Euclid

Hallo Mischa,
sorry, ich konnte die letzte Woche leider nicht antworten. Nein ich bin nicht beim DLR, ich arbeite beim Fraunhofer IOF in Jena. Wir sind aber in sehr regelmäßigen Abständen mit den jeweiligen Raumfahrtorganisationen und Forschungseinrichtungen in Kontakt und auch die klassische ergebundene Astronomie beglücken wir auch mit e-Beam-geschriebenen optischen Gitter und CGHs für diverse Spektrometer und Teleskope, beispielweise für CUBES oder für den M2-Spiegel fürs ELT. Oft stellen wir aber wichtige optische Spektrometer-Komponenten und Module für die einschlägigen Satellitenbauer, wie Leonardo, Thales, OHB usw. her. Das GALA-Laseraltimetermodul von Juice hat übrigens eine Arbeisgruppe einer Nachbarabteilung gefertigt, meine Arbeitsgruppe hat dafür ein wichtiges CGH zur Spiegelvermessung und Korrektur geliefert.
Wir haben uns aber alle zusammen den Start im Stream angeschaut und einen kleine Sekt geschlürft.
Bei Euclid waren glaube ich auch einige Sachen bei uns in Diskussion, aber ich sitze nicht so zentral und kümmere mich eher um die Technologie, dass hier nicht so viel mitbekommen habe.
Derzeit haben wir wieder einiges an Spektrometer-Flughardware für ein paar kommende prominente Erdbeobachtungssatelliten der SENTINEL-Reihe in der Mangel und es ist schon ein ziemliches hartes Brot mit den extremen Dokumentationsanforderungen, bzgl PA, QM und Qualifikation. Selbst wenn etwas Unkritisches schief geht, hat man gleich ein ordentlichen Batzen Mehrarbeit und Zeitverzug. Ich kann mich noch an stundenlange Diskusionen um eine M4 oder M5 Schraube erinnern, oder einen "vermuteten Spuckfleck" auf einer Entspiegelung eines Prismas, nachdem es aus der Beschichtungsanlage kam. Wir haben schon gewitzelt, ob wir alle noch einen Gentest machen müssen, ...
Da sehnt man sich schon ein bisschen nach "New Space", wie es SpaceX propagiert. Einfach mal machen. Andererseits, falls eine M- oder L-Mission wegen einer billigen Schraube schief geht, wird sich der Steuerzahler bestimmt auch sehr freuen.
Meist hat man aber bei einer großen Mission sowieso einige Stellen, wo man einfach nur die Finger kreuzen kann. Da kann alle "Hochtechnologie" super funktionieren und es hängt an irgendwas Klitzekleinen. Wie beispielweise bei GAIA, wo ein fransig abgeschnittener Sun-Shield einiges an Streulicht und ein deutlich schlechteres SNR verursacht hat. Da war wohl die Büro-Schere etwas stumpf ...
Vg Tino
 
Das spacecraft commissioning ist abgeschlossen, mit relativ wenigen Problemen im Vergleich zu vielen anderen Missionen. Heute Nacht beginnen wir mit der 2-monatigen "performance verification", dazu kommen eine ganze Reihe von uns nach Madrid / ESAC, um die hereinflutenden Datenberge zu evaluieren. Das reicht von bias, flats, darks, Nichtlinearitaet, gain, internes und externes Streulicht, bis hin zur Charakterisierung der thermo-optischen Zeitskalen der Optik nach einem Positionswechsel. Insgesamt haben wir da ueber 60 Kalibrationsprodukte.

Der Start mit der F9 hat uebrigens sehr gut geklappt. Von den drei Korrekturmanoevern haben wir beim ersten ein "delta-V" von nur 2.14 m/s benoetigt, das zweite haben wir ganz ausgelassen, und beim dritten vor zwei Wochen waren nur 0.19 m/s noetig. Budgetiert waren 50 m/s, d.h. wir haben enorm Treibstoff gespart :cool:. Euclid ist auch seit etwa 12 Tagen in seiner "Umlaufbahn" um L2. Wobei, wenn man mit den Leuten von der Flugdynamik spricht, Euclid das genau genommen bereits 2 Tage nach dem Start war ;-)
 
Ihr habt euch vll gewundert warum hier Funkstille herrschte. Natürlich sind wir mit riesigen Datenmengen super beschäftigt (Euclid beobachtet in 3-5 Tagen mehr Himmelsfläche als Hubble in seiner gesamten bisherigen Lebenszeit), aber es gab auch einige größere Probleme. Nachdem die ESA uns vor kurzem den Maulkorb über einen Blogeintrag (https://www.esa.int/Science_Explora..._Euclid_s_hidden_stars_commissioning_looks_up) abgenommen hat, kann ich das hier nun auch erwähnen.

Eigentlich sollte unsere PV-Phase (performance verification) Ende September vorbei sein, aber so kam es nicht. Das guiding hat nicht so richtig funktioniert und der Satellit hat daher nicht so still gehalten, wie wir das brauchen. Daher haben wir die Anfang August begonnene PV Phase unterbrochen. Die Lösung war sehr komplex und aufwändig, aber mittlerweile funktioniert es fast so gut wie wir uns das vorstellen, und am 28.9. haben wir die PV Phase wiederaufgenommen. Euclid war in der Zwischenzeit natürlich nicht untätig, es gab neben der zahlreichen Tests auch viele Kalibrationsarbeiten, die kein gutes Guiding brauchen. Als Trost sollte dienen, dass JWST offenbar 6 Monate brauchte, das guiding unter Kontrolle zu kriegen.

Es gibt auch noch zwei andere Probleme, die uns das Leben schwer gemacht haben. Zum einen gibt es da eine kleine Düse, die etwas in die Sonne ragt. Die von dort gestreuten Photonen finden über einen dreifachen Streuprozess durch ein offenbares Loch in der thermischen Isolation ins Innere, was man durch eine metallische Einfassung verhindern hätte können. Ein design-Fehler seitens der Industrie... ich weiß, ich weiß, fragt bloß nicht. Wir haben das Problem größtenteils dadurch lösen können, dass wir den "roll angle" ändern, also die Drehung um die optische Achse. Der ist ohnehin stark eingeschränkt, von +5 zu -5 Grad (bei 0 Grad zeigt das Solar panel zur Sonne). Den konnten wir etwas kleiner machen und zu etwas negativeren Winkeln verschieben. Damit ist das Streulicht fast komplett weg weil diese Düse im Schatten verschwindet, geht aber etwas zu Lasten der Survey-Effizienz da wir nicht mehr so flexibel sind, später in der Mission noch unbeobachtete Areale aufzunehmen.

Das andere Problem ist die Sonne. Es stellt sich heraus, dass bei energetischen Ausbrüchen (M-class und X-class flares) zwei schmale Streifen des Sonnenschilds nicht komplett undurchsichtig für harte Röntgenphotonen sind. Dummerweise befindet sich hinter einem dieser Streifen die optische Kamera. Bei großen Ausbrüchen registriert da ein relativ kleiner Anteil der Detektoren erhöhte Strahlung, und der entsprechende Teil der Aufnahme ist unbenutzbar. Erneut, ein völlig vermeidbarer Designfehler; ein dünnes passendes Blech hinterm Sonnenschild hätte gereicht. Natürlich hat Euclid einen bedingten Strahlenschutz (radiation shield), der ist aber mehr auf Protonen ausgelegt die von allen Richtungen kommen, nicht aber speziell für X-rays direkt von der Sonne.

Kurioserweise hatte man zu einem bestimmten Zeitpunkt vor vielen Jahren wohl einen schweren Strahlenschutz erwägt, diesen aber nicht mehr im Design verankern können. Und der geplante Soyuz-Launcher wäre mit dem Extragewicht an seine Grenze gelangt. Für die SpaceX Falcon-9 war Euclid hingegen zu leicht. Die wollten tatsächlich ein 100-200 kg schweres Dummy-Gewicht unter der Nutzlast installieren, um die Schwingungen beim Start besser zu dämpfen, haben es dann aber doch nicht getan.
 
Danke für diesen Einblick ins echte Raumfahrtforscherleben, abseits der normalen jubelnden Pressemitteilungen. Als Produktmanager in einem großen Industrieentwicklungslabor fühle ich mit ...

CS, Markus
 
Hi Markus, unsere Freunde/Kollegen bei der ESA haben uns gewarnt dass alles anders kommen wird als geplant, aber keiner wusste was denn anders kommen sollte. "Test as you fly, fly as you test", wie es so heißt. Wir haben so gut und lange getestet wie es eben ging und wie Geld da war (einen der beiden größten space simulators in Europa zwei Monate lang belegen ist nicht billig, und es sind ja auch andere Satelliten da die da rein wollen). Bei der Röntgenstrahlung durch solare Flares im Maximum (harmlos im Sinn von Strahlungsschäden) hat wohl keiner dran gedacht, oder nur zu kurz, da lag der Fokus eher auf Protonen, die für die CCDs nicht gut sind. Die Röntgenstrahlung kann man am Boden auch nicht am Gesamtsystem testen, Licht"dichtheit" hingegen schon. Letzteres geht aber wohl nur in einem der beiden Simulatoren, und der war wohl zu teuer. Geprüft wurde natürlich in kleinerem Masstab, aber das war nicht empfindlich genug um ein Photon pro Pixel alle paar Sekunden zu detektieren.
Letzten Endes - glaube ich zumindest - ist das den Schnittstellen zuzuschreiben. Thales baut die Satellitenplattform (Solar panel, power, Elektrik, Antrieb, Kommunikation, Lageregelung, Plattform), Airbus das Teleskop incl drumherum, und die wissenschaftliche Seite die Instrumente. Abschirmung gegen Sonnenlicht und Röntgenstrahlung kann auf allen drei Ebenen passieren. Das hätte man vorher identifizieren und spezifizieren müssen. Natürlich bieten die Solar panels etc einen guten Schutz gegen diese Effekte, aber man hätte es durchrechnen und miteinander drüber reden müssen. Da aber jede Seite überarbeitet ist, ist das nicht passiert.

Jetzt aber genug damit. Meine größte Sorge vor dem Start war eine Vereisung der optischen Flächen durch Ausgasung im Vakuum. Ein grosses Problem das alle Satelliten haben. Das hat die ESA aber sehr gut geplant, Euclid ist in Hinsicht molekulare Kontamination der beste Satellit den sie jemals designed haben. Bisher haben wir keine Spuren davon entdeckt. Gegenbeispiel: Gaia hat zu Beginn 0.06 Magnituden Durchlass pro Tag verloren und musste über zwei Jahre insgesamt 6 Mal dekontaminiert (durchgeheizt) werden ehe ein stabilier Zustand erreicht wurde. WFPC2 am Hubbleteleskop wurde über 10 Jahre hinweg alle 28 Tage ausgeheizt um das Eis loszuwerden. Die narrow-angle Kamera in Cassini wurde bis zum Vorbeiflug an Jupiter 12 mal dekontaminiert.

Um einen Schritt zurück zumachen und das große Ganze zu sehen: ich bin mit Euclid und dem "ground segment" (data processing) sehr zufrieden, es wird ein echter "game changer" werden. Da sind die richtigen Leute am Werk. Ihr werdet das auch bald sehen dürfen. :cool:
 
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IMG_1511.png


Ausschnitt aus dem Perseus Galaxienhaufen (Bildschirmfoto)

Thomas
 
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Mach sie zur [zensiert]! :ROFLMAO: Von welchem / welcher Art von Hintergrund sprechen wir? :unsure:

Thomas
 
Dem Himmelshintergrund. Giovanni hat alles Schwache abgeschnitten und durch "schwarz" ersetzt... Normalerweise empfinde ich das als eine Todsünde, hierzu muss man aber wissen dass hier von der ESA eine sehr enge Zeitgrenze gesetzt wurde. Die wollten unbedingt am 7. November parallel zum "space summit" Bildmaterial präsentieren. Die gestackten FITS Dateien sind erst vor ein paar Tagen fertig geworden, dass man daraus so schnell noch ein paar JPGs zaubern kann grenzt schon an ein Wunder. Persönlich bin ich nicht so glücklich mit dem ganzen, aber die FITS dateien werden ja bald öffentlich (Januar, glaube ich), dann kann sich jeder selbst dran versuchen und sein Photoshop abschiessen :)
 
Weiss jemand ob PS oder PI eine Dateiobergrenze hat? Die 8000x8000 Pixel von NISP gehen ja noch, teilweise habe ich die auf 12kx12k hochgesampelt, aber wenn ich daraus ein LRGB mit den Daten von VIS (ca 30k x30 k) machen will, dann geht PS schnell in die Knie. Zumindest kann es keine Bilder mit mehr als 2 GB abspeichern; ich habe aber auch eine Uraltversion, CS6.
 
Zitat von Mischa:
Zumindest kann es keine Bilder mit mehr als 2 GB abspeichern
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Hallo Mischa,

vorweg: Fantastische Arbeit, gratuliere.

Mit PI habe ich selbst schon ein RGB Mosaic von M31 mit 40.000 x 16.000 Pixel generiert.
Das ergab eine ca. 8 GB xisf Datei. Als 16 Bit Tiff ließ sich das aus PI heraus nicht speichern.
Angeblich überschreitet dass das Tiff File Size Limit. In JPEG ging es und das 8 Bit JPEG
lässt sich auch in den aktuellen PS Laden. Dort ließ sich das dann testhalber in 32Bit pro Kanal
umwandeln und als Tiff mit etwas über 2GB (LZW komprimiert) speichern.
Ich gehe darum davon aus, dass PI und der aktuelle PS mit Bildern in der Größe umgehen können.
Ist dein CS6 ggf. noch eine 32 Bit Version? Das würde die 2GB Dateilimit erklären.

Grüße
Christof
 
Gute Frage, weiss ich gar nicht. Die Lizenz mir mein damaliger Arbeitgeber vor 10 Jahren spendiert, nachdem ich mich über deren lausige Farbbilder beschwert habe :ROFLMAO:. Jedenfalls gut zu wissen, dass das offenbar keine Einschränkung mehr ist.
 
Auch ganz groß herausgestellt in der New York Times, aber für den Zugang braucht man wohl eine Subskription:

Euclid Telescope Dazzles With Detailed First Images of Our Universe

Launched in July, Euclid is on a quest to map a third of the extragalactic sky and to reveal how the mysterious influences of dark matter and dark energy have shaped the structure of the universe. The new images are just a taste of what scientists expect the space telescope to achieve.

Etwas komisch finde ich allerdings die Begeisterung der Journalisten über das Bild vom Pferdekopfnebel, dieses wohlbekannte Motiv eines jeden Amateurs:

Perhaps most striking is a shot of the Horsehead Nebula, a star factory 1,375 light-years from Earth with a distinct equine-shaped cloud. The image shows reddish brown gas and dust churning with baby stars ...

Gruß, Peter
 
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