Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA macht Fortschritte in der Astronomie mit seinen 122 Megapixeln hauptsächlich Infrarotfotos, die 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt aufgenommen wurden. Beeindruckendes Zeug. Der neueste Sky-Peeper der Raumfahrtbehörde verfolgt jedoch einen anderen Ansatz und führt bahnbrechende Weltraumforschung mit 36 Pixeln durch. Es ist kein Tippfehler – 36 Pixel, nicht 36 Megapixel.
Die X-ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM), ausgesprochen „crism“, ist eine Zusammenarbeit zwischen der NASA und der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Der Satellit der Mission startete im vergangenen September in die Umlaufbahn und durchsucht seitdem den Kosmos nach Antworten auf einige der komplexesten Fragen der Wissenschaft. Das Bildgebungsinstrument der Mission, Resolve, verfügt über einen 36-Pixel-Bildsensor.
Es war eine heiße Minute, seit wir die einzelnen Pixel auf einem Bildchip zählen konnten, aber hier sind wir … Das Array misst 0,2 Zoll (5 Millimeter) auf einer Seite. Das Gerät erzeugt ein Spektrum von Röntgenquellen zwischen 400 und 12.000 Elektronenvolt – bis zur 5.000-fachen Energie des sichtbaren Lichts – mit beispielloser Detailgenauigkeit. Bildnachweis: NASA/XRISM/Caroline Kilbourne
„Resolve ist mehr als eine Kamera. Sein Detektor misst die Temperatur jedes Röntgenstrahls, der auf ihn trifft“, sagte Brian Williams, NASA-Wissenschaftler für das XRISM-Projekt in Goddard eine Presseerklärung. „Wir nennen Resolve ein Mikrokalorimeter-Spektrometer, weil jedes seiner 36 Pixel winzige Wärmemengen misst, die von jedem einfallenden Röntgenstrahl abgegeben werden, was es uns ermöglicht, die chemischen Fingerabdrücke der Elemente, aus denen die Quellen bestehen, in beispielloser Detailgenauigkeit zu sehen.“
Ausgestattet mit einer außergewöhnlichen Pixelanordnung kann das Resolve-Instrument „weiche“ Röntgenstrahlen erkennen, deren Energie etwa 5.000-mal größer ist als die Wellenlängen des sichtbaren Lichts. Sein Hauptaugenmerk liegt auf der Erforschung der heißesten kosmischen Regionen, der größten Strukturen und der massereichsten Himmelsobjekte, wie zum Beispiel supermassiven Schwarzen Löchern. Trotz der begrenzten Pixelanzahl ist jedes Pixel in Resolve bemerkenswert und in der Lage, ein reichhaltiges Spektrum an visuellen Daten zu erzeugen, das einen Energiebereich von 400 bis 12.000 Elektronenvolt umfasst.
Die Agentur sagt, dass das Instrument die Bewegungen von Elementen innerhalb eines Ziels wahrnehmen kann und im Wesentlichen eine dreidimensionale Perspektive bietet. Gas, das sich auf uns zubewegt, emittiert etwas höhere Energien als gewöhnlich, während Gas, das sich wegbewegt, etwas niedrigere Energien abgibt. Diese Fähigkeit eröffnet neue Wege für die wissenschaftliche Erforschung. Es ermöglicht Wissenschaftlern beispielsweise, die Strömung heißen Gases in Galaxienhaufen zu verstehen und die Bewegung verschiedener Elemente in den Überresten von Supernova-Explosionen genau zu verfolgen.