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Das Weltraumteleskop HERSCHEL Univ.Prof. Dr. Franz Kerschbaum Institut für Astronomie Universität Wien.

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Präsentation zum Thema: "Das Weltraumteleskop HERSCHEL Univ.Prof. Dr. Franz Kerschbaum Institut für Astronomie Universität Wien."—  Präsentation transkript:

1 Das Weltraumteleskop HERSCHEL Univ.Prof. Dr. Franz Kerschbaum Institut für Astronomie Universität Wien

2 Warum Weltraum? Weltraumbeobachtungen sind um Größenordnungen teurer als erdgebundene Reparatur und Modernisierung ist entweder unmöglich oder mit extremem Aufwand verbunden

3 Warum Weltraum? Turbulenz Atmosphärische Turbulenz mit den damit einhergehenden Dichteschwankungen bewirken Szintillation, Agitation bzw. Seeing Hochgenaue Orts- bzw. Helligkeits- messungen sind insbesondere vom Weltall aus möglich

4 Warum Weltraum? Atmosphärische Emission Nicht immer genügen solche Höhen: so wird z.B. der im nahen Infraroten störende Airglow durch Flugzeug und Ballonmissionen nicht vermindert, da er in Höhen oberhalb von etwa 20 km entsteht (Maximum bei etwa 90 km)! Weltraum Airglow im H-Band (Dt=7min)

5 Kühlung Eine Kühlung des gesamten Teleskopes zur Minimierung des thermischen Hinter- grundes ist nur unter Weltraumbedingungen möglich! Dies betrifft aktive und passive Methoden Warum Weltraum?

6 Absorption und Emission

7 Warum andere Wellenlängen? Unser Universum zeigt erst seine volle Vielfalt bei Betrachtung aller Wellenlängen des Lichts!

8 Infrarot-Astronomie Moleküle und kühler Staub sind vor allem im Infrarot und Submillimeter Bereich sichtbar Fast alle kühle Körper unseres Sonnensystems, wie etwa Kleinplaneten oder Kometen zeigen interessante Molekül- und Staubprozesse Braune Zwerge, strahlen vor allem im IR Spannende Phasen im Sternenleben wie Geburt und Tod sind kühl und staubig Universum ist durchsichtiger im IR Kosmologische Rotverschiebung bringt interessante Bereiche des sichtbaren und UV-Lichts ins IR

9 3 Instrumente Wissenschaft: Interstellares Medium, Staub - HIFI: Radioempfänger ( GHz) - SPIRE: Photometrie und Spektroskopie im fernen Infraroten ( µm) - PACS: Photometrie und Spektroskopie im mittleren Infraroten ( µm) PACS On-board-Data Reduction / Compression - Mitwirkung am Instrument Control Center - Leitung: Univ.Prof. Dr. Franz Kerschbaum Inst. für Astronomie, Universität Wien Inst. für Rechnergest. Automation, TU Wien Joanneum Research, Graz - Kühle Sterne - Sterne in Dunkelwolken - Kometen und Planetoiden - Galaxien, Kosmologie Herschel Space Observatory ISO HERSCHEL Infrarot - Observatorium , Start mit PLANCK in einer Ariane V, L2-Orbit -7x4.3 m, 3.25 t Spiegel: 3.5 m

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12 Herschel Austria Spacecraft/Mission Beteiligung PACS Instrument Beteiligung Institute f. AstronomyScience, OBS, ICC University of Vienna Institute f. Computer OBS Aided Automation TU Vienna Ioanneum ResearchPA, QA

13 PACS Daten Datenraten Spektroskopie - bis zu 4256 kbit/s Photometrie - bis zu 1760 kbit/s Downlink kbit/s d.h. typische Kompressionsraten von bis zu 40 und darüber! REDUKTION Glitches Protonen und Alpha-Teilchen saturieren die Detektoren! - etwa alle 10 Sekunden pro Pixel = ~200 Glitches pro Sekunde! (Photometrie) d.h. müssen in irgendeiner Form berücksichtigt werden Bolometer Array 2048 Pixel, 40 Hz Spectrometer Array 468 Pixel, 256 Hz

14 Datenstrom HW 4 SPUs mit jeweils DSP (18 MHz) - 4MB DRAM, 3MB PRAM, 3MB EEPROM - SMCS 332, 10 Mbit/s, 3 Kanäle - Detektoren mit Ausleseelektronik - DMC steuert das PACS Instrument: Auslesen der Arrays und Steuerung der mechan. Elemente (Grating, Chopper, Filterwheel) - SPU verarbeitet die Daten: Reduktion, Kompression, Konversion - DPU ist die Kommandozentrale: Kommandoskripte, ausgehende Datenpakete - S/C (Spacecraft): Pufferspeicher u. Telemetrie - Daily TeleCommunication Period 2 Std/Tag

15 Unser Beitrag: PACS Reduktions/Kompressions-SW … Preprocessing: - Kompensation der Detektoreigenschaften Kompression/Reduktion: - Integration über die Fits je nach Kompressionsmodus - Sortierung bzw. Transformation - verlustfreie Kompression zum Schluss (~zip) Fitting/Averaging: - Glitches werden identifiziert - betroffene Messwerte werden ggf. verworfen - eigentlicher Fit … und das nötige Gegenstück am Boden

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17 PACS integriert im S/C voll getestet!

18 Full system level tests im Kryo-Vakuum

19 Heavy load

20 Frohe Ostern!

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25 Rotes Spektrometer Blaues Rote Daten für 3 Pixel Blaue Daten


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