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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

Ein kurzer Abriß der Geschichte der Röntgenastronomie

Röntgenemission von Planeten

Spektroskopische Dichtediagnostik





Stand: Don, 20 Dez 2001 13:45:00

Verantwortlich für den Inhalt: J.-U. Ness