Das Athena Observatorium

Dank der neuartigen Silicon Pore Optics-Spiegeltechnologie in Kombination mit zwei sehr leistungsfähigen wissenschaftlichen Kameras wird die Athena Mission deutlich verbesserte Möglichkeiten in Bezug auf die effektive Teleskopfläche, die Winkelauflösung und die Sichtfelder der Instrumente bieten. Im Vergleich zu den derzeitigen Einrichtungen wird sie den Durchsatz bei der hochauflösenden Röntgenspektroskopie um das ~50-fache erhöhen und die Durchmusterungsgeschwindigkeit gegenüber XMM und Chandra um den Faktor ~50 verbessern.

Der Röntgensatellit wird das heiße Gas sichtbar machen, das den Gehalt an baryonischer (sichtbarer) Materie im heutigen Universum dominiert und in Galaxienhaufen, Galaxiengruppen und intergalaktischen Filamenten enthalten ist. Es wird auch zeigen, wie diese Strukturen entstanden sind und sich entwickelt haben, indem es die thermodynamische, chemische und dynamische Entwicklung dieser Strukturen im Laufe der kosmischen Zeit verfolgt. Athena wird untersuchen, wann und wie Elemente entstanden sind und sich im intergalaktischen Medium verteilt haben. Durch Staub und Gaswolken hindurch wird Athena supermassereiche Schwarze Löcher im Laufe der kosmischen Zeit entdecken und kartografieren, bis hin zu der Zeit, als sich das Universum noch aus Galaxien zusammensetzte. Diese Bilder und Spektren werden die Geschichte und Entwicklung der gewöhnlichen, sichtbaren Materie sowie deren Zusammenspiel bei der Entstehung der größten Strukturen aufdecken. Athenas Beobachtungen von Neutronensternen werden zeigen, wie sich die Materie unter einem Druck reformiert, der weit über die Möglichkeiten eines Labors hinausgeht, während Studien von sich drehenden schwarzen Löchern Aufschluss darüber geben werden, wie diese Objekte entstehen und wachsen. Zusätzlich zu diesen Kernzielen wird Athena als ein Observatorium mit außergewöhnlichen Fähigkeiten im Vergleich zu den derzeitigen Einrichtungen auch einen riesigen Entdeckungsraum eröffnen, der mit Sicherheit neue Phänomene hervorbringen wird, die wir uns derzeit nicht vorstellen können.

Das MPE ist das führende Institut für den Athena Wide-Field Imager (WFI) und leitet die Entwicklung des Instruments. Das Herzstück des WFI besteht aus einer Reihe von aktiven DEPFET-Pixelsensoren, die zusammen mit dem MPI Halbleiterlabor (HLL) entwickelt werden. Diese neuartige Detektortechnologie ermöglicht eine große Brennebene (40' x 40') mit nahezu Fano-begrenzter Energieauflösung und schnellen Auslesezeiten, was zu einer hohen Zeitauflösung und Zählratenfähigkeit führt. 

Die Rolle des MPE in der WFI umfasst auch die Bereitstellung der erforderlichen Software vor und nach dem Start sowie die Beteiligung an den Aktivitäten des Datenzentrums. Darüber hinaus trägt das MPE durch die Bereitstellung der PANTER-Röntgenkalibrieranlage zur Entwicklung der Röntgenoptik bei.

Die WFI begann im März 2022 mit der Überprüfung der Systemanforderungen (SRR) und schloss diese im Mai 2022 erfolgreich ab. Dies war der erste Schritt des gesamten Athena Mission Adoption Review (MAR)-Prozesses, der voraussichtlich im Sommer 2023 seinen Höhepunkt erreichen wird, wenn die Mission in die Umsetzung geht. 
Aufgrund Bedenken hinsichtlich der finanziellen Situation des ESA-Wissenschaftsprogramms und des Kostenanstiegs bei Athena im Besonderen wurde der Prozess im Juni 2022 unterbrochen. Konkret wurde Athena nicht wie erwartet im Juni 2023 als Mission angenommen. Stattdessen wurde ein "Design-to-Cost"-Prozess eingeleitet, um die Kosten für die ESA auf ca. 1,3 Mrd. EUR zu senken. Dieser läuft noch bis Ende 2023.

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