Europas leistungsstarker Milchstraßen-Mapper steht vor einigen Problemen, da die Steuerungen das Gaia-Teleskop für den Betrieb vorbereiten. Auch die Teleskopoptik sendet nicht so effizient wie das vorhergesagte Design.
Die Controller betonen, dass das Lichtproblem nur die schwächsten sichtbaren Sterne betreffen würde und dass derzeit Tests durchgeführt werden, um die Auswirkungen auf die Mission zu minimieren. Trotzdem wird es einige Auswirkungen darauf geben, wie gut Gaia aufgrund dieses Problems die Sterne um ihn herum abbilden kann.
"Obwohl es im Vergleich zu Gaias Leistungsvorhersagen vor dem Start wahrscheinlich einige Verluste geben wird, wissen wir bereits, dass die wissenschaftliche Rückkehr von der Mission immer noch immens sein wird, was unser Verständnis der Entstehung und Entwicklung unserer Milchstraßengalaxie und vieles mehr revolutioniert." schrieb das Gaia-Projektteam in einem Blogbeitrag.
Beide Probleme sind seit April öffentlich bekannt, und das Team hat in den letzten Monaten hart daran gearbeitet, die Ursache zu ermitteln. Von den beiden scheint das Team den größten Erfolg bei den Problemen mit der Optikübertragung zu haben. Sie haben das Problem auf Wasserdampf im gefrorenen Teleskop zurückgeführt (keine Überraschung, da Gaia zwischen -100 Grad Celsius und -150 Grad Celsius oder -148 Fahrenheit und -238 Fahrenheit arbeitet).
Das Team schaltete die Heizungen von Gaia (an den Spiegeln und in der Brennebene) ein, um das Eis zu entfernen, bevor die Temperatur wieder gesenkt wurde, damit das Teleskop seine Arbeit erledigen kann. Obwohl etwas Eis erwartet wurde (deshalb waren die Heizungen dort), gab es mehr als erwartet. Es wird auch erwartet, dass das Raumschiff seinen Innendruck im Laufe der Zeit ausgleicht und Gase aussendet, die wiederum gefrieren und Störungen verursachen können. Daher werden mehr dieser „Dekontaminationsverfahren“ erwartet.
Das Streulichtproblem erweist sich als hartnäckiger. Die Lichtwellen von Sonnenlicht und helleren Lichtquellen am Himmel bewegen sich wahrscheinlich um den Sonnenschutz und bluten in die Teleskopoptik, was unerwartet war (aber das Team versucht jetzt zu modellieren und zu erklären).
Vielleicht war es mehr Eis. Die Herausforderung besteht darin, dass im Bereich des thermischen Zeltes keine Heizungen platziert wurden, die für das Problem verantwortlich sein könnten. Daher überlegte das Team zunächst, die Position von Gaia zu verschieben, damit Sonnenlicht auf diesen Bereich fällt und das Eis schmilzt.
Simulationen zeigten keine Sicherheitsprobleme mit der Idee, aber "es gibt derzeit keinen Plan, dies zu tun", schrieb das Team. Dies liegt daran, dass einige Tests an Bodengeräten in europäischen Laboratorien keine eindeutigen Hinweise für oder gegen Eisschichten zeigten, die das Streulicht stören. Es schien also nicht viel Sinn zu machen, das Verfahren durchzuführen.
Stattdessen besteht die Idee darin, „modifizierte Beobachtungsstrategien“ zu entwickeln, um die Daten zu sammeln, und dann die Software auf dem Raumschiff und vor Ort zu optimieren, um „die Daten, die wir sammeln werden, am besten zu optimieren“, schrieben die Gaia-Manager.
„Das Streulicht ist über Gaias Fokusebene variabel und zeitlich variabel und hat unterschiedliche Auswirkungen auf jedes der wissenschaftlichen Instrumente von Gaia und die entsprechenden wissenschaftlichen Ziele. Daher ist es nicht einfach, die Auswirkungen auf einfache Weise zu charakterisieren “, fügten sie hinzu. Sie sagen jedoch voraus, dass ein Stern mit einer Stärke von 20 (der Grenze von Gaias Kräften) seine Positionsgenauigkeitsabbildung um etwa 50% reduzieren würde, während hellere Sterne weniger Einfluss haben würden.
„Es ist wichtig zu wissen, dass für viele der wissenschaftlichen Ziele von Gaia diese relativ helleren Sterne und ihre Positionen mit viel höherer Genauigkeit entscheidend sind. Daher ist es gut zu sehen, dass sie im Wesentlichen nicht betroffen sind. Außerdem bleibt die Gesamtzahl der erkannten und gemessenen Sterne unverändert “, fügten die Manager hinzu.
Das Team verfolgt auch ein kleineres Problem mit einem System, das den Trennungswinkel zwischen den beiden Teleskopen von Gaia messen soll. Es muss gemessen werden, wie sich kleine Temperaturänderungen auf den Winkel zwischen den Teleskopen auswirken. Während das System in Ordnung ist, variiert der Winkel mehr als erwartet, und es wird mehr Arbeit erforderlich sein, um herauszufinden, was als nächstes zu tun ist.
Trotzdem ist Gaia fast bereit, eine wissenschaftliche Sitzung zu beginnen, die ungefähr einen Monat dauern wird. Das Team erwartet nach dieser Zeit einen besseren Überblick darüber, wozu das Teleskop in der Lage ist und wie mit diesen Problemen umgegangen werden kann. Gaia operiert ungefähr 1,5 Millionen km (932.000 Meilen) von der Erde entfernt an einem schwerkraftstabilen Punkt im Weltraum, der als L2 bekannt ist. Für einen Hausbesuch, wie wir ihn mit dem Hubble-Weltraumteleskop gewohnt waren, ist er also etwas zu weit.
Quelle: Europäische Weltraumorganisation
