InSpace Magazin #459 vom 25. Januar 2012

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #459
ISSN 1684-7407


> Updates:
Updates / Umfrage

> News:
Nachrichten der Woche

> Mars Aktuell:
Curiosity: Kurskorrekturmanöver erfolgreich

> Saturn Aktuell:
Cassinis Saturnorbit Nummer 161

> ISS Aktuell:
13. Ausweichmanöver erfolgt am 13. Januar

> Impressum:
Disclaimer & Kontakt

Intro von Simon Plasger

Sehr verehrte Leserinnen und Leser,

auch wenn das Shuttle-Programm bereits beendet ist, so herrscht bei den geflügelten Raumschiffen keineswegs Ruhe. Vorbereitend auf die geplanten Ausstellungen in verschiedenen Museen fand einiges statt: Die Atlantis wurde ins VAB (Vehicel Assembly Building) gebracht, die Endeavour wird dieses bald in Richtung OPF-2 verlassen.

Gleichzeitig wurden auch in den Museen Vorbereitungen getroffen: Die Atlantis wird eine eigene Halle bekommen, dafür wurde der Grundstein gelegt. Und das Urshuttle Enterprise wird seinen Museumsplatz verlassen und durch die Discovery ersetzt werden.

Also herrscht auch weiterhin viel Bewegung bei den Space Shuttles. In der Hoffnung, dass sich diese Bewegung auch auf zukünftige US-Amerikanische, bemannte Raumfahrtprogramme übertragen wird, wünsche ich Ihnen viel Spaß beim Lesen dieser Ausgabe.

Simon Plasger

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Updates / Umfrage

» InSound mobil: Der Podcast
Unser Podcast erscheint mehrmals die Woche und behandelt tagesaktuelle Themen unserer Newsredaktion. Hören Sie doch mal rein.

» Extrasolare Planeten
Extrasolare Planeten wurden das erste Mal 1995 entdeckt, ihre Erforschung ist eng mit der Frage verknüpft, ob es erdähnliche Planeten oder sogar extraterrestrisches Leben gibt.

» Mitarbeit bei Raumfahrer.net
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News

• Feng Yun 2F im All «mehr» «online»
• Exoplaneten in Hülle und Fülle «mehr» «online»
• Wann kommt Fobos-Grunt? «mehr» «online»
• Kommentar: Was bleibt vom Shuttle? «mehr» «online»
• GIOVE-A: Sechs Jahre erfolgreicher Einsatz «mehr» «online»
• Plancks HFI-Instrument stellt die Arbeit ein «mehr» «online»
• Leben im All? - Forschungsprojekt bewilligt «mehr» «online»
• Delta IV erfolgreich gestartet «mehr» «online»


» Feng Yun 2F im All
13.01.2012 - Heute startete China eine Rakete vom Typ Langer Marsch 3A vom Weltraumbahnhof Xichang. An Bord war ein neuer Wettersatellit.
Der Start erfolgte um 1:56 Uhr MEZ (dies entspricht 8:56 Uhr Ortszeit) vom Startkomplex 3 des Weltraumbahnhofs Xichang in der Provinz Sichuan. Die dabei eingesetzte Rakete vom Typ Chang Zheng 3A (auch bekannt als Langer Marsch 3A startete dabei in einen geostationären Transferorbit.

An Bord der Rakete befand sich der Wettersatellit Feng Yun 2F (chin. für Wind und Wolken). Dieser Satellit soll mit seinen optischen Instrumenten die Erde