De kleine vloot van röntgenruimteverkenners wordt binnenkort uitgebreid met een vlaggenschip. Op 21 juni 2019, de Duitse telescoop eRosita zal vanuit de Russische ruimtehaven Baikonoer de ruimte in worden gelanceerd. Op een platform aan boord van de Proton M launcher, er is een Russische telescoop genaamd Art-XC naast eRosita. Het hoofddoel van de eRosita-missie - ontwikkeld en gebouwd door een consortium van Duitse instituten onder leiding van het Max Planck Instituut voor buitenaardse fysica in Garching - is het eerste volledige hemelonderzoek in het middellange röntgenbereik tot een energie van tien keV.

eRosita markeert het begin van een nieuw tijdperk in de röntgenastronomie. Omdat geen enkele telescoop ooit zo gedetailleerd op de hele hemel heeft gefocust als eRosita zal doen. "De ongekende spectrale en ruimtelijke resolutie stelt ons in staat om de verspreiding van enorme clusters van sterrenstelsels te bestuderen en meer te weten te komen over de mysterieuze donkere energie, " zegt Peter Predehl van het Max Planck Instituut voor Buitenaardse Fysica, de wetenschappelijk directeur van de missie.

De vraag naar de aard van de mysterieuze donkere energie, die het heelal in versneld tempo uit elkaar scheurt, heeft astronomen vele jaren beziggehouden. Donkere energie is goed voor bijna 70% van de totale massa van het heelal. Het ontgaat directe observatie. Maar samen met donkere materie, die goed is voor ongeveer 30% van de ruimte, het beïnvloedt de vorming en evolutie van clusters van sterrenstelsels; dit zijn de grootste zwaartekrachtgebonden objecten in het heelal.

Röntgenobservaties van clusters van sterrenstelsels geven inzicht in hoe het heelal uitdijt. Ze geven ook informatie over het aandeel zichtbare materie en over fluctuaties die waarschijnlijk direct na de oerknal hebben plaatsgevonden. De kleine fluctuaties in het kwantumvacuüm die op dat moment heersten, lijken achter de oorsprong van clusters van sterrenstelsels en de hele architectuur van de kosmos te liggen.

In een gedetailleerd hemelonderzoek, eRosita zal de grootschalige structuur van het universum in kaart brengen en ongeveer 100, 000 clusters van sterrenstelsels. De onderzoekers richten hun aandacht niet alleen op het hete intergalactische medium in deze clusters, maar ook op gas en stof daartussen. Op grote schaal, deze draden van materie geven de kosmos de structuur van een netwerk; de melkwegclusters rangschikken zich op de knooppunten van dit netwerk.

De wetenschappers verwachten ook dat de röntgentelescoop miljoenen actieve galactische kernen met massieve zwarte gaten zal detecteren. Binnen onze Melkweg, eRosita zal ook veel röntgenbronnen ontdekken, waaronder dubbelsterren en de overblijfselen van stellaire explosies (supernovae). Zeldzame objecten zoals geïsoleerde neutronensterren (d.w.z. de uitgebrande en superdichte overblijfselen van doden, massieve zonnen) staan ​​ook op het observatieplan.

Vergulde spiegelmodules

Röntgenstralen kunnen niet worden verzameld en gebundeld met normale parabolische spiegels zoals die in optische telescopen worden aangetroffen. Dit komt omdat röntgenfotonen een aanzienlijke energie hebben. Om ze te reflecteren vanaf een spiegelend oppervlak, ze moeten onder een zeer lage hoek binnenkomen. Wolter-telescopen lijken op lange buizen waarin de spiegels zijn samengevoegd om het aantal geregistreerde fotonen te vergroten. eRosita bestaat dus uit zeven identieke spiegelmodules, elk met 54 geneste schelpen. Deze zijn extreem glad en verguld om de nodige reflectiviteit voor graasincidentie te bereiken. In het brandpunt van elke spiegelmodule bevindt zich een speciale röntgencamera.

De onderzoekers van het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics hebben een nieuw detectorsysteem ontwikkeld op basis van de lichtgevoelige elektronische componenten (X-ray CCD's) die bij eerdere missies werden gebruikt. Hiervoor worden CCD's van ultrazuiver silicium gebruikt. Deze worden gekoeld tot een temperatuur van -90°C en bereiken zo een hoge mate van gevoeligheid.

in 2016, de laatste spiegelmodule werd geïntegreerd in de telescoop in de cleanroom van het Garching Institute. Daarna, eRosita heeft alle tests met vlag en wimpel doorstaan. Sinds 2017, de röntgenverkenner is gevestigd in Rusland, waar het samen met het Russische secundaire instrument Art-XC werd geïntegreerd in de Spektrum-RG (voor X-ray Gamma) missie en uiteindelijk naar Baikonoer in Kazachstan werd gebracht. The launch with a Proton M launcher is scheduled for 21 June.

In contrast to its German predecessor Rosat, eRosita will not circle the earth on an orbit. In plaats daarvan, it will be placed 1.5 million km away. Daar, at Libration (or Lagrange) point 2, the telescope will not remain stationary but will circumnavigate this point on an extended orbit. One of the advantages is that the telescope retains its orientation in relation to the sun and the earth. Shielding from solar radiation is therefore much easier than on an Earth orbit. The eRosita mission should last about seven years.