Weltraumteleskop: Gaia wird von Mikrometeoriten und Sonnensturm getroffen
Hyperschneller Weltraumstaub und der stärkste Sonnensturm seit 20 Jahren haben die präzisen Messungen des Weltraumteleskops Gaia in den vergangenen Monaten gefährdet. Im April sei ein winziges Teilchen, das kleiner als ein Sandkorn gewesen sei (ein sogenannter Mikrometeorit), mit hoher Geschwindigkeit auf Gaia eingeschlagen, teilte die europäische Raumfahrtbehörde Esa am 17. Juli 2024 mit(öffnet im neuen Fenster) .
Solche Mikrometeoriten verglühen täglich millionenfach in der Erdatmosphäre. Gaia befindet sich jedoch in einer Entfernung von 1,5 Millionen Kilometern am zweiten Sonne-Erde-Lagrange-Punkt (L2). Dort draußen fehlt die schützende Erdatmosphäre. Deswegen wurde die Raumsonde auch so konstruiert, dass sie Einschlägen standhalten kann.
Aufprall im falschen Winkel
Das funktioniert seit dem Start Gaias im Dezember 2013 recht gut. Das jetzige Objekt traf Gaia jedoch mit sehr hoher Geschwindigkeit und genau im falschen Winkel und beschädigte die Schutzhülle der Raumsonde.
Durch den Aufprall entstand eine kleine Lücke, durch die Streusonnenlicht eindringen kann. Dieses hat etwa ein Milliardstel der Intensität des direkten Sonnenlichts auf der Erde. Das Streulicht störte die sehr empfindlichen Sensoren Gaias jedoch gelegentlich.
Die Gaia-Ingenieure waren gerade dabei, dieses Problem zu beheben, da tauchte das nächste auf: Im Mai fiel erstmals seit mehr als zehn Jahren die Elektronik für die Milliarden-Pixel-Kamera aus. Konkret handelte es sich um eines der 106 ladungsgekoppelten Bauteile (CCDs); diese Sensoren wandeln Licht in elektrische Signale um.
Jeder Sensor hat eine andere Aufgabe, der betroffene Sensor war entscheidend für die Fähigkeit Gaias, die Entdeckung von Sternen zu bestätigen. Ohne diesen Sensor begann Gaia, Tausende falscher Entdeckungen zu registrieren.
Gaia bis an die Grenzen belastet
Die Ursache für den Ausfall der Elektronik ist nicht klar. Jedoch könnte der heftige Ausbruch an energiereichen Sonnenteilchen, die weltweit Polarlichter im Mai 2024 auslösten , dafür verantwortlich sein. Zumindest fallen der Ausfall und der Sonnensturm auf den ungefähr gleichen Zeitpunkt.
Die Sonde wurde zwar so gebaut, dass sie der Strahlung standhalten kann. In der gegenwärtigen Periode hoher Sonnenaktivität wird Gaia jedoch bis an die Grenzen belastet. Ursprünglich wurde das Weltraumteleskop für eine Missionsdauer von etwa sechs Jahren gebaut. Mittlerweile ist es doppelt so lange im Betrieb.
25 GB an täglichen Daten - doch es könnten noch mehr sein
"Durch eine sorgfältige Änderung des Schwellenwerts, bei dem die Software Gaias einen schwachen Lichtpunkt als Stern identifiziert, konnten wir jedoch die Anzahl der durch Streulicht und CCD-Probleme verursachten Fehldetektionen stark reduzieren" , erklärte Gaia-Betriebsingenieur Edmund Serpell vom europäischen Raumflugkontrollzentrum Esoc.
Derzeit sendet Gaia täglich etwa 25 Gigabyte an Daten zu Erde. "Diese Menge wäre noch viel, viel höher, wenn die Software an Bord der Raumsonde nicht zuerst falsche Sternentdeckungen eliminieren würde" .