Wide-Field Infrared Survey Explorer

WISE
WISE
Typ:Weltraumteleskop
Land:Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten
Betreiber:National Aeronautics and Space Administration NASA
COSPAR-ID:2009-071A
Missionsdaten
Masse:661 kg
Start:14. Dezember 2009, 14:09 UTC
Startplatz:Vandenberg SLC-2W
Trägerrakete:Delta 7320-10 D347
Status:in Betrieb
Bahndaten[1]
Umlaufzeit:95,0 min
Bahnneigung:97,5°
Apogäumshöhe522 km
Perigäumshöhe515 km
WISE auf seiner Delta II 7320
WISE bei den Startvorbereitungen

Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE, geplant als Next Generation Sky Survey, NGSS)[2] ist ein unbemanntes Weltraumteleskop der NASA, das ab Januar 2010 den gesamten Himmel in vier Wellenlängenbändern im mittleren Infrarotbereich durchmusterte. Nach dem erfolgreichen Start trug es auch den Namen Explorer 92. Es wurde im Februar 2011 außer Betrieb genommen, jedoch im Herbst 2013 reaktiviert, um weiter nach Asteroiden zu suchen. Nachdem zunächst das Ende der Mission für Dezember 2018 angekündigt wurde, wird es jetzt doch fortgesetzt.[3]

Aufgaben

Zu den Objekten, die WISE untersuchte, gehören

Ziele und Fähigkeiten gehen über die der gescheiterten Wide-Field-Infrared-Explorer-Mission hinaus. Die Himmelsdurchmusterung von WISE ist rund hundert Mal empfindlicher als die Durchmusterungen von IRAS und Akari bei vergleichbaren Wellenlängen und liefert damit eine wichtige Grundlage für viele zukünftige Untersuchungen.

Grafik: WISE über der Erde auf Asteroiden gerichtet

Aufbau

WISE wurde von Ball Aerospace gebaut und hatte ein Startgewicht von 661 kg. Es benötigt 301 Watt elektrische Leistung, die von einem Solarzellenfeld mit 551 Watt Maximalleistung geliefert werden.[5] Das Teleskop von WISE hat einen Durchmesser von 40 cm, dessen Optik und Detektoren wurden von einem Kryostaten mit festem Wasserstoff gekühlt.[6] Beobachtet wurde bei vier Wellenlängenbändern um 3,4; 4,6; 12 und 22 μm. Nach Verbrauch des Kühlmittels sind die Bilder bei 12 μm von thermischem Rauschen dominiert; der 22-μm-Detektor wurde abgeschaltet.

Missionsverlauf

Start und erste Durchmusterung

Der Start erfolgte am 14. Dezember 2009 um 14:09:33 Uhr UTC mit einer Delta-II-7320-10C-Rakete von der Vandenberg Air Force Base.[7] Die 525 km hohe Umlaufbahn ist sonnensynchron. WISE schaut dabei stets von der Erde weg und bewegt sich gleichförmig über den Himmel, ein beweglicher Umlenkspiegel friert aber das Gesichtsfeld von 47′ × 47′ für einige Sekunden auf den Detektoren mit je 1024 × 1024 Bildelementen ein. Am 29. Dezember 2009 wurde die Schutzkappe des Teleskops abgesprengt.[8][9] Die ersten Bilder der Mission wurden am 6. Januar 2010 nach der vollständigen Kalibrierung von WISE veröffentlicht.[8] In der zweiten Hälfte des Juli 2010 schloss WISE die erste Himmelsdurchmusterung ab, wozu er 1,3 Millionen Bilder innerhalb eines halben Jahres machte.[10]

Zweite Durchmusterung NEOWISE und Stilllegung

Am 5. Oktober 2010 wurde bekanntgegeben, dass nach 1,5 Himmelsdurchmusterungen der Wasserstoff verdampft ist und sich das Teleskop deshalb auf −203 °C erwärmt hat. Die Mission wurde unter der Bezeichnung NEOWISE bis Januar 2011 fortgesetzt, da die Sensoren für die zwei kürzeren Wellenlängen auch bei der höheren Temperatur noch zufriedenstellend funktionieren. Die zweite Himmelsdurchmusterung wurde abgeschlossen und Asteroiden und Kometen in unserem Sonnensystem untersucht.[11][12] Am 17. Februar 2011 wurde der Sender von WISE abgeschaltet und der Satellit in einen Ruhezustand gebracht, aus dem er bei entsprechender Finanzierung für weitere Nutzung wieder aufgeweckt werden konnte.[13]

