Erhard Weigel – 1625 bis 1699 - Astrophysikalisches Institut und ...

164 Werner Pfau
4 Satelliten vermessen den Kosmos
Die heute tatsächlich gestellte Anforderung an die astrometrische Genauigkeit
läßt sich anhand der zur Zeit so aktuellen Suche nach extrasolaren
Planetensystemen charakterisieren. Nehmen wir an, der „Kleine Prinz“ des
Antoine de Saint-Exupéry versuche, von dem uns nächstgelegenen Stern
aus, d. h. aus einer Entfernung von 4,2 Lichtjahren, Jupiter, den größten
und massereichsten Begleiter der Sonne zu entdecken. Auf direktem Wege
wird der Planet wegen Überstrahlung durch den hellen Zentralstern
kaum nachweisbar sein. Beide Körper führen jedoch eine Bewegung um
den gemeinsamen Schwerpunkt aus, die sich für den angenommenen Beobachter
in einer periodischen Ortsveränderung des Sternes „Sonne“ um
etwas weniger als 0,01 Bogensekunden äußern würde. Erdgebunden ist eine
solche Meßgenauigkeit nicht zu erreichen (siehe Abb. 3). Dem steht
allein schon die Richtungsszintillation entgegen, die als schnelle, irreguläre
Ortsänderung, einem „Tanzen“ der Sterne, auf Turbulenzerscheinungen in
der Erdatmosphäre zurückgeht. Neben der Richtungsszintillation hat die
moderne Astrometrie aber auch mit systematischen Fehlern zu kämpfen,
die sich daraus ergeben, daß für jedes Observatorium und für jede Jahreszeit
jeweils nur ein Teil des Himmels gleichzeitig zu beobachten ist. Um
eine Reihe meßtechnischer Probleme rigoros zu umgehen, entstand im Jahre
1966 der französische Vorschlag zum Bau eines speziellen Astrometrie-
Satelliten. Der Start von HIPPARCOS durch die Europäische Weltraumagentur
ESA im August 1989 ließ diesen Plan dann tatsächlich Wirklichkeit
werden. Das Meßprinzip war so gewählt, daß durch gegeneinander
geneigte Spiegel simultan zwei um 58 Grad am Himmel entfernt liegende
Felder in der Fokalebene eines kleinen Teleskops (Spiegeldurchmesser
29 cm, Brennweite 1,4 m) abgebildet und relativ zueinander mit hoher Genauigkeit
vermessen werden konnten. Durch die Rotation des Satelliten
mit etwa 2 Stunden Periode und zusätzliche langsame Versetzung der
Meßstreifen durch eine gesteuerte Veränderung der Achsausrichtung erfolgte
während der vierjährigen Missionsdauer eine mehrfache Abtastung
des gesamten Himmels. Die Überlagerung aller Daten in einem komplizierten
Verfahren hat heute zu einem in sich hervorragend homogenen System
astrometrischer Positionen und Eigenbewegungen für etwa 120 000
vorher ausgewählte Sterne geführt. In der Tabelle 1 sind charakteristische
Parameter für die HIPPARCOS-Mission zusammengestellt. Daraus gehen
z. B. die herausragenden Genauigkeiten hervor, die in den Positionen,
trigonometrischen Parallaxen und den Eigenbewegungen der Sterne
erzielt werden konnten. Die Messungen erfolgten in dem breitbandigen Wellenlängenbereich
von 375 bis 750 nm.