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Geschichte der Röntgenastronomie
Da kosmische Röntgenstrahlung in der Erdatmosphäre absorbiert
und gestreut wird, kann sie vom Erdboden aus nicht beobachtet werden.
Ähnlich
wie bei der UV-Astronomie ist man deshalb darauf angewiesen, die Strahlung von
außerhalb der Erdatmosphäre aus zu beobachten.
Die Röntgenastronomie ist aus
diesem Grund erst sehr spät entstanden, und ist ein
Ergebnis des Raumzeitalters.
Da Röntgenstrahlung sehr energiereich ist,
wird sie nicht wie optisches
Licht an einem Spiegel reflektiert. Die Fokussierung ist also sehr
problematisch. 1951 entdeckte der Kieler Physiker Hans Wolter eine Spiegel
Konfiguration, mit der ein Röntgenteleskop konstruiert werden kann.
Sie
besteht aus einem parabolischen und einem hyperbolischen Spiegel, die konfokal
und koaxial befestigt sind. Dabei wird ausgenutzt, daß
Spiegel das Röntgenlicht
unter streifendem Einfall reflektieren können.
Schon die erste
Möglichkeit, in den Weltraum zu schauen, mit der
nach dem zweiten Weltkrieg zur
Verfügung stehenden V-2
Rakete , wurde genutzt, um Röntgenstrahlung
von der Sonne nachzuweisen. Die
erste kosmische Röntgenquelle, Scorpius X-1 sowie der kosmische
Röntgenhintergrund, wurden praktisch gleichzeitig entdeckt, als 1962 ein
Raketenexperiment der NASA
(National Aeronautics and Space Administration), das mit einem
Geiger-Müller Zählrohr ausgestattet war,
vom Mond reflektierte Röntgenstrahlung
messen wollte.
1971 wurde die erste
Röntgen-Himmelsdurchmusterung mit
dem UHURU
Satelliten durchgeführt, und es wurden 339 Quellen entdeckt.
Mit der Wolter-Konstruktion
wurde vom Skylab die Sonnenkorona vom All aus untersucht.
1979 folgte als erstes
Röntgenobservatorium das Einstein-Observatorium
der NASA und 1983 ESAs EXOSAT
, der u.a. mit zwei Wolter-Teleskopen von 56 cm bzw. 17 cm Durchmesser
ausgestattet waren.
Am 1. Juni 1990 startete eine der erfolgreichsten
Röntgenmissionen, ROSAT.
Das Hauptziel bestand darin, die erste vollständige Himmelsdurchmusterung
mit einem abbildenden Röntgenteleskop
überhaupt durchzuführen. Schon ein halbes
Jahr später war diese Mission im Februar 1991 abgeschlossen,
und über 60.000
Röntgenquellen waren neu entdeckt.
Danach hat ROSAT bis zum 12. Februar 1999
erfolgreich detaillierte Untersuchungen
ausgewählter Objekte durchgeführt.
Neben ROSAT gab und gibt es weitere Missionen wie z.B. die
russische GRANAT,
die japanische, von Amerika unterstützte ASCA Mission, die
italienische Beppo-Sax
Mission, die
von den Niederlanden und vom MPE unterstützt wird,
und die amerikanische
RXTE Mission.
Am 23. Juli 1999 wurde der 22,5 Tonnen schwere, 13,45 Meter große und
1,5 Milliarden Dollar (2,8 Milliarden Mark) teure Satellit Advanced X-ray
Astrophysics Facility (AXAF) in
den Orbit gebracht. Bekannter ist dieses Teleskop unter dem Namen "Chandra". Es ist nach dem indischen
Astrophysiker Subrahmanyan
Chandrasekhar benannt, der für
seine Forschung zum Aufbau der Sterne 1983
den Nobelpreis bekam.
Am
10. Dezember 1999 (
BBC-News) ist das Europäische Pendant zu Chandra, XMM-Newton (X-ray Multi-Mirror
satellite), gestartet. Er besteht aus drei Wolter-Spiegelsystemen, die aus 58
ineinandergeschachelten Spiegelschalen bestehen und eine Brennweite von 7,50 m
haben. Für die Aufnahmen stehen zwei CCD Kameras zur Verfügung.
In vielerlei
Hinsicht ist XMM
ein Komplement zu Chandra, als daß er z.B. zwar eine schlechtere Auflösung hat,
jedoch wegen einer größeren Sammelfläche sehr
viel lichtstärker ist. Erste
Ergebnisse mit dem holländischen Reflection
Grating Spectrometer ( RGS) wurden
am 25. Januar 2000 erzielt. Eine erste Aufnahme
wurde am 30. Januar 2000 von der großen Magellan'schen Wolke
mit der European
Photon Imaging Camera (EPIC
pn), einer pn-CCD Kamera, gemacht.
Die deutsche Mission ABRIXAS, die eine
Himmelsdurchmusterung im mittleren Röntgenbereich durchführen
sollte, ist im
Juli 1999 wegen technischer Probleme gescheitert.
In Verbindung mit der
Internationalen Raumstation (ISS) ist ein permanentes
X-ray Observatorium XEUS von der ESA geplant, dessen
Fähigkeit, kleinste Details erkennen zu können, vergleichbar
mit den größten
optischen Teleskopen auf dem Erdboden werden soll.
Links
Harvard
Imagine
the Universe
History
of X-ray telescopes
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