National: Erfolgreicher Erstflug des größten, Ballon getragenen Sonnenobservatoriums (SUNRISE)
International: Kryogenes optoelektronisches Instrument (PACS) auf ESAs Herschel-Satelliten generiert Bilder der Superlative
Transatlantisch: Gelungener Testflug des Flugzeug getragenen, stratosphärischen Observatoriums für Infrarot Astronomie (SOFIA)
Bayrisch: Neues 2m Fraunhofer Teleskop (Observatorium der LMU München) für den Münchner Hausberg Wendelstein
Happy Birthday: Röntgenteleskop XMM-Newton 10 Jahre im All
1.) Die Sonne fest im Blick: SUNRISE
Kayser-Threde, der Spezialist für optische Systeme und Instrumente, war für Entwicklung und Bau des Teleskops für das Sonnenobservatoriums verantwortlich. Die Beauftragung kam vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS); die Finanzierung erfolgte durch das Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi) über das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).
Mission. Das leichtgewichtete Instrument SUNRISE ermöglicht spektro-polarimetrische, hochauflösende Beobachtungen der Sonne im ultravioleten bis für das menschliche Auge sichtbaren Spektralbereich (UV-VIS). Der Flug des Teleskops in 37 km Höhe (außerhalb der Troposphäre) ermöglichte Beobachtungen im Wellenlängenbereich ab 200 nm. Das wissenschaftliche Ziel des Erstfluges im Juni 2009 war die Untersuchung der magnetischen Strukturen in der solaren Atmosphäre und ihre Wechselwirkung mit den konvektiven Plasmaströmen der Sonne.
Schärfster Blick. Mit einer Auflösung von Strukturen in der Größenordnung von 35 km auf der Sonnenoberfläche ermöglicht SUNRISE den bis jetzt schärfsten Blick auf die Sonne.
Dr. Peter Barthol, Projektleiter von SUNRISE am MPS bestätigt: „Das SUNRISE Teleskop hat eine ausgezeichnete Bildqualität geliefert.“ Dies ist hauptsächlich dem optimalen Designs des 1m-Hauptspiegels zu verdanken, der aus der Glaskeramik Zerodur gefertigt wurde und den bisher leichtesten Spiegel seiner Art darstellt.
Der Flug. Im Flug erreicht der Helium gefüllte Ballon einen Durchmesser von etwa 130 Metern und trägt das wissenschaftliche Instrument, das zusammen mit Ballon, Fallschirm und Hilfsausrüstung insgesamt rund 6 Tonnen wiegt. Vom Raketen- und Ballonstartplatz ESRANGE in Lappland (ideal gelegen für 24-stündige Sonnenbeobachtungen) reiste das Sonnenobservatorium mit den Windsystemen der Stratosphäre in 137 Stunden nach Nordkanada. Dabei wurden 1,5 TByte an wissenschaftlichen Daten gespeichert. Bei der Landung per Fallschirm wurde die Teleskopstruktur erwartungsgemäß zerstört, die Spiegel selbst blieben gemäß Anforderung intakt und warten auf den nächsten Einsatz.
2.) Eiskalter Späher PACS (Photometer Array Camera and Spectrometer)
Das ‚weltbeste’ kryogene optoelektronische Instrument im All, PACS auf ESAs Herschel-Satelliten, ermöglicht einzigartige Einblicke in die Kinderstube des Universums. Kayser-Threde war mit Entwicklung und Bau dieses Spektrometers vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik beauftragt worden. Finanziert wird das Instrument durch das DLR mit Mitteln des BMWi.
Klein, leicht, komplex. 1400 opto-mechanische und strukturelle Bauteile wurden von den Optik-Spezialisten bei Kayser-Threde in die extrem leichtgewichtete Struktur (vom 1800 kg Aluminiumblock blieben nur 2% erhalten) des kryogenen Instruments PACS auf engstem Raum verbaut. Mit einer Wandstärke von minimal 1mm unterstützt die Struktur die Platzierung von 52 Spiegeln und zwei Kalibrationsquellen auf zwei Ebenen.
