WISE: Neues Infrarotteleskop erfolgreich gestartet

astronews.com Redaktion

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Der Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) ist am Nachmittag erfolgreich von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien gestartet. Das Weltraumteleskop soll den gesamten Himmel im Infraroten kartieren und dabei Aufnahmen der unterschiedlichsten Objekte machen - von nahen Asteroiden bis hin zu fernen Galaxien, in denen gerade neue Sterne entstehen. (14. Dezember 2009)

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Infinity

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Die Lebensdauer von WISE schätzen die Astronomen auf etwa zehn Monate. Dann dürfte das Kühlmittel erschöpft sein, das das Teleskop auf einer Temperatur von etwa 17 Kelvin herunterkühlt. Ohne diese Kühlung könnte WISE keine Infrarotstrahlung - bei der es sich ja im Prinzip um Wärmestrahlung handelt - registrieren.
Warum 17 Kelvin und nicht wärmer/kühler?
Welche Faktoren spielen bei der Bestimmung der Temperatur bzw. bei dem Wert der Abkühlung eine Rolle?
Bin dankbar für eine kurze Erläuterung oder einen hilfreichen Link!

infiniti
 

TomTom333

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17 k ist die Temp die technisch machbar war!!!!!
Gerne hätte man 0 k gehabt, aber wollen und können sind immer 2 Dinge.
Einen Link hab ich aber nicht


Tom mit -12 Grad C kalten Grüßen
 

TomTom333

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Doch die Ingenieure hätten gerne 0 k gehabt,

ob sie könnten habe ich ja auch bezweifelt.........aber klar DAS der Hund wieder bellen muss
ist schon 3 Tage her das hier was passiert ist
Wuff-Wuff
 

Infinity

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Aber ultratiefe Temperaturen sind doch mittels Verdampfungskühlung möglich. Man nehme beispielsweise 3- oder 4-Helium und einen Kryostaten.
Warum also sollte eine Temperatur kleiner als 17 K technisch nicht möglich sein - wie 1 K?

infiniti
 

Orbit

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TomTom333 schrieb:
Doch die Ingenieure hätten gerne 0 k gehabt,
Gibt es einen Link zu diesem von Ingenieuren formulierten Wunsch?
Und ich frage mich gerade, ob ich mich doch wieder mal bei Stefan Deiters melden soll, um zu fragen, ob ich mir das...
TomTom333 schrieb:
aber klar DAS der Hund wieder bellen muss
ist schon 3 Tage her das hier was passiert ist
... gefallen lassen muss.
Orbit
 
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Orbit

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infiniti schrieb:
Warum also sollte eine Temperatur kleiner als 17 K technisch nicht möglich sein - wie 1 K?
Das schon; aber zwischen 1 und 0 Kelvin ist ein gewaltiger Unterschied.
 
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TomTom333

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........Cryostat

Because WISE is designed to detect infrared radiation from cool objects, the telescope and detectors must be kept at even colder temperatures to avoid picking up their own signal. The WISE telescope is chilled to 12 Kelvin (minus 261 degrees Celsius or minus 438 degrees Fahrenheit) and the detectors for the 12- and 22-micron detectors operate at less than 8 Kelvin (minus 265 degrees Celsius or minus 447 degrees Fahrenheit). The shorter wavelength 3.4- and 4.6-micron detectors operate at a comparatively balmy 32 Kelvin (minus 241 degrees Celsius or minus 402 degrees Fahrenheit). To maintain these temperatures, the telescope and detectors are housed in a cryostat, essentially a giant Thermos bottle.

The WISE cryostat, manufactured by Lockheed Martin Advanced Technology Center, Palo Alto, Calif., has two tanks filled with frozen hydrogen. The colder, or primary cryogen tank, the smaller of the two tanks, cools the 12- and 22-micron detector arrays. To achieve this low operating temperature, a larger 12-Kelvin secondary tank protects the primary tank from nearly all the heat from the outer structure of the cryostat, which is comparatively warm at about 190 Kelvin (minus 83 degrees Celsius or minus 117 degrees Fahrenheit). This secondary tank also cools the telescope and the 3.4- and 4.6-micron detectors. Small heaters are used to warm the 3.4- and 4.6-micron detectors from 12 to 32 Kelvin.

It is important to maintain a vacuum inside the cryostat when it is cold and on the ground; otherwise air would freeze inside it. It would become a giant popsicle. A deployable aperture cover seals the top of the cryostat while on the ground to prevent air from getting in. After WISE is safely in orbit, a signal is sent to eject the aperture cover. Three pyrotechnic separation nuts will fire, and the cover will be pushed away from the spacecraft.

