the structure and dynamics of our Galaxy, including the build up of its different stellar components through past accretion and merger events with smaller satellite galaxies (Figure 1).

          Dazu wird es etwa 7000 Exoplaneten und hundertausende Asteroiden bestimmen.
          Über die Altersbestimmung der Sterne kann auch die Entwicklung der Milchstrasse geklärt werde. Mit der Bestimmung der Sterngeschwindigkeiten zusammen mit den Sternpositionen kamm auch der Anteil der dunklen Materie bestimmt werden.

        • @Hans: Ich meinte „seltsam“ auch nicht im Sinne von „schwer verständlich“, sondern im Sinne von „interessant“ oder „komisch“. Der Grund ist ja klar; wir sitzen halt mitten im Gewühl und können nicht mal eben ein Stück weit raus fliegen und von draußen drauf schauen.

          @Martin Holzherr: Es ging mir auch nicht darum, die Mission irgendwie abzuwerten. Wissenschaft ist ein evolutionärer Prozess, da geht es nicht in großen Durchbrüchen, sondern Schritt für Schritt voran, und Gaia wird ein solcher sein.

Schreibe einen Kommentar




Bitte ausrechnen und die Zahl (Ziffern) eingeben