STIX

Spectrometer Telescope for Imaging X-rays


STIX is on its way to the Sun on board
the European Space Agency’s spacecraft Solar Orbiter.

ROLE OF THE INSTITUTE FOR DATA SCIENCE


> Project lead

> Instrument design and construction

> Flight software, ground software

> Science

Principal investigator: Säm Krucker

Partners: international consortium, academy&industry
CH-partners: Kögl Space GmbH, Art of Technology, Almatech, Paul Scherrer Institut

Funding: ESA/Prodex, Swiss Space Office, SNF

Start of project: 2010
Instrument delivered: 2017
Spacecraft launched: February 9/10, 2020
Instrument turned on: April 14, 2020


Keywords: space sciences, solar physics, Solar Orbiter

 

ZUSAMMENFASSUNG IN DEUTSCH

Solar Orbiter untersucht die Sonne aus der Nähe
Die Europäische Raumfahrtbehörde ESA baute die Raumsonde Solar Orbiter, welche unseren nächsten Stern in einer Distanz von 50 Millionen km umrunden wird. Das ist ein Drittel des Abstandes zwischen Sonne und Erde. Die Sonde wird der Sonne näher kommen als der nächste Planet Merkur. An Bord befinden sich 10 spezielle Instrumente, welche Bilder der Sonne machen und gleichzeitig die Umgebung vor Ort untersuchen.

Röntgenteleskop der FHNW
Eines der Instrumente wurde an der Fachhochschule Nordwestschweiz entwickelt und gebaut. Das Röntgenteleskop STIX ist ein Spektrometer mit 30 Detektoren mit vorgesetzten Gittern, durch welche die Röntgenstrahlen gelenkt werden. Die Bilder werden indirekt aus den Messungen rekonstruiert.

Start 10. Februar 2020
Solar Orbiter wurde mit einer Atlas V-Rakete von Cape Canaveral in den Weltraum befördert. Von dort aus begann die dreieinhalbjährige Reise zu unserem nächsten Stern. Unterwegs fliegt die Sonde mehrmals nahe des Planeten Venus und der Erde vorbei, um Schwung zu holen und auf die richtige Umlaufbahn gelenkt zu werden.

Beobachtungen in allen Wellenlängen
Bereits jetzt untersuchen mehrere Bodenteleskope und Raumsonden mit stets präziseren Instrumenten die Sonne in allen Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums, vom Radiobereich zu den hochenergetischen Röntgen- und Gammastrahlen, sowie die magnetischen Felder. Eine davon ist die NASA Parker Solar Probe, die im August 2018 startete und der Sonne so nahe kommen wird wie keine Sonde zuvor. Wegen der Nähe muss sie ihre Instrumente hinter einem Hitzeschild verbergen und kann nur Messungen vor Ort vornehmen. Solar Orbiter kommt der Sonne nicht ganz so nahe. Sie kann unseren Stern durch kleine Löcher im Hitzeschild direkt beobachten und gleichzeitig Messungen vor Ort machen.

Was will man untersuchen?
Die vielfältigen Beobachtungen sind notwendig, um die komplexe Dynamik zu untersuchen, die mit der Sonnenaktivität verbunden ist. Zum Beispiel, warum die Atmosphäre der Sonne heisser wird, je weiter sie von der Sonnenoberfläche entfernt ist, statt sich abzukühlen. Oder wie ein Sonnensturm entsteht und sich verbreitet. Das betrifft auch uns, denn grosse Explosionen auf der Sonne können Auswirkungen bis auf die Erde haben.

SUMMARY

STIX is an X-ray telescope designed and built at FHNW. It is one of 10 instruments on board Solar Orbiter, the ESA spacecraft travelling very close to the sun. The mission collects information in multiple wavelengths for studying solar activity in unprecedented detail. This will bring us a big step closer to understanding the workings of our closest star. STIX will contribute to this goal by providing imaging spectroscopy of solar X-ray emission and information on accelerated electrons associated with solar flares. It will look at the very point where solar eruptions start.

PEOPLE @FHNW CURRENTLY WORKING ON STIX

Andrea Battaglia

PhD Student

Dr. Marina Battaglia (I4DS)

Solar Physicist

Prof. Dr. Arnold Benz

Senior Advisor

Prof. Dr. André Csillaghy (I4DS)

Head Institute of Data Science

Laszlo Istvan Etesi (I4DS)

Computer Science Engineer

Simon Felix (I4DS)

Software engineer

Dr. Oliver Grimm (I4DS)

Physicist

Prof. Dr. Hans-Peter Gröbelbauer (IPPE)

Dr. Gordon Hurford (I4DS)

Computer Science Engineer

Dr. Lucia Kleint (I4DS)

Astrophysicist

Prof. Dr. Säm Krucker (I4DS)

Principal Investigator

Dr. Matej Kuhar (I4DS)

Solar Physicist

Katja Lapadula (I4DS)

Admin/Controlling

Hanna Sathiapal (I4DS)

Public Engagement Coordinator

Filip Schramka (I4DS)

Software engineer

Dr. Hualin Xiao (I4DS)

Physicist

PEOPLE  @FHNW WHO WORKED ON STIX BEFORE

  • Casadei Diego, Dr. (I4DS) until 2018
  • Hochmuth Nicky (I4DS) until 2017
  • Iseli Linus (IPPE) until 2013
  • Kabosch Dino (IPPE) until 2013
  • Kobler Stefan (IPPE) until 2013
  • Molendini Francesca, Dr. (I4DS) until 2018
  • Repond Laurent (IPPE) until 2013
  • Schori Dominic (IPPE) until 2017

OPEN RESOURCES AND RESULTS

Poster STIX overview

The first flare observed by STIX

time profile and X-ray spectrum of the first flare observed by STIX

Time profile and X-ray spectrum of the flare of June 7th, 2020.

VISUALS AND AUDIO

Artist’s impression of Solar Orbiter. Credit: ESA
Payload accommodation onboard Solar Orbiter. STIX is one of ten scientific instruments. Credit: ESA
The X-ray telescope consists of 32 pairs of grids mounted in front of 32 X-ray detectors which are located on the electronics box and make up the spectrometer. X-ray radiation passes through the windows in the heat shield, it is subsequently filtered by the imager unit and finally detected by the detector box – in order to obtain images of the hottest regions of solar eruptions with temperatures of up to 40 million degrees Celsius. Credit:

SRF Tagesschau 8. Februar 2020

Die Schweiz spielt in der Weltraumforschung eine wichtige Roll. Bericht mit Auskünften von Samuel Krucker, Fachhochschule Nordwestschweiz, und Thomas Zurbuchen, Nasa. Angesprochen: Solar-Orbiter-Mission der ESA, Röntgen-Teleskop der FHNW

ESA schickt Raumsonde zur Sonne

by SRF Echo der Zeit, 7. Februar 2020 | Die anderthalb Milliarden Franken teure Raumsonde «Solar Orbiter» soll für die ESA während zehn Jahren die Sonne aus nächster Nähe betrachten. Mit an Bord ist auch Technik aus der Schweiz: "STIX" - ein Röntgenteleskop, entwickelt von Astrophysiker Säm Krucker und seinem Team an der FHNW.

Pressreview STIX Launch

21.02.2020

Zur Zeit der Starts im Februar 2020 wurde in der Schweizer Presse über hundert mal über STIX und Solar Orbiter berichtet.