An aperture shade is mounted at the top of the telescope to shield the open cryostat system from the sun and Earth's heat.

The expected lifetime of WISE’s frozen hydrogen supply is 10 months. Since it takes WISE six months to survey the sky, this is enough cryogen to complete one-and-a-half surveys of the entire sky after a one-month checkout period in orbit.


Gefunden hier:

http://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/spacecraft/index.html

Besser zu verstehen....WARUM.... hier (ab Seite 8):
http://wise.ssl.berkeley.edu/documents/WISESPIE_2008.pdf?product_id=790087

Tom
 

Orbit

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Also Tom, von 0 K ist nirgends die Rede. Theoretisch ist lediglich eine asymptotische Annäherung an diesen Grenzwert möglich, vergleichbar mit der Annäherung an den Grenzwert c für ponderable Teilchen.
Es ging mir nur darum, das richtig zu stellen.
Orbit
 

Torsoise

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Also Tom, von 0 K ist nirgends die Rede. Theoretisch ist lediglich eine asymptotische Annäherung an diesen Grenzwert möglich, vergleichbar mit der Annäherung an den Grenzwert c für ponderable Teilchen.
Es ging mir nur darum, das richtig zu stellen.
Orbit

Ich finde das thema ja nun nicht wirklich diskusionwürdig.. ist doch genauso wenn mir jmd schreibt das er letzen 100km/h gefahren ist und ein andere sagt das es technich nicht möglich ist 100km/h +-0*plancklänge zu fahren.. es ist technich auch nicht möglich die knietische energy des fahrzeugs(incl aller atome,..) auf 100% genau zu berechnen..

das hab ich grad bezüglich "tiefster temp " gefunden...

"11. September 2003 Forscher in Amerika, darunter ein deutscher Nobelpreisträger, haben die tiefste jemals von Menschen erzeugte Temperatur geschaffen. Sie beträgt ein halbes milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt. Dieser liegt bei minus 273,15 Grad Celsius. Das neue Rekordtief ist sechs Mal niedriger als der zuvor gemeldete Tiefstwert von dreimilliardstel Grad über dem Nullpunkt (drei Nanokelvin). Der deutsche Physik-Nobelpreisträger Wolfgang Ketterle und seine Kollegen vom Massachusetts Institut für Technology (MIT) in Cambridge stellen ihren Erfolg in der neuen Ausgabe des amerikanischen Fachjournals „Science“ vor."

Das schon; aber zwischen 1 und 0 Kelvin ist ein gewaltiger Unterschied.

Kommt den 0k von tom doch ziemlich nahe und umganssprachlich wäre es ja dann auch ok "0" zu schreiben.. statt 5,6k*10^-11.


grüße
 

Bynaus

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WISE hat einfach die Temperatur, die nötig und für diese Mission (und ihren Kostenrahmen) praktikabel war. Natürlich gilt für Infrarotteleskope stets "je kälter desto besser", aber ich bezweifle, dass 17 K oder 1 K einen wirklich signifikanten Unterschied machen würden (ausser bei den Kosten). WISE beobachtet schliesslich im mittleren Infrarot (im fernen Infrarot wäre eine noch tiefere Temperatur wohl wünschenswert).
 

Orbit

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Torsoise schrieb:
Ich finde das thema ja nun nicht wirklich diskusionwürdig.. ist doch genauso wenn mir jmd schreibt das er letzen 100km/h gefahren ist und ein andere sagt das es technich nicht möglich ist 100km/h +-0*plancklänge zu fahren.. es ist technich auch nicht möglich die knietische energy des fahrzeugs(incl aller atome,..) auf 100% genau zu berechnen..
Nein, Torsoise, hier geht es nicht um Messungenauigkeit, sondern um eine prinzipielle, sich aus der Theorie ergebende Unmöglichkeit, den absoluten Nullpunkt zu erreichen.
Schau hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Absoluter_Nullpunkt
Wikipedia schrieb:
Der absolute Nullpunkt (Formelzeichen T0) bezeichnet einen unteren Grenzwert für die Temperatur. Dieser ist als 0 Kelvin definiert, was – 273,15 °C oder – 459,67 °F entspricht. Die Existenz und der extrapolierte Wert des absoluten Nullpunkts können aus dem ersten Gesetz von Gay-Lussac abgeleitet werden. Er kann nach dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik nicht erreicht werden.
Allerdings ist es gemäß der Thermodynamik durchaus möglich, Temperaturen beliebig nahe dem absoluten Nullpunkt zu erreichen. Mit Laserkühlung konnten kleine Proben schon bis auf wenige milliardstel Kelvin abgekühlt werden. Für noch weitergehende Annäherungen müsste jedoch ein immer größerer Aufwand getrieben werden
So viel, weil ich das Thema auch diskussionswürdig finde. :)
Orbit
 
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Menor

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Was ich mich frage ist wenn die Kühlmittel nach ca. 10 Monaten erschöpft sind liefert es aufgrund von fehlender Kühlung keine gscheiten Fotos mehr. Es wäre aber sicher kein Problem für die Nasa die Kühlmittel nachzufüllen oder? Weil ein längerer Betrieb des Teleskopes würde sich sicher auszahlen oder?

