ARIEL (Weltraumteleskop)

ARIEL
Typ:	Weltraumteleskop
Betreiber:	Europaische Weltraumorganisation ESA Beiträge von National Aeronautics and Space Administration NASA und Canadian Space Agency CSA
Missionsdaten
Masse:	≈ 1300 kg[1]
Start:	2029 (geplant)[2]
Startplatz:	Raumfahrtzentrum Guayana ELA-4
Trägerrakete:	Ariane 62[3]
Status:	in Planung
Bahndaten
Umlaufbahn:	Halo-Orbit um den Sonne-Erde-L2-Punkt

Das Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey (ARIEL) ist ein im Bau befindliches Weltraumteleskop und die vierte mittelgroße Mission (M4) im Rahmen des Programms Cosmic Vision 2015–2025 der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Das Teleskop soll 2029 zusammen mit der Kometensonde Comet Interceptor auf einer Ariane 62 gestartet werden. ARIEL soll mit Hilfe der Transitmethode die Atmosphären von etwa 1000 Exoplaneten untersuchen.^[4]

Präzise Spektroskopie des kombinierten Lichts eines Exoplaneten und des von ihm umkreisten Sterns, während und außerhalb wechselseitiger Bedeckungen (Transits), erlaubt es, von der Entdeckung von Exoplaneten zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung und Struktur ihrer Atmosphären zu gelangen. Gut geeignet dazu ist der infrarote Spektralbereich, der Signaturen wichtiger atmosphärischer Moleküle aufweist. Nach ersten Ergebnissen mit dem Spitzer-Weltraumteleskop und dem Hubble-Weltraumteleskop wird dies auch eine wichtige Aufgabe (von mehreren) für das James-Webb-Weltraumteleskop sein. Mit seinem wesentlich kleineren Teleskop wird ARIEL nicht mit der Empfindlichkeit des JWST konkurrieren können, kann aber seine für Exoplanetenstudien optimierten Instrumente und seine ganze Beobachtungszeit dazu verwenden, Informationen über eine Vielzahl hauptsächlich heißer Exoplaneten zu gewinnen.

Das Teleskop von ARIEL soll einen elliptischen Hauptspiegel von 1,1 m × 0,7 m erhalten, der passiv durch Abstrahlung auf etwa 55 K gekühlt wird. Damit ist empfindliche Spektroskopie im Infraroten bis zu einer Wellenlänge von 7,8 µm möglich. Zusätzlich wird Photometrie der Exoplanetentransits im sichtbaren Licht gewonnen. ARIEL soll in eine Umlaufbahn um den Lagrangepunkt L2 gebracht werden, von der Sonne aus gesehen etwa 1,5 Millionen Kilometer hinter der Erde.^[5]

Ein ähnliches Projekt Exoplanet Characterisation Observatory (EChO) war bereits für die M3-Startgelegenheit der ESA vorgeschlagen worden, wurde aber letztlich nicht ausgewählt. Ein modifizierter und vereinfachter Entwurf war dann als ARIEL für die M4-Startgelegenheit erfolgreich und wurde im März 2018 ausgewählt und im November 2020 angenommen.

Eine erste Entscheidung über das vorläufige Design wurde im Mai 2023 getroffen: Es soll ein gekühltes Teleskop geben, das zwei Instrumente beherbergt: Ariel medium-resolution InfraRed Spectrometer (AIRS) und ein Feinausrichtungssystem Fine Guidance System (FGS), dazu gehört eine Kühleinheit und mehrere Boxen mit Elektronik.^[6] Im August wurde das Payload Preliminary Design Review (PDR) abgeschlossen, also die Entscheidung über die Fähigkeiten und Designs der Nutzlast. Dabei wurde festgelegt, über welche Sensoren und Fähigkeiten die Nutzlast verfügen soll und wie die Instrumente aufgebaut sein sollen.^[7]

Nach insgesamt 19 Monaten am 5. Dezember 2023 wurde der Abschluss der vorläufigen Designphase (B2) bekannt gegeben und der Beginn der Bauphase angekündigt.^[6] Dabei wurden die Anforderungen an das Raumschiff, die Schnittstellen und die Nutzlast festgelegt.^[6]

Als Generalunternehmen für den Bau wurde Airbus Defence and Space Toulouse ausgewählt, es konnte mit dem Bau der beiden Prototypen beginnen, dem Structural Model (SM) und dem Avionics Verification Model (AVM). Das Strukturmodell ist äußerlich dem Flugmodell stark ähnlich und wird rigorosen Tests unterzogen, um herauszufinden, ob die Struktur den Belastungen beim Start und im Weltraum standhält und ob die verbauten Komponenten funktionsfähig bleiben. Mit dem Avionics Verification Model werden die Kommunikations- und Navigationssysteme, die Datenverarbeitung, Computer und die Software entwickelt und getestet. Am Ende der erfolgreichen Tests wird das Critical Design Review abgeschlossen und alle Details endgültig festgelegt für den Bau des Flugmodells.^[6]

Ariel entsteht in einer Zusammenarbeit zwischen ESA und dem Ariel Mission Consortium. Am Konsortium beteiligt sind über 50 Institute aus 16 europäischen Ländern. Das Konsortium stellt die Nutzlasten bereit, inklusive des gekühlten Teleskops und der wissenschaftlichen Instrumente. An den Nutzlasten sind auch NASA und CSA beteiligt.^[6]

• ARIEL bei der ESA (englisch)

1. ↑ ARIEL – Spacecraft, ESA, abgerufen am 13. September 2019
2. ↑ Ariel moves from blueprint to reality. ESA, 12. November 2020.
3. ↑ ARIEL auf der ESA-Website, abgerufen am 19. Juni 2019.
4. ↑ esa.int: ARIEL Operations
5. ↑ ESA: ESA's Next Science Mission To Focus On Nature of Exoplanets. 21. März 2018, abgerufen am 16. Juli 2019 (englisch). 
6. ↑ ^{a b c d e} Ariel moves from drawing board to construction phase. Abgerufen am 29. August 2025 (englisch). 
7. ↑ Exoplanet surveyor Ariel passes major milestone. Abgerufen am 29. August 2025 (englisch).