WFI-IASW

Ausgangssituation / Motivation

ATHENA ist eine L-Klasse Mission der ESA, die derzeit die Definitionsphase B1 durchläuft. Es ist ein Weltraumteleskop im Röntgenbereich, das im Rahmen des Cosmic Vision-Programms der ESA ausgewählt wurde, um das heiße und energetische Universums zu untersuchen.

ATHENA soll Anfang der 2030er Jahre gestartet werden. Das Abbildungssystem von ATHENA ist eine in Europa entwickelte neuartige Technologie. Sie erlaubt ein große Öffnung bei einer Brennweite von 12 m und eine Winkelauflösung von 5 Bogensekunden. Die Fokalebene enthält zwei Instrumente. Eines davon ist der Wide Field Imager (WFI), ein Instrument mit großem Gesichtsfeld, das auch Spektroskopie sowie Funktionen für hohe Zählraten von Röntgenstrahlen bietet. Das andere Instrument ist die X-ray Integral Field Unit (X-IFU), die hochauflösende Röntgenspektroskopie über ein begrenztes Sichtfeld liefert.

Der Wide Field Imager (WFI) basiert auf DEPFET-Technologie. Diese Art von Detektor bietet eine nahezu rauschbegrenzte Energieauflösung und eine minimale Empfindlichkeit für Strahlenschäden. Da jedes Pixel einzeln angesteuert wird, kann sehr flexibel und extrem schnell ausgelesen werden. Das große Sichtfeld wird über eine Fokalebene erreicht, die aus mehreren Chips besteht, von denen einer ein äußerst schnelles Auslesen erlaubt, um Messungen sehr heller Objekte zu ermöglichen.

Ein komplexes Instrument wie der WFI wird von einem zentralen Computer gesteuert, dem Central Processing Module (CPM). Neben den Steueraufgaben und der Überwachung des Instruments sollen damit auch die Messdaten verarbeitet und komprimiert werden, sodass sie verlustfrei zur Erde geschickt werden können. Diese Aufgabe leistet die Instrument Application Software (IASW), die von uns an der Universität Wien entwickelt wird.

Inhalte und Zielsetzungen

Das vorgeschlagene Projekt ermöglicht es uns, die Arbeiten zum Abschluss der Definitionsphase B an der ATHENA WFI IASW durchzuführen. Zwei Reviews, der iSRR und der iPDR, fallen in den Projektzeitraum. Unser Beitrag zu ATHENA ist eine Schlüsselkomponente im gesamten Missionsdesign. Die Software wird vollständig nach dem ECSS Standard erstellt.

Methodische Vorgehensweise

Die Hauptaufgabe des hiermit vorgelegten Projekts ist das Erstellen der Dokumentenpakete zu den Reviews. Eine Reihe von Dokumenten müssen hierfür geschrieben werden, wie etwa die Anforderungsspezifikation, Dokumente zu Design, den Schnittstellen für die Kommuni-kation, sowie Dokumente aus dem Bereich der Qualitätssicherung. 

Hinzu kommen technische Studien über die eingesetzten Algorithmen oder die Wiederverwendbarkeit einzelner Softwarekomponenten aus früheren Projekten. Gegen Ende der Definitionsphase erstellen wir auch noch eine erste Version der Software und einen Simulator.

Projektleitung

Universität Wien

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Universitätsring 1
A-1010 Wien
Web: www.univie.ac.at