Grüße
Menor
 

Torsoise

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Nein, Torsoise, hier geht es nicht um Messungenauigkeit, sondern um eine prinzipielle, sich aus der Theorie ergebende Unmöglichkeit, den absoluten Nullpunkt zu erreichen.
Schau hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Absoluter_Nullpunkt

So viel, weil ich das Thema auch diskussionswürdig finde. :)
Orbit

Mit den bsp Messungenauigkeit wollt ich nur sagen das es machnmal keine rollte spielt einen wert auf 10 komma stellen genau zu beziffern.. "0 K" können für den absoluten nullpunkt stehen aber auch für "0,45 K" "0,00000000001 K" oder "0,1k" mathematisch alles auf "0 K" abrundbar ohne das damit gleichd er absolute nullpunkte gemiend ist... Als ich TomTom post las war mit klar das er nicht.

0.0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 K meint.


"Wiki:Der absolute Nullpunkt ist erreicht, wenn die Bewegungsenergie aller Teilchen eines Körpers gleich der sogenannten Nullpunktsenergie ist, die aus prinzipiellen quantenmechanischen Gründen nicht unterschritten und nicht aus dem System entfernt werden kann."


Wenn ich meinen Körper als einatomig definiere.. dann müsste es doch theoretisch möglich sein in einen chaos system 2(oder mehr) dieser einatomigen körper so aufeinander krachen zu lassen das ihre "bewegungsenergie" wenn auch nur für einen kurzen moment sich komplett aufhebt. oder gibt es keine einatomigen körper wenn es um nullpunktenergien geht?


mir gehts grad darum..

"aus der Theorie ergebende Unmöglichkeit, den absoluten Nullpunkt zu erreichen."

dein nullpunkt link gibt diese behauptung aber nicht her oder?

grüße
 

Lina-Inverse

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Schade aber so lange es im Orbit ist kann man es später immernoch auffüllen und wieder in Betrieb nehmen!
Das wird man aber nicht tun, das ist wirtschaftlich unsinnig. Die Kosten der gesamten Mission werden mit 300M$ angegeben (Wie sie sich genau auf Entwicklung, Sonde, Start und Missionsführung verteilen habe ich leider nicht parat). Als Faustregel kann man davon ausgehen das der Nachbau der gleichen Sonde in etwa 1/3 der ursprünglichen Entwicklungs+Baukosten verursacht. Die zusätzlichen Missionskosten für die längere Mission zahlt man unabhängig davon ob man nun nachtankt oder eine neue hochschiesst.

Man muss also Nachbaukosten + Start gegen Wartungsmission + Start aufrechnen. Dabei war Nachbauen bisher immer billiger (Nicht verwunderlich, da alle Wartungsmissionen mit dem Space-Shuttle durchgeführt wurden das es auf Missionskosten von ~450M$ bringt).

Wir hatten die gleiche Diskussion schon um Hubble (siehe hier).

Gruss
Michael
 

Bynaus

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Es wird schon mal eine Zeit kommen, wo das Warten von weltraumbasierten Teleskopen deutlich günstiger kommen wird als ihr Neubau. Irgendwann wollen wir ja die Leistungsfähigkeit heutiger Teleskope um das zigfache übertreffen, und das geht eben nur mit grossen internationalen Teleskopprojekten. Analog zum Cern / zur ISS wird es dann Teleskopanlagen geben, deren Wartung die Entsendung von Menschen erfordert.

Aber das ist nicht heute, und mit Sicherheit nicht bei einer low-cost Mission wie WISE.
 

Frankie

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Generelle Frage:

was ist wenn man die Temperatur so tief senkt, daß ( 0°K + Plancktemperatur ) unterschritten werden? Ist das möglich? Oder schon geschehen? Wäre dann nicht per Definition der Unterschied zum absoluten Nullpunkt physikalisch nicht mehr relevant? Was für Auswirkungen hätte das?

Grüße,
Frankie
 
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