Weite Reise. Nach der Reise ins All mit einer Ariane 5 Rakete musste PACS bis zum Einsatzort rund 1,5 Millionen Kilometer zurück legen, nämlich zum so genannten Lagrange-Punkt L2 mit seinem gravitativen Gleichgewicht. Die im Juni 2009 gestartete Mission soll mindestens bis 2012 dauern – das tatsächliche Missionsende hängt vom Verbrauch des Kühlmittels ab. Über 2000 Liter superflüssigen Heliums kühlen das Instrument bis fast auf den absoluten Nullpunkt ab. Dies ist notwendig, da die zu beobachtenden Objekte selbst nur wenige Kelvin an Wärmestrahlung abgeben.
3.) SOFIA: Infrarot-Astronomie in 12 km Flughöhe (Stratosphärisches Observatorium für Infrarot Astronomie)
Das 17-Tonnen Teleskop wurde im Auftrag des DLR durch ein deutsches Konsortium der Firmen Kayser-Threde und MAN Technologie (jetzt MT Aerospace) entwickelt und gebaut. Es handelt sich um ein deutsch-amerikanisches Gemeinschaftsprojekt. Mit 40 % des Auftragsvolumens war Kayser-Threde verantwortlich für alle optischen Systeme des Teleskops (Primärspiegel, Sekundärspiegel, Tertiärspiegel und optische Kameras), wesentliche Teile der Elektronik und Teile der Struktur. Kayser-Threde ist nach wie vor im Projekt aktiv (z.B. mit Unterstützungsarbeiten vor Ort, Konzeption oder der Herstellung einer Sonnenabdeckung für das empfindliche Teleskop für die Testflüge am Tage).
An Bord einer modifizierten Boeing 747 SP wurde das Teleskop mit einem 2,7 Meter Primärspiegel und allen für den Betrieb des Observatoriums benötigten Zusatzsystemen installiert. In 12 km Höhe soll SOFIA Astronomen aus aller Welt einen Blick in die Tiefen des Alls eröffnen, der selbst mit einem noch so großen Teleskop von der Erde aus nicht möglich wäre. So sind etwa im für den Menschen unsichtbaren infraroten Wellenlängenspektrum wichtige astronomische Vorgänge zu beobachten, die maßgeblich zur Erklärung zum Ursprung des Universums beitragen.
Die Testflüge Anfang Dezember waren erfolgreich. Der internationale „Forschungsbetrieb“ soll ab 2010 aufgenommen werden.
4.) Vollautomatisches Hochtechnologieteleskop für Astronomisches Observatorium auf dem Wendelstein
Mit Kayser-Threde als Hauptauftragnehmer entsteht derzeit im Auftrag der Ludwig-Maximilians Universität München und dem Staatlichen Bauamt München mit Mitteln des Freistaates Bayern das neue, technisch anspruchsvolle 2m-Fraunhofer-Teleskop für das Wendelstein-Observatorium.
Das neue Teleskop soll eine so genannte Weitwinkelkamera zur Abbildung von wenigstens 0,5 Grad des Himmels (Vollmonddurchmesser) sowie eine Mehrkanalkamera (optisch und nahes Infrarot) und Spektrographen für mittlere bis hohe Auflösung bekommen, um die kommenden wissenschaftlichen Projekte der Universitäts-Sternwarte München zu unterstützen.
Bauarbeiten. Unter Leitung des Staatlichen Bauamts wurde im Sommer 2009 eine neue Teleskopplattform auf dem Wendelstein erreichtet. Die zugehörige Kuppel soll 2010 installiert werden.
