Das Röntgenteleskop XRT

Charakteristisch für die mit ROSAT im Energiebereich von (0.1-2.4) keV beobachtete kurzwellige Röntgenstrahlung ist die gegenüber dem längerwelligen Bereich des elektromagnetischen Spektrums dominante Teilcheneigenschaft der Strahlung. Da die Energie eines einzelnen Röntgenphotons im keV Bereich etwa 1000 mal größer ist als die eines im optischen Bereich beobachtbaren Lichtquants, ist eine Bündelung der Röntgenstrahlung durch Linsensysteme nach der Art, wie man sie zum Beispiel von optischen Instrumenten her kennt, in der Röntgenastronomie nicht möglich. Vielmehr erreicht man hier eine Ablenkung der Röntgenphotonen nach dem Prinzip der streifenden Reflexion an einer polierten Oberfläche. Die heute üblichen Röntgenteleskope erreichen die notwendige Abbildungsqualität dabei duch die Verwendung eines Parabolspiegels sowie eines hyperbolisch geformten zweiten Spiegelsystems zur Korrektur der Abbildungsfehler. Ein Prinzip, das zum ersten Mal von dem deutschen Physiker Hans Wolter bei der Konstruktion von Röntgenmikroskopen benutzt wurde, jedoch dort wegen nicht ausreichend glatt polierter Oberflächen scheiterte (Wolter 1952). Die Wellenlänge der Röntgenstrahlung ist vergleichbar mit der Größe eines einzelnen Atoms, so daß die Oberflächen von Röntgenoptiken nur eine geringe Mikrorauhigkeit aufweisen dürfen, um eine Streuung der Photonen zu verhindern und eine gezielte Reflexion der Röntgenquanten zu ermöglichen. Der bisherige Erfolg der ROSAT-Mission begründet sich daher nicht zuletzt auf die hohe Fertigungsgüte der verwendeten Spiegeloberflächen, die mit einer noch nie erreichten Mikrorauhigkeit - von etwa dem dreifachen Durchmesser des Wasserstoffatoms - die glattesten Flächen der Welt besitzen. Die folgenden Unterabschnitte spezifizieren das bei ROSAT verwendete Spiegelsystem und stellen den in der Fokalebene angebrachten High Resolution Imager sowie dessen Wirkungsprinzip näher vor.