Reaktivierung

Im August 2013 gab die NASA bekannt, WISE zum Aufspüren von Asteroiden für drei Jahre zu reaktivieren.[14][15] WISE war jedoch erst mehrere Monate später wieder einsatzfähig, da das Teleskop zuerst abkühlen und dann kalibriert werden musste.[16] Auch dieser Einsatz trug die Projektbezeichnung NEOWISE.[17] Nachdem sich WISE Ende Dezember 2013 auf weniger als −200 °C abgekühlt hatte, starteten im Rahmen der Mission NEOWISE weitere Beobachtungen.[18] Am 29. Dezember 2013 entdeckte das Weltraumteleskop ein bislang unbekanntes, erdnahes Objekt, den Asteroiden 2013 YP139.[19] Eine größere Bekanntheit erreichte das NEOWISE-Projekt durch die Entdeckung des Kometen C/2020 F3 (NEOWISE) im März 2020, der nach ihm benannt wurde.[20] Am 30. Juni 2021 wurde die NEOWISE-Mision um weitere zwei Jahre verlängert.[21]

AllWISE-Katalog

Zahl der erdnahen Objekte, detektiert durch verschiedene Projekte
  • LINEAR
  • NEAT
  • Spacewatch
  • LONEOS
  • Catalina Sky Survey
  • Pan-STARRS
  • NeoWise
  • ATLAS
  • alle anderen
  • Innerhalb der Primärmission wurden die Daten von fast 750 Millionen kosmischen Objekten erfasst und im Rahmen des AllWISE-Katalogs veröffentlicht.[22] Bei der Auswertung der Daten durch eine Gruppe des Jet Propulsion Laboratory wurden rund 2,5 Millionen supermassereiche und aktive Schwarze Löcher festgestellt, von denen etwa zwei Drittel bislang unbekannt waren. Ein weiteres Team von JPL-Forschern konnte von Staubwolken umhüllte Galaxien nachweisen, deren Helligkeit über der unserer Milchstraße liegt und die eine neue Galaxienklasse bilden. Sie können jedoch nur indirekt nachgewiesen werden, da ihr sichtbares Spektrum durch den Staub abgeschirmt wird. Die Forscher nehmen an, dass es sich dabei um Galaxien in einer seltenen Phase der Entwicklung im frühen Universum handelt.[23]

    Die Durchmusterung ergab zudem auch die Entdeckung von 3.525 zuvor unbekannten Sternen und Braunen Zwergen, welche sich im näheren Umkreis von 500 Lichtjahren um unser Sonnensystem befinden. Darüber hinaus konnten mittels der Daten von WISE mehrere Zehntausend Asteroiden und über 20 Kometen unseres Sonnensystems entdeckt werden. Bei der Suche nach einem großen Planet X konnte es keinen Planeten von Jupitergröße innerhalb von 26.000 AE Sonnenabstand nachweisen.[24][25] Auch sank – bedingt durch die große und umfangreiche Datenlage – massiv die Wahrscheinlichkeit für den hypothetischen Stern Nemesis.[24]

    Im März 2015 veröffentlichte die NASA die Rohdaten (ca. 2,5 Millionen Bildsätze) aus der Zeit vom 13. Dezember 2013 bis zum 13. Dezember 2014. Die Daten enthalten über 10.000 Objekte des Sonnensystems, wovon 129 Objekte neu entdeckt wurden. Es befinden sich allein 39 erdnahe Objekte darunter. Weiter enthalten die Daten über 10 Milliarden Messungen von Hintergrundobjekten.[26]

    Ebenfalls im Jahre 2015 wurde der Spezialkatalog AllWISE AGN veröffentlicht, welcher auf dem AllWISE-Katalog von 2013 basiert und sich auf aktive galaktische Kerne (AGN) spezialisiert hat.[27]

    Weblinks

    Commons: Wide-field Infrared Survey Explorer – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