Bei Kayser-Threde wurden parallel die Entwicklungs- und Designarbeiten für das Teleskop abgeschlossen. Damit wurde mit der Beauftragung der drei Spiegel beim Hersteller ein wichtiger Meilenstein erreicht. Die Fertigung und Politur des Spiegels soll im Frühjahr 2011 abgeschlossen sein, in diesem Zeitraum werden auch Teleskopstruktur und -Steuerung aufgebaut. Eine besondere Herausforderung wartet bei der Installation des rund 25 Tonnen schweren Teleskops auf dem Berggipfel auf Kayser-Threde: Einzelteile mit einem Gewicht von bis zu fünf Tonnen müssen per Lastenhubschrauber hochgeflogen und dann mit einem extra installierten Baukran in der Kuppel montiert werden. Die Übergabe des Teleskops ist für 2011 vorgesehen.
5.) 10. „Dienstjubiläum“ für ESA-Röntgenteleskop
XMM-Newton (X-Ray Multi Mirror), das bislang größte (11 m Länge; Brennweite: 7,5 m) hochgenaue Röntgenteleskop (mit einer Auflösung von 11-15 Bogensekunden; dies entspricht der Höhe des Gipfelkreuzes der Zugspitze von München aus gesehen) wurde am 9. Dezember 2009 mit einer Ariane 5 in eine hochexzentrische Umlaufbahn gebracht. Kayser-Threde hat gemeinsam mit der damaligen Tochterfirma Media Lario in direktem Auftrag von ESA mit die wichtigsten Bestandteile des Teleskops, nämlich die drei Teleskopspiegelmodule, entwickelt, hergestellt, verifiziert und integriert.
Ein technologisches Meisterstück gelang Kayser-Threde mit jedem der fünf insgesamt produzierten Spiegelmodule: Jeweils 58 eng ineinander gesetzte, 60 cm lange konzentrische Spiegelschalen bilden ein Modul mit einem gemeinsamen Brennpunkt, das die Röntgenstrahlen hochpräzise auf den Detektor fokussiert.
Die Erwartungen der Experten konnten aufgrund der großen Kollektorfläche und der enormen Leistungsfähigkeit der Spiegelmodule sogar deutlich übertroffen werden. XMM-Newton ermöglichte einen Durchbruch in der Röntgenastronomie.
Das Hochtechnologie-Unternehmen Kayser-Threde demonstriert mit den oben genannten Projektbeispielen seine herausragende Optikkompetenz in allen optischen Wellenlängenbereichen. Künftig auch in der satellitengestützten Erdbeobachtung. So arbeitet das Unternehmen derzeit im Auftrag des DLR an der Realisierung des nächsten nationalen, optischen Erdbeobachtungssatelliten EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Programme), der 2013 gestartet werden soll. Kayser-Threde freut sich auf die kommenden Herausforderungen und die Chance, das Wissen über unseren Planeten mit neuartigen, globalen Umweltsondierungen zu erweitern.
Bildmaterial senden wir auf Anfrage gerne zu!
Über Kayser-Threde. Kayser-Threde GmbH ist ein führendes Systemhaus, das sich auf Entwicklung und Implementierung von High-Tech-Lösungen für Luft- und Raumfahrt, Wissenschaft und Industrie spezialisiert hat. Die umfangreiche Angebotspalette beinhaltet Systemlösungen für bemannte und unbemannte Raumfahrtmissionen, optische Systeme und Prozessleittechnik.
Kayser-Threde wurde 1967 gegründet und verfügt über eine weltweite Kundenbasis, die von Industrie, Raumfahrtagenturen und Regierungen bis zu wissenschaftlichen Institutionen reicht. Kayser-Threde wird für die enge Zusammenarbeit mit seinen Kunden geschätzt - vom Projektstart bis zur vollständigen Abwicklung eines Projektes. Dabei reicht das Spektrum von Studien, Analysen und Systemdesign über Spezialentwicklungen, Testdurchführungen, Produktion bis zu Implementierung, Betrieb und Support. Aufgrund der technischen Anforderungen in der Raumfahrt sind bei Kayser-Threde höchste Qualitätsstandards etabliert, die sich in der Zuverlässigkeit der Produkte, Systemlösungen und Prozesse widerspiegeln. Kayser-Threde ist Teil des OHB Technology Konzerns.
