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TUD-Forscher bei Gaia-Mission der ESA dabei

07.09.2016

Gaia-Mission der ESA: TUD-Forscher sind bei der Bestimmung der Weltraum-Positionen von etwa einer Milliarde Sternen dabei

Am 14. September werden erste Daten dieser Weltraum-Mission veröffentlicht


Dies ist kein Foto und keine künstlerische Darstellung. Die Abbildung zeigt die Dichteverteilung der von Gaia gemessenen Sterne am Himmel: Je heller desto mehr Sterne wurden in dieser Richtung registriert. Insgesamt zeigt das Bild mehr als eine Milliarde Sterne. Man erkennt das Band der Milchstraße mit vielen Dunkelwolken. Zwei hellen Flecken rechts unten sind die beiden Magellanschen Wolken -- die Zwerggalaxien, die unsere Galaxie begleiten. Man erkennt auch einige Galaxien und Kugelsternhaufen als kleine helle Punkte. ESA/Gaia-CC BY-SA 3.0 IGO

Auf diesen Tag hat die Welt der Astronomie, ja die Welt der Wissenschaft überhaupt gewartet! Am 14. September 2016 wird die bahnbrechende Gaia-Mission der ESA die ersten Daten
veröffentlichen. „In der gesamten Astronomie wird das Ereignis als
revolutionär angesehen“, hebt Prof. Sergei Klioner, Professur für Astronomie der TU Dresden, hervor.

Das Lohrmann-Observatorium der TU Dresden
beteiligt sich an diesem Gaia-Projekt seit 16 Jahren und spielt im 
Projekt eine wichtige Rolle.

Gaia ist eine Raummission, deren Hauptziel es ist, Positionen von
 etwa einer Milliarde Sternen im Weltraum zu bestimmen. „Die große Menge
 an vermessenen Objekten und die hohe Messgenauigkeit von einigen 
Mikrobogensekunden sind dabei besondere Herausforderungen, deren Bewältigung bisher einmalig ist“, so Professor Klioner. Und er veranschaulicht diese Präzision: „Ein Winkel von einer
Mikrobogensekunde entspricht ungefähr der Dicke eines Blattes Papier, wenn man das Blatt von der anderen Seite der Erde aus – also aus einer Distanz von etwa 12.000 km – betrachtet.“ Diese Genauigkeit mache es
 möglich, winzigste Bewegungen der Himmelsobjekte zu vermessen und
 dadurch auch die Entfernungen zu berechnen. Entfernungsbestimmung ist
 eines der wichtigsten und schwierigsten Probleme in der
 Astronomie. Erst wenn die Entfernung zu einem Objekt bekannt ist, lassen sich dessen physikalische Eigenschaften vollständig bestimmen.

Gaia wurde von der ESA am 19. Dezember 2013 gestartet und soll
 mindestens 5,5 Jahre im All arbeiten. Der Satellit arbeitet vollautomatisch und bewegt sich auf einer speziellen Bahn etwa 1,5
 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, wo die
 Beobachtungsbedingungen nahezu ideal sind. Die Daten werden mit der
 größten je ins All geschickten CCD-Kamera von 1000 Megapixel
 gesammelt, komprimiert und an die Erde geschickt. Die
 Datenverarbeitung wird in mehreren europäischen
 Forschungseinrichtungen durchgeführt.

„Die astrometrische Lösung, welche die Positionen, Geschwindigkeiten und Entfernungen der Objekte 
liefert, ist eine der größten Berechnungen in der Geschichte der
 Astronomie. Etwa zehn Milliarden Parameter sollen aus einer Billion
 Beobachtungen bestimmt werden“, so Klioner.

Insgesamt arbeiten für Gaia europaweit
 mehrere Hundert Wissenschaftler, die im Gaia-DPAC (Data Processing and 
Analysis Consortium) organisiert sind. Der Arbeitsaufwand des gesamten 
Projekts wird Klioner zufolge mit 4000 Personenjahren abgeschätzt.

Nun also werden die ersten 
Ergebnisse, das sogenannte „Gaia Data Release 1“ am 14. September
 2016 veröffentlicht. Diese Ergebnisse basieren auf nur 14 Monaten der Beobachtungszeit und
 bestehen aus Himmelspositionen und Helligkeiten von ca. einer
Milliarde Sternen. Für zwei Millionen Sterne, die schon vor etwa 25
Jahren durch eine andere ESA Mission „Hipparcos“ beobachtet wurden, werden die ersten vollständigen Lösungen (darunter auch die
Entfernungen) veröffentlicht.

Prof. Sergei Klioner arbeitet im Gaia-Projekt seit 2000 mit. Seit 2007 ist er Mitglied 
des siebenköpfigen wissenschaftlichen Gaia-Leitungsteams (Gaia Science
Team).

Seit 2006 wird eine Gaia-Gruppe im Lohrmann-Observatorium von
 DLR, DFG und ESA finanziert. Das Gaia-Team an der TU Dresden ist ein
Teil der internationalen Gruppe, welche die astrometrische Lösung
 definiert und berechnet. Diese Dresdner Wissenschaftler sind speziell für die Untersuchung und 
Beseitigung systematischer Fehler in der Lösung
 verantwortlich. „Darüber hinaus“, so Prof. Klioner, „sind wir für relativistische
 Modellierung der Gaia-Beobachtungen, Definition und Durchführung der
 Tests fundamentaler physikalischer Gesetze mit Gaia-Daten als auch 
für die Synchronisation und kontinuierliche Überwachung der Atomuhr
des Gaia-Satelliten verantwortlich.“



Außerdem werden seit etwa einem Jahr durch die Dresdner Gaia-Gruppe spezielle 
Versionen der astrometrischen Lösung für Gaia berechnet. Sergei Klioner: „Sehr wichtig 
ist für uns dabei die Rechenzeit, die uns auf dem neuen Hochleistungsrechner der TUD durch das ZIH zu Verfügung gestellt 
wurde. Diese Lösungen waren und sind unabdingbar für die eingehende 
Untersuchung der Ergebnisse und haben die Qualität der astrometrischen
 Lösung von Gaia entscheidend verbessert.“



15. September 2016: Öffentlicher Vortrag und extra Ausstellung zu Gaia

Am 15. September 2016 (17:00 Uhr) findet ein öffentlicher Vortrag zur ersten Datenveröffentlichung der ESA Mission Gaia im Andreas-Pfitzmann-Bau E023 (Fakultät für Informatik, Nöthnitzer Str. 46) statt.
Prof. Sergei Klioner, TU Dresden, ist Mitglied des Leitungskomitees der Mission und wird einen Überblick über die Mission und die jetzt veröffentlichten Daten geben. Der Vortrag richtet sich allgemein an naturwissenschaftlich interessiertes Publikum und umfasst folgende Themen:

- Was ist Astrometrie?
- Die Gaia Mission, der Satellit und sein Messprinzip
- Die Herausforderung der Datenverarbeitung
- Bedeutung für die Astronomie und Astrophysik
- Überblick ausgewählter Anwendungen
- Die Dresdner Beteiligung

Bereits ab 16 Uhr haben die Besucher die Möglichkeit, im gleichen Raum eine Ausstellung zum Thema Gaia zu besichtigen und mit dem Gaia Team der TU Dresden zu sprechen.

Informationen für Journalisten:
Prof. Sergei Klioner
TU Dresden
Professur für Astronomie
Telefon: +49 (0) 351 463-32821
Sergei.Klioner@tu-dresden.de

Weitere Informationen:

http://www.cosmos.esa.int/web/gaia Webadresse von Gaia
http://sci.esa.int/gaia/52885-outreach-resources/ Weitere Presseartikel
http://sci.esa.int/gaia/58042-mark-your-calendar-gaia-data-release-set-for-14-se... Veröffentlichung der ersten Daten der ESA-Mission Gaia

Kim-Astrid Magister | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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