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{{Weiterleitungshinweis|WMAP|WMAP ist auch der ICAO-Code des [[Flughafen Kluang|Flughafens Kluang]].}} | |||
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„MAP“ steht als Abkürzung für „'''Microwave Anisotropy Probe'''“ und dient zur Erforschung von Unregelmäßigkeiten in der kosmischen [[Kosmischer Mikrowellenhintergrund|Hintergrundstrahlung]]. Von dieser Strahlung sollte eine Karte angefertigt werden, daher passt auch die Abkürzung „MAP“ (zu dt.: Karte). Im Dezember 2002 wurde die Sonde in „WMAP“ umbenannt, wobei das „W“ für den Physiker [[David Todd Wilkinson]] (1935–2002), einen der Entdecker bzw. Erforscher der kosmischen Hintergrundstrahlung steht. | „MAP“ steht als Abkürzung für „'''Microwave Anisotropy Probe'''“ und dient zur Erforschung von Unregelmäßigkeiten in der kosmischen [[Kosmischer Mikrowellenhintergrund|Hintergrundstrahlung]]. Von dieser Strahlung sollte eine Karte angefertigt werden, daher passt auch die Abkürzung „MAP“ (zu dt.: Karte). Im Dezember 2002 wurde die Sonde in „WMAP“ umbenannt, wobei das „W“ für den Physiker [[David Todd Wilkinson]] (1935–2002), einen der Entdecker bzw. Erforscher der kosmischen Hintergrundstrahlung steht. | ||
WMAP ist der Nachfolger des [[Satellit (Raumfahrt)|Satelliten]] [[Cosmic Background Explorer]] (COBE), der bereits 1989 bis 1992 aus einem Erd[[Umlaufbahn|orbit]] diese Strahlung erforschte. WMAP sollte eine um den Faktor 20 verbesserte Karte erstellen. Die Instrumente können Temperaturunterschiede im Bereich von 20 Millionstel Grad messen. Für WMAP wurde auch ein neuer Beobachtungsort ausgewählt: der sonnenabgewandte [[Lagrange-Punkt#2|Lagrange Punkt L<sub>2</sub>]]. Deshalb ist WMAP hier als [[Raumsonde]] und nicht als [[Satellit (Raumfahrt)|Satellit]] eingestuft. Die 840 kg schwere Sonde WMAP wird auch als „[[Explorer-Programm|Explorer 80]]“ klassifiziert. | WMAP ist der Nachfolger des [[Satellit (Raumfahrt)|Satelliten]] [[Cosmic Background Explorer]] (COBE), der bereits 1989 bis 1992 aus einem Erd[[Umlaufbahn|orbit]] diese Strahlung erforschte. WMAP sollte eine um den Faktor 20 verbesserte Karte erstellen. Die Instrumente können Temperaturunterschiede im Bereich von 20 Millionstel Grad messen. Für WMAP wurde auch ein neuer Beobachtungsort ausgewählt: der sonnenabgewandte [[Lagrange-Punkt#2|Lagrange-Punkt L<sub>2</sub>]]. Deshalb ist WMAP hier als [[Raumsonde]] und nicht als [[Satellit (Raumfahrt)|Satellit]] eingestuft. Die 840 kg schwere Sonde WMAP wird auch als „[[Explorer-Programm|Explorer 80]]“ klassifiziert. | ||
Von August 2009 bis Oktober 2013 vermaß die europäische Raumsonde [[Planck-Weltraumteleskop|Planck]] die Strahlung mit dreifacher Auflösung – bei besserer Ausblendung der Störstrahlung. Die WMAP-Mission ging jedoch noch bis 2010 weiter. | |||
WMAP ist eine Kooperation zwischen der [[Universität Princeton]] (Verantwortlich: [[Lyman Page]]) und dem [[NASA]] [[Goddard Space Flight Center]]. Leiter des Projekts ist [[Charles L. Bennett]]. | WMAP ist eine Kooperation zwischen der [[Universität Princeton]] (Verantwortlich: [[Lyman Page]]) und dem [[NASA]] [[Goddard Space Flight Center]]. Leiter des Projekts ist [[Charles L. Bennett]]. Leiter der Datenanalyse ist [[Gary Hinshaw]]. | ||
== Beschreibung der Sonde == | == Beschreibung der Sonde == | ||
[[Datei:WMAP rotated around its axis.gif|mini|WMAP rotiert langsamer als in dieser Animation um die eigene Achse]] | [[Datei:WMAP rotated around its axis.gif|mini|WMAP rotiert langsamer als in dieser Animation um die eigene Achse]] | ||
WMAP ist eine Sonde, die sich in ca. 129 Sekunden um die eigene Achse dreht. Ihr Hauptkörper ist etwa turmförmig und trägt ein „Pseudo-Correlation-Radiometer“ genanntes Instrument, mit zwei Rückseite an Rückseite angebrachten [[Parabolantenne#Gregory-Antenne|Gregory-Antennen]] von 1,4 m × 1,6 m Hauptspiegelgröße. Die Sekundärspiegel sind 0,9 m × 1,0 m groß.<ref>{{Internetquelle |hrsg=NASA |url=http://map.gsfc.nasa.gov/mission/observatory_optics.html |sprache=en |titel=WMAP Optics |datum=2010-04-16 |zugriff=2012-03-02}}</ref> Es misst auf den Frequenzen 22, 30, 40, 60 und 90 GHz. Die Signalanteile, die bei beiden Antennen identisch sind, werden nicht registriert. Das verbleibende Signal wird gemessen.<ref>{{Internetquelle |autor=Bernd Leitenberger |url=http://www.bernd-leitenberger.de/astonomische-satelliten-speziell.shtml |titel=Spezielle astronomische Satelliten |zugriff=2012-03-02}}</ref> Der Turm steht im Zentrum eines nahezu kreisrunden, ausklappbaren Sonnenschutzschirmes, dessen Speichen sechs [[Solarzelle]]nflügel sind, deren Solarzellen auf der Unterseite angebracht sind. Die Unterseite des Sonnenschutzschirms ist ständig zur [[Sonne]] ausgerichtet, so dass er die Sonde von der Sonne abschirmt. Der eigentliche Sondenkörper befindet sich dadurch ständig im Schatten und hat deshalb eine sehr niedrige Gleichgewichtstemperatur zwischen der Wärmeerzeugung an Bord und der Wärmeabstrahlung in den Weltraum. Die Betriebstemperatur des Pseudo-Correlation-Radiometers beträgt dadurch zur [[Wärmerauschen|Rauschunterdrückung]] weniger als 95 K (−178,15 °C).<ref>{{Internetquelle |hrsg=NASA |url=http://map.gsfc.nasa.gov/mission/observatory_spec.html |sprache=en |titel=WMAP Mission Specifications |datum=2010-04-16 |zugriff=2012-03-02}}</ref> | |||
WMAP ist eine Sonde, die sich in ca. 129 Sekunden um die eigene Achse dreht. Ihr Hauptkörper ist etwa turmförmig und trägt ein „Pseudo-Correlation-Radiometer“ genanntes Instrument, mit zwei Rückseite an Rückseite angebrachten [[Parabolantenne#Gregory-Antenne|Gregory-Antennen]] von 1,4 m × 1,6 m Hauptspiegelgröße. Die Sekundärspiegel sind 0,9 m × 1,0 m groß.<ref>{{ | |||
== Verlauf der Mission == | == Verlauf der Mission == | ||
[[Datei:WMAP Trajectory to L2.jpg|mini|WMAPs Flug zu L<sub>2</sub>]] | [[Datei:WMAP Trajectory to L2.jpg|mini|WMAPs Flug zu L<sub>2</sub>]] | ||
WMAP startete am 30. Juni 2001 auf einer [[Delta (Rakete)|Delta-II-7425-10]]-Trägerrakete in eine hochelliptische Erdumlaufbahn, auf der sie drei Erdumläufe durchführte, bevor sie beim vierten Umlauf ein [[Swing-by]]-Manöver am Mond durchführte und Richtung L<sub>2</sub> geschleudert wurde. In den [[Lissajous-Orbit]] um L<sub>2</sub> trat die Sonde am 1. Oktober 2001 ein. Am 20. August 2010 sendete WMAP zum letzten Mal wissenschaftliche Daten und am 20. September wurden die Steuerdüsen gezündet, wodurch WMAP seinen Lissajous-Orbit um L<sub>2</sub> verließ und inzwischen eine Parkbahn um die Sonne erreicht hat.<ref>{{Internetquelle |hrsg=NASA |url=http://www.nasa.gov/topics/universe/features/wmap-complete.html |sprache=en |titel=NASA's WMAP Project Completes Satellite Operations |datum=2010-10-06 |zugriff=2010-10-08}}</ref> Die NASA finanzierte die Datenauswertung jedoch noch zwei Jahre weiter<ref>{{Internetquelle |autor=Stephen Clark |hrsg=Spaceflight Now |url=http://www.spaceflightnow.com/news/n1010/06wmap/ |sprache=en |titel=WMAP finishes nine-year probe of infant universe |werk= |datum=2010-10-06 |zugriff=2010-10-08}}</ref>. | |||
WMAP startete am 30. Juni 2001 auf einer [[Delta (Rakete)|Delta-II-7425-10]]-Trägerrakete in eine hochelliptische Erdumlaufbahn, auf der sie drei Erdumläufe durchführte, bevor sie beim vierten Umlauf ein [[Swing-by]]-Manöver am Mond durchführte und Richtung L<sub>2</sub> geschleudert wurde. In den [[Lissajous-Orbit]] um L<sub>2</sub> trat die Sonde am 1. Oktober 2001 ein. Am 20. August 2010 sendete WMAP zum letzten Mal wissenschaftliche Daten und am 20. September wurden die Steuerdüsen gezündet, wodurch WMAP seinen Lissajous-Orbit um L<sub>2</sub> verließ und inzwischen eine Parkbahn um die Sonne erreicht hat.<ref>{{ | |||
== Ergebnisse == | == Ergebnisse == | ||
[[Datei:WMAP 2008 universe content de.png|mini|Materie- bzw. Energie-Anteil des Universums zum jetzigen Zeitpunkt (oben) und zur Entkopplungszeit (unten), 380.000 Jahre nach dem Urknall|alternativtext=|links]][[Datei:WMAP 2010.png|mini|Temperaturschwankungen der kosmischen Hintergrund­strahlung, gemessen durch WMAP. Rot entspricht höheren Temperaturen, blau niedrigeren Temperaturen.]]Hauptaufgabe von WMAP ist die Messung der Temperaturverteilung der kosmischen Hintergrundstrahlung (gemessen wird die [[Plancksches Strahlungsgesetz|Planck’sche Strahlungstemperatur]]). Die Messungen decken den gesamten Himmel ab. Die gemessenen Temperaturfluktuationen spiegeln die Materieverteilung im Universum zum Zeitpunkt der Entkopplung von Strahlung und Materie wenige hunderttausend Jahre nach dem vor etwa 13,7 Milliarden Jahren erfolgten [[Urknall]] wider. Die Strahlung ist insgesamt extrem homogen, die Schwankungen relativ zum Mittelwert, der gegenwärtig bei etwa 2,7 Kelvin liegt, betragen etwa 5·10<sup>−5</sup>. Die Ergebnisse von WMAP sind von herausragender Bedeutung für die [[Kosmologie]]: | |||
[[Datei:WMAP 2008 universe content de.png|mini|Materie- bzw. Energie-Anteil des Universums zum jetzigen Zeitpunkt (oben) und zur Entkopplungszeit (unten), 380.000 Jahre nach dem Urknall]] | |||
Hauptaufgabe von WMAP ist die Messung der Temperaturverteilung der kosmischen Hintergrundstrahlung (gemessen wird die [[Plancksches Strahlungsgesetz| | |||
* Zur Zusammensetzung des Universums ergibt WMAP Werte von 4,6 % konventioneller [[Materie (Physik)|Materie]], 23 % [[Dunkle Materie|Dunkler Materie]] und 72 % [[Dunkle Energie|Dunkler Energie]] (In der Frühphase des Universums war die Zusammensetzung anders.) | * Zur Zusammensetzung des Universums ergibt WMAP Werte von 4,6 % konventioneller [[Materie (Physik)|Materie]], 23 % [[Dunkle Materie|Dunkler Materie]] und 72 % [[Dunkle Energie|Dunkler Energie]] (In der Frühphase des Universums war die Zusammensetzung anders.) | ||
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== Nachfolgemission == | == Nachfolgemission == | ||
Eine Nachfolgemission, das [[Planck-Weltraumteleskop]], wurde im Mai 2009 mit einer Ariane-Rakete gestartet. | Eine Nachfolgemission, das [[Planck-Weltraumteleskop]], wurde im Mai 2009 mit einer Ariane-Rakete gestartet. | ||
== Auszeichnungen == | |||
* [[Charles L. Bennett]], [[Gary Hinshaw]], [[Lyman Page]] Jr., [[Norman Jarosik]], [[David Spergel]] und dem WMAP-Team erhielten für 2018 den [[Breakthrough Prize in Fundamental Physics]]. | |||
== Siehe auch == | == Siehe auch == | ||
* [[Liste der | * [[Liste der Raumsonden]] | ||
== Einzelnachweise und Fußnoten == | == Einzelnachweise und Fußnoten == | ||
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== Weblinks == | == Weblinks == | ||
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* NASA: [http://map.gsfc.nasa.gov/ Website der Mission] | * NASA: [http://map.gsfc.nasa.gov/ Website der Mission] | ||
* [http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/map_01.shtml Raumfahrer.net: MAP erreicht Etappenziel] | * [http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/map_01.shtml Raumfahrer.net: MAP erreicht Etappenziel] | ||
* [ | * [https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/die-himmelskarte-von-wmap/ www.wissenschaft.de: Die Himmelskarte von WMAP] – Analyse der kosmischen Hintergrundstrahlung bestätigt Theorien zur Entstehung des Universums | ||
* [http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map/current/ Wilkinson Microwave Anisotropy Probe Daten] (englisch) | * [http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map/current/ Wilkinson Microwave Anisotropy Probe Daten] (englisch) | ||
* Ergebnisse: ''First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP1) Observations: Preliminary Maps and Basic Results.'' | * Ergebnisse: ''First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP1) Observations: Preliminary Maps and Basic Results.'' {{arXiv|astro-ph/0302207}} (englisch) | ||
* [http://www.bernd-leitenberger.de/astonomische-satelliten-speziell.shtml Bernd Leitenberger: Spezielle Astronomische Satelliten, mit einem Abschnitt über WMAP] | * [http://www.bernd-leitenberger.de/astonomische-satelliten-speziell.shtml Bernd Leitenberger: Spezielle Astronomische Satelliten, mit einem Abschnitt über WMAP] | ||
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[[Kategorie:Raumfahrtmission 2001]] | [[Kategorie:Raumfahrtmission 2001]] | ||
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Wilkinson Microwave Anisotropy Probe | |||||||||||||
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Aufbau von WMAP | |||||||||||||
NSSDC ID | 2001-027A | ||||||||||||
Missionsziel | Heliozentrischer L1-Orbit | ||||||||||||
Betreiber | NASA | ||||||||||||
Trägerrakete | Delta-II 7425-10 | ||||||||||||
Aufbau | |||||||||||||
Startmasse | 840 kg | ||||||||||||
Verlauf der Mission | |||||||||||||
Startdatum | 30. Juni 2001, 19:46 UTC | ||||||||||||
Startrampe | Cape Canaveral, LC-17B | ||||||||||||
Enddatum | 20. September 2010 | ||||||||||||
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Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP, früher MAP, auch Explorer 80) ist eine 2001 gestartete US-amerikanische Raumsonde, die bis 2010 in Betrieb war.
„MAP“ steht als Abkürzung für „Microwave Anisotropy Probe“ und dient zur Erforschung von Unregelmäßigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung. Von dieser Strahlung sollte eine Karte angefertigt werden, daher passt auch die Abkürzung „MAP“ (zu dt.: Karte). Im Dezember 2002 wurde die Sonde in „WMAP“ umbenannt, wobei das „W“ für den Physiker David Todd Wilkinson (1935–2002), einen der Entdecker bzw. Erforscher der kosmischen Hintergrundstrahlung steht.
WMAP ist der Nachfolger des Satelliten Cosmic Background Explorer (COBE), der bereits 1989 bis 1992 aus einem Erdorbit diese Strahlung erforschte. WMAP sollte eine um den Faktor 20 verbesserte Karte erstellen. Die Instrumente können Temperaturunterschiede im Bereich von 20 Millionstel Grad messen. Für WMAP wurde auch ein neuer Beobachtungsort ausgewählt: der sonnenabgewandte Lagrange-Punkt L2. Deshalb ist WMAP hier als Raumsonde und nicht als Satellit eingestuft. Die 840 kg schwere Sonde WMAP wird auch als „Explorer 80“ klassifiziert.
Von August 2009 bis Oktober 2013 vermaß die europäische Raumsonde Planck die Strahlung mit dreifacher Auflösung – bei besserer Ausblendung der Störstrahlung. Die WMAP-Mission ging jedoch noch bis 2010 weiter.
WMAP ist eine Kooperation zwischen der Universität Princeton (Verantwortlich: Lyman Page) und dem NASA Goddard Space Flight Center. Leiter des Projekts ist Charles L. Bennett. Leiter der Datenanalyse ist Gary Hinshaw.
WMAP ist eine Sonde, die sich in ca. 129 Sekunden um die eigene Achse dreht. Ihr Hauptkörper ist etwa turmförmig und trägt ein „Pseudo-Correlation-Radiometer“ genanntes Instrument, mit zwei Rückseite an Rückseite angebrachten Gregory-Antennen von 1,4 m × 1,6 m Hauptspiegelgröße. Die Sekundärspiegel sind 0,9 m × 1,0 m groß.[1] Es misst auf den Frequenzen 22, 30, 40, 60 und 90 GHz. Die Signalanteile, die bei beiden Antennen identisch sind, werden nicht registriert. Das verbleibende Signal wird gemessen.[2] Der Turm steht im Zentrum eines nahezu kreisrunden, ausklappbaren Sonnenschutzschirmes, dessen Speichen sechs Solarzellenflügel sind, deren Solarzellen auf der Unterseite angebracht sind. Die Unterseite des Sonnenschutzschirms ist ständig zur Sonne ausgerichtet, so dass er die Sonde von der Sonne abschirmt. Der eigentliche Sondenkörper befindet sich dadurch ständig im Schatten und hat deshalb eine sehr niedrige Gleichgewichtstemperatur zwischen der Wärmeerzeugung an Bord und der Wärmeabstrahlung in den Weltraum. Die Betriebstemperatur des Pseudo-Correlation-Radiometers beträgt dadurch zur Rauschunterdrückung weniger als 95 K (−178,15 °C).[3]
WMAP startete am 30. Juni 2001 auf einer Delta-II-7425-10-Trägerrakete in eine hochelliptische Erdumlaufbahn, auf der sie drei Erdumläufe durchführte, bevor sie beim vierten Umlauf ein Swing-by-Manöver am Mond durchführte und Richtung L2 geschleudert wurde. In den Lissajous-Orbit um L2 trat die Sonde am 1. Oktober 2001 ein. Am 20. August 2010 sendete WMAP zum letzten Mal wissenschaftliche Daten und am 20. September wurden die Steuerdüsen gezündet, wodurch WMAP seinen Lissajous-Orbit um L2 verließ und inzwischen eine Parkbahn um die Sonne erreicht hat.[4] Die NASA finanzierte die Datenauswertung jedoch noch zwei Jahre weiter[5].
Hauptaufgabe von WMAP ist die Messung der Temperaturverteilung der kosmischen Hintergrundstrahlung (gemessen wird die Planck’sche Strahlungstemperatur). Die Messungen decken den gesamten Himmel ab. Die gemessenen Temperaturfluktuationen spiegeln die Materieverteilung im Universum zum Zeitpunkt der Entkopplung von Strahlung und Materie wenige hunderttausend Jahre nach dem vor etwa 13,7 Milliarden Jahren erfolgten Urknall wider. Die Strahlung ist insgesamt extrem homogen, die Schwankungen relativ zum Mittelwert, der gegenwärtig bei etwa 2,7 Kelvin liegt, betragen etwa 5·10−5. Die Ergebnisse von WMAP sind von herausragender Bedeutung für die Kosmologie:
Eine Nachfolgemission, das Planck-Weltraumteleskop, wurde im Mai 2009 mit einer Ariane-Rakete gestartet.