Gammasatellit späht ins All

Gammastrahlen tauchen unser Bild vom Universum in neues Licht. Das Satelliten-Observatorium GLAST soll das Beobachtungsfenster zu dieser geheimnisvollen, sehr energiereichen Strahlung öffnen und den Forschern neue Erkenntnisse über die Geburt und frühe Entwicklung des Alls bringen. Das Teleskop wird soviel Gammastrahlung und -blitze wie nie zuvor aufspüren und deren Energie und Herkunft bestimmen. Dabei helfen ihm Bordinstrumente aus dem Max-Planck-Institut für extra terrestrische Physik in Garching bei München.

Mit GLAST, dem Gamma-Ray Large Area Space Telescope, soll das bisher leistungsfähigste Gammastrahlen-Teleskop seinen Beobachtungsposten in der Erdumlaufbahn beziehen. An Bord teilen das Großflächenteleskop LAT (Large Area Telescope) und der GLAST Burst Monitor (GBM) mit seinen 14 Detektoren das Energiespektrum der Strahlen unter sich auf. LAT durchmustert das Gammaspektrum bei hohen Energien, während die am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik entwickelten GBM-Detektoren die Strahlen niedriger Energie beobachten. Sie blicken in alle Richtungen und schlagen Alarm, sobald sie einen der mysteriösen Gammablitze – die gewaltigsten explosiven Strahlenausbrüche im gesamten Kosmos – entdecken.

Dann dreht sich die Hauptkamera des Teleskops in die richtige Richtung. „Mit dem Computer können wir dann auswerten, aus welcher Richtung der Gammaquant kam und welches kosmische Ereignis ihn auslöste“, erläutert Max-Planck-Astrophysiker Andreas von Kienlin, Co-Investigator der Max-Planck-Beteiligung am GLAST-Projekt.

Gammablitze zählen zu den großen Rätseln der Astronomie. In wenigen Sekunden setzen sie soviel Energie frei wie unsere Sonne in Milliarden von Jahren. Woher stammen diese Blitze? Dahinter können sich nur die heftigsten und spektakulärsten Phänomene des Universums verbergen, denn nur sie erzeugen solch unvorstellbare Mengen an Energie: der Einsturz von Materie in supermassive schwarze Löcher, Zusammenstöße von Neutronensternen, Explosionen massereicher Sterne oder Materieströme mit beinahe Lichtgeschwindigkeit.

Das neue Weltraumteleskop soll klären, welche Prozesse solch hohe Energien hervorbringen. Die Astrophysiker hoffen, aus den Ergebnissen Rückschlüsse auf die Entwicklung des Universums als Ganzes zu ziehen. Und vielleicht sogar der rätselhaften dunklen Energie einen Schritt näher zu kommen – jener Energie, die das Universum auseinandertreibt.

Der Satellit ist der Nachfolger des Compton Gamma-Ray Observatory, das nach fast zehnjähriger Betriebszeit im Jahr 2000 kontrolliert zum Absturz gebracht wurde. GLAST kann die Herkunft der Strahlen viel genauer bestimmen als das Teleskop seines Vorgängers. Außerdem ist es mit der Arbeitsteilung von LAT und den GBM-Detektoren erstmals möglich, einen Zusammenhang zwischen hoch- und niederenergetischen Strahlung der Gammablitze herzustellen. „Erstmals seit dem Compton-Satelliten wird es wieder möglich sein, Energiespektren von Gammablitzen über das gesamte elektromagnetische Spektrum mit hoher Genauigkeit zu vermessen“, sagt Jochen Greiner vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik.

Am GBM-Projekt waren neben dem Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, und die Universität von Alabama beteiligt. Das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik war für die Entwicklung und die Beschaffung der Detektoren des GBM und deren Stromversorgung zuständig. Die Detektoren wurden von der Firma Jena-Optronik GmbH in Jena gebaut; die Stromversorgung stammt von der Firma Astrium in Friedrichshafen. Das Projekt wurde aus Geldern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert.