Der Landolt-Satellit wird Laser auf Teleskope auf der Erde strahlen und als absoluter Flusskalibrator dienen.(Bildnachweis: Eliad Peretz)
Im Jahr 2029 können Himmelsbeobachter mindestens einen von Menschen gemachten „Stern“ am Himmel sehen.
Anfang dieser Woche gab die NASA Pläne bekannt, einen kleinen Satelliten in einer Erdumlaufbahn in einer Höhe von etwas mehr als 35.400 Kilometern über der Oberfläche unseres Planeten zu platzieren – weit genug, damit der Satellit für Teleskope auf der Erde einen echten Stern imitieren kann. Wissenschaftler sagen, dass der Satellit mit dem Namen Landolt nicht hell genug wäre, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, aber wenn Sie zufällig ein persönliches Teleskop zu Hause haben, können Sie vielleicht ein schuhkartongroßes Objekt entdecken, das stationär über den Vereinigten Staaten schwebt.
Das Hauptziel der Mission ist es, die Kalibrierung von Teleskopen auf der Erde zu unterstützen und neue, genauere Kataloge der Helligkeit von realen Sternen zu erstellen.
In der Umlaufbahn wird der Satellit acht Laser an Bord auf bodengestützte Teleskope richten, die den „künstlichen Stern“ im gleichen Rahmen wie ihre wissenschaftlichen Ziele beobachten. Nachdem sie gemessen haben, wie viel des Laserlichts – das eine vorher festgelegte Helligkeit hat – von der Atmosphäre unseres Planeten absorbiert wird, können die Astronomen es mit etwa 60 realen Sternen vergleichen und so die Sternhelligkeit von der Erde aus gesehen genauer katalogisieren, als dies mit herkömmlichen Methoden möglich ist.
„Laser im Weltraum sind ein ziemlich cooles Verkaufsargument, ebenso wie die Arbeit an einer Mission“, sagte Jamie Tayar, ein Assistenzprofessor für Astronomie an der Universität von Florida, in einer Erklärung. „Aber aus wissenschaftlicher Sicht ist das, was wir hier zu tun versuchen, wirklich grundlegend.
Bessere Kataloge der stellaren Leuchtkraft werden die Genauigkeit erhöhen, mit der verschiedene Eigenschaften von Sternen, wie ihre Helligkeit, Größe und ihr Alter, gemessen werden. Diese Genauigkeit wiederum kann es den Wissenschaftlern ermöglichen, andere Messungen, die ebenfalls auf Sternhelligkeiten und -entfernungen beruhen, feinabzustimmen. Die Sterndynamik hilft uns beispielsweise dabei, das Alter des Universums zu messen und festzustellen, wie schnell es sich im Laufe der Zeit ausgedehnt hat. Die Astronomen können auch genauer bestimmen, wie viel Energie von den Sternen ausgeht, was bei der Suche nach umkreisenden Exoplaneten mit potenziell lebensfreundlichen Bedingungen helfen könnte.
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„Es gibt so viele große Fragen in der Astronomie: Wie sind wir hierher gekommen? Gibt es andere Planeten wie unseren? Gibt es Außerirdische?“, sagt Tayar. „Aber das sind wirklich schwierige Fragen, und um sie zu beantworten, müssen die Messungen wirklich gut sein, und sie müssen richtig sein.“
Normalerweise stützen sich die Astronomen bei der Messung des Universums auf Sterne, die als „Standardkerzen“ bezeichnet werden und mit Glühbirnen bekannter Leistung verglichen werden können. Helligkeits- und Entfernungsfaktoren für diese Sterne sind gut aufgezeichnet und werden daher als Hilfsmittel zur Messung von Entfernungen zwischen anderen Sternen oder Galaxien und der Erde verwendet. Diese Messungen stammen jedoch aus den 1990er Jahren und „sind zur Hauptfehlerquelle bei der Messung der Helligkeit der meisten Sterne geworden“, heißt es in einer Pressemitteilung der Universität von Montreal in Kanada, die an der Mission beteiligt ist.
„Wenn wir einen Stern mit einem Teleskop betrachten, kann heute niemand die Photonenrate oder Helligkeit, die von ihm ausgeht, mit der gewünschten Genauigkeit angeben“, sagte Peter Plavchan von der George Mason University, der die Mission leitet. „Wir werden jetzt auf 0,25 Prozent genau wissen, wie viele Photonen pro Sekunde aus dieser Quelle kommen.“
Die Daten der 19,5 Millionen Dollar teuren Landolt-Mission werden die Unsicherheiten bei der Messung der Helligkeit von Sternen von 10 Prozent auf ein Prozent reduzieren, sagen die Astronomen. „Das macht einen Unterschied, wenn es sich auf die Eigenschaften von Exoplaneten auswirkt und, ob Sie es glauben oder nicht, auf einige der Parameter, die zur Bestimmung der Struktur des Universums verwendet werden“, sagte Angelle Tanner von der Mississippi State University, die die wissenschaftliche Leitung der Mission innehat und einen Unterzuschuss von 300.000 Dollar verwaltet, in einer anderen Erklärung.
Die Mission wurde zu Ehren des verstorbenen amerikanischen Astronomen Arlo Landolt benannt, der vor allem für seine photometrischen Standardsternlisten bekannt ist, die bei der Untersuchung neuer Objekte am Himmel als Kalibrierungsmaßstab verwendet werden. Die Missionskontrolle wird auf dem Campus der George Mason University in Fairfax County, Virginia, angesiedelt sein und mit Wissenschaftlern aus 12 Einrichtungen zusammenarbeiten. Die Nutzlast selbst wird vom National Institute of Standards and Technology des US-Handelsministeriums gebaut, das seinen Sitz in Maryland hat.