    Einzelnachweise

    1. Chris Peat: WISE – Orbit. In: Heavens Above. 6. August 2012, abgerufen am 8. August 2012 (englisch).
    2. Wide-Field Infrared Survey Explorer im NSSDCA Master Catalog, abgerufen am 13. November 2013 (englisch).
    3. The Near Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) Science Data Center: The NEOWISE Project. Abgerufen am 7. März 2019 (englisch).
    4. An Avalanche of Dark Asteroids. NASA Science, 26. März 2010
    5. Launch PRESS KIT/DECEMBER 2009 Wide-field Infrared Survey Explorer. (PDF; 2,1 MB) NASA, Dezember 2009, abgerufen am 9. Oktober 2010 (englisch).
    6. Amanda K. Mainzer, et al.: Preliminary Design of The Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE), S. 1: „The single WISE instrument consists of a 40 cm diamond-turned aluminum afocal telescope, a two-stage solid hydrogen cryostat, a scan mirror mechanism, and reimaging optics giving 5″resolution (full-width-half-maximum).“ arxiv:astro-ph/0508246; WISE solid hydrogen cryostat design overview, bibcode:2005SPIE.5904..357N; NASA's WISE Cryostat, abgerufen am 21. Februar 2011
    7. Mission Status Center. Spaceflight Now, 14. Dezember 2009, abgerufen am 14. Dezember 2009 (englisch).
    8. a b NASA's WISE Space Telescope Jettisons its Cover NASA 29. Dezember 2009
    9. WISE observatory sheds lens cap and takes in starlight spaceflightnow, 29. Dezember 2009
    10. Stefan Deiters: WISE Erste Himmelsdurchmusterung abgeschlossen. Astrones.com, 20. Juli 2010, abgerufen am 9. Oktober 2010.
    11. NASA's WISE Mission Warms up but Keeps Chugging Along. NASA, 4. Oktober 2010, abgerufen am 9. Oktober 2010 (englisch).
    12. NASA's NEOWISE Completes Scan for Asteroids and Comets
    13. WISE – News & Events. Abgerufen am 11. März 2012 (englisch).
    14. NASA reaktiviert Weltraumteleskop zur Asteroidensuche. ORF, 22. August 2013, abgerufen am 13. Dezember 2013.
    15. The NEOWISE Project neowise.ipac.caltech.edu
    16. Stephen Clark: WISE telescope approved for three-year asteroid survey. Spaceflight Now, 22. August 2013, abgerufen am 13. November 2013 (englisch).
    17. Surprise Picture for WISE's Fourth Anniversary. JPL, 12. Dezember 2013, abgerufen am 13. Dezember 2013 (englisch).
    18. Günther Glatzel: NEOWISE arbeitet wieder in Raumfahrer.net, Datum: 21. Dezember 2013, abgerufen:24. Dezember 2013
    19. „Neowise“: Reaktiviertes Teleskop spürt Asteroiden auf spiegel.de, abgerufen am 9. Jänner 2014
    20. Wide-Field Infrared Survey Explorer in der Small-Body Database des Jet Propulsion Laboratory (englisch).
    21. WISE/NEOWISE NASA, abgerufen am 19. März 2023
    22. The AllWISE Data Release November 13, 2013. 13. November 2013, abgerufen am 15. Juli 2018.
    23. Weltraumteleskop findet Millionen Schwarze Löcher. Spiegel Online, 30. August 2012, abgerufen am 30. August 2012.
    24. a b Ralph-Mirko Richter: WISE: Kein Planet X im äußeren Sonnensystem in raumfahrer.net, Datum: 11. März 2014, abgerufen: 14. März 2014
    25. Whitney Clavin und J.D. Harrington: NASA's WISE Survey Finds Thousands of New Stars, But No 'Planet X' , JPL, Datum: 7. März 2014, abgerufen: 14. März 2014
    26. NASA/JPL-Caltech: NASA Asteroid Hunter Spacecraft Data Available to Public. Pressemeldung vom 26. März 2015.
    27. ALLWISEAGN – AllWISE Catalog of Mid-IR AGNs. Abgerufen am 15. Juli 2018.

    Auf dieser Seite verwendete Medien

    WISE on top of its Delta II 7320-10C rocket.jpg
    WISE auf der zweiten Stufe seiner Delta-II-7320-10C-Rakete. Die erste Hälfte der Nutzlastverkleidung wurde bereits hinter WISE montiert.
    WISE artist concept (PIA17254).jpg
    This artist's concept shows the Wide-field Infrared Survey Explorer, or WISE spacecraft, in its orbit around Earth. In September of 2013, engineers will attempt to bring the mission out of hibernation to hunt for more asteroids and comets in a project called NEOWISE. From 2010 to 2011, the WISE mission scanned the sky twice in infrared light not just for asteroids and comets but also stars, galaxies and other objects. Back then, the asteroid-hunting portion of the mission was named NEOWISE, which combines the acronyms for near-Earth objects (NEOs) and WISE. NEOs are those asteroids with orbits that come relatively close to Earth. Now, in its second "lease on life", the mission will be dedicated to asteroid and comet surveying.
    NEA by survey.png
    Chart of near-Earth asteroids (NEAs) detected by sky surveys zwischen 1995 und 25. Januar 2024
    Explorer1.jpg
    Explorer 1 satellite
    Wide-field Infrared Survey Explorer (Artist's concept, cropped).jpg
    Artist's concept of Wide-field Infrared Survey Explorer. The Wide-field Infrared Survey Explorer mission will survey the entire sky in a portion of the electromagnetic spectrum called the mid-infrared with far greater sensitivity than any previous mission or program ever has. The survey will consist of over a million images, from which hundreds of millions of astronomical objects will be catalogued, providing a vast storehouse of knowledge about the solar system, the Milky Way, and the universe. The mission is scheduled to launch no earlier than Dec. 9 from Vandenberg Air Force Base in California. JPL manages the Wide-field Infrared Survey Explorer for NASA's Science Mission Directorate.
    WISE 2009-4762.jpg
    KSC-2009-4762 (08/17/2009) --- VANDENBERG AIR FORCE BASE, Calif. -- At Vandenberg Air Force Base's Astrotech processing facility in California, NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer, or WISE, spacecraft is situated on a work stand. At right is the fixed panel solar array. The satellite will survey the entire sky at infrared wavelengths, creating a cosmic clearinghouse of hundreds of millions of objects, which will be catalogued, providing a vast storehouse of knowledge about the solar system, the Milky Way, and the universe. Launch is scheduled no earlier than Dec. 10. Photo credit: NASA/Moore, VAFB