Das CCD-Array der Gaia-Kamera wird montiert.
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Die größte Digitalkamera

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Herzstück des mit fortschrittlichsten Technologien ausgestatteten Astrometrie-Satelliten Gaia ist die im Nutzlastmodul befindliche digitale Weltraumkamera. Sie ist die größte, die je für eine Raumfahrtmission gebaut wurde. Die Kamera wird jedoch keine Himmelsaufnahmen liefern, wie das Weltraumteleskop Hubble. Ihre Hauptaufgabe besteht in der Erfassung von Positionen, Farben und Helligkeiten von einer Milliarde Sternen.

Ihr Bildsensor besteht aus 106 lichtempfindlichen CCD-Sensoren (Charge-coupled Devices) mit einer Auflösung von knapp einer Milliarde Pixel, 50-mal so viel wie die modernsten Profi-Spiegelreflexkameras besitzen. Diese CCD-Detektoren sind von „e2v technologies“, einer in Chelmsford ansässigen britischen Firma, eigens für die Mission entwickelt worden.

Die Leistungsfähigkeit der Digitalkamera verdeutlicht am besten die folgende Gegenüberstellung. Das menschliche Auge kann in einer klaren Nacht Sterne bis zu einer scheinbaren Helligkeit von plus sechs Magnituden ausmachen.

Hierzu eine kurze Erklärung: Magnitude ist ein Maß aus der Astronomie. Es gibt die scheinbare Helligkeit eines Himmelskörpers für einen Betrachter von der Erde aus an. Je größer die Zahl ist, desto dunkler ist das Objekt. Zum Vergleich: der Polarstern hat eine scheinbare Helligkeit von plus 2 mag, unser Mond hat minus 13 mag, die Sonne als hellster Punkt am Firmanent hat minus 27 mag. Statt Magnitude kann man auch Größenklasse oder schlicht Größe sagen. Alle drei Begriffe sind identisch.

Zurück zu Hipparcos. Die Raumsonde konnte Sterne vermessen, die 250-mal dunkler waren, als das Auge wahrnehmen kann. Das von Astrium in Toulouse (Frankreich) gebaute Superauge kann jedoch noch Sterne erfassen, die vierhunderttausend Mal schwächer leuchten, als wir mit bloßem Auge sehen könnten.

Auch die astrometrische Leistungssteigerung gegenüber dem Gaia-Vorgänger ist enorm. Lag die Präzision bei Hipparcos 200-mal höher als bei früheren Messungen, so bietet Gaia unter astrometrischen Gesichtspunkten nochmals eine um 100- bis 1000-mal höhere Präzision.

Oder anders ausgedrückt: Hipparcos hätte den Durchmesser eines menschlichen Haares auf 20 Kilometer Entfernung ermitteln können. Bei Gaia sind es bereits 1000 Kilometer.

Der Toulouser Projektleiter Vincent Poinsignon stellte hierzu einen treffenden Vergleich an: „Im Vergleich zu dem ‚Adlerauge‘ von Gaia erscheint Hipparcos blind wie eine Fledermaus. Gaias Superauge könnte vom Mond aus den Fingernagel eines Menschen auf der Erde vermessen.“

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