Ende einer Ära – Wissenschaftssatellit Gaia wird abgeschaltet

Eine Ära geht zu Ende: Der Wissenschaftssatellit Gaia der Europäischen Weltraumorganisation ESA wird am 27. März 2025 mit einem letzten Befehl in den endgültigen Ruhezustand versetzt.

Nach mehr als zehn Jahren präziser Himmelsvermessung ist sein Treibstoff aufgebraucht. Daher wurde er in einen stabilen Orbit um die Sonne überführt, sodass er das Erde-Mond-System in den nächsten 100 Jahren nicht wieder erreicht. Die Projektleitung von Gaia ist in Deutschland angesiedelt. Die deutschen Beiträge zur Mission werden von der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) koordiniert.

Vermessung der Milchstraße

Die Erfassung von Himmelsobjekten hat eine lange Tradition: Der erste Sternenkatalog wurde im zweiten Jahrhundert v. Chr. von dem griechischen Astronomen Hipparchos von Nicäa erstellt. Gaia konnte die Milchstraße jedoch in einem bislang unbekannten Ausmaß vermessen: In über drei Billionen Beobachtungen wurden fast zwei Milliarden Objekte und ihre Bewegungen erfasst. Am 15. Januar 2025 wurde der wissenschaftliche Betrieb von Gaia beendet. Dies bedeutet aber nicht das Ende der Mission: In den kommenden Jahren wird die enorme Menge an Daten von Gaia vollständig analysiert. Bis 2030 werden sie der Forschung zur Verfügung gestellt werden. Das offizielle Missionsende wird mit Veröffentlichung der letzten Daten erreicht sein. Sie werden noch für Jahrzehnte ausgewertet werden können.

Insgesamt wird aus den Daten von Gaia der bislang größte existierende Sternenkatalog entstehen. Er soll fast zwei Milliarden Himmelskörper – also rund ein Prozent unserer Galaxie – erfassen. Die gesammelten Daten helfen der Forschung dabei, sie zu kartieren.

Meilensteine der Weltraumforschung

Gaia wurde am 19. Dezember 2013 vom Europäischen Raumfahrtzentrum in Kourou mit einer Sojus-/Fregat-Rakete ins All gebracht. 2016 konnte der erste Datenkatalog veröffentlicht werden. Dieser umfasst hochgenaue Sternpositionen und Helligkeiten von über einer Milliarde Himmelskörper. Zudem konnten die Bewegungen und Entfernungen von zwei Millionen Himmelskörpern erfasst werden. Die Daten haben eine bisher unerreichte Genauigkeit. Mit der Veröffentlichung des ersten Katalogs standen damit bereits mehr Daten über Positionen und Helligkeiten von Sternen zur Verfügung, als ursprünglich für die gesamte Mission erwartet worden war. 2018, 2020 und 2022 wurden weitere Kataloge veröffentlicht. Sie enthalten nicht nur Positionen von Himmelskörpern, sondern auch zusätzliche Eigenschaften wie die Oberflächentemperaturen von Sternen.

Gaia „sieht“ auch Schwarze Löcher

„Die außergewöhnliche Präzision der Gaia-Messungen markiert einen echten Meilenstein in der Weltraumforschung“, sagt Stefan Jordan, Leiter der Öffentlichkeitsarbeit im Gaia-Auswerte-Konsortium. „Zwar konnte man viele Dinge bereits zuvor erfassen, doch nicht mit dieser beeindruckenden Genauigkeit. Dadurch ließen sich Annahmen erstmals konkret überprüfen, die zuvor nur näherungsweise abgeschätzt werden konnten.“

Ein besonders spektakuläres Beispiel ist die Entdeckung eines ungewöhnlich massereichen, sogenannten „ruhenden“ Schwarzen Lochs in der Milchstraße im Juni 2024. „Anders als viele Schwarze Löcher, die durch die in sie hineinfallende Materie in ihrer Umgebung Röntgenstrahlung aussenden und so sichtbar werden, sammeln ruhende Schwarze Löcher nur geringe Mengen Materie auf und geben kaum Strahlung ab“, erklärt Jordan. „Gaia konnte dieses Schwarze Loch dennoch nachweisen – allein durch die genaue Vermessung der Umlaufbahn eines Begleitsterns um das Schwarze Loch. Hier spielte die außergewöhnliche Präzision der Instrumente ihre ganze Stärke aus.“ Ruhende Schwarze Löcher entstehen, wenn massereiche Sterne am Ende ihres Lebenszyklus kollabieren und ihre Anziehungskraft nicht einmal mehr Licht entkommen lässt. Die Entdeckung dieses Schwarzen Loches wird dazu beitragen, die Häufigkeit solcher Objekte in der Milchstraße genauer zu bestimmen und ihre Bedeutung für die Entwicklung unserer Galaxie besser zu verstehen.

Europäische Mission mit deutschem Beitrag

Gaia ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Die deutschen Beiträge werden durch die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) finanziert und durch das Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH), die Technische Universität Dresden, das Astrophysikalische Institut Potsdam (AIP) und das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg realisiert. Die Institute erbringen ihre Beiträge im Rahmen des DPAC, das europaweit mehr als 380 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter umfasst. Als Hauptauftragnehmer für die Gaia-Mission wurde Airbus Defence and Space (ehemals EADS Astrium) ausgewählt.

Weiterführende Links

• Webseite Gaia
• Videos zur Funktionsweise von Gaia des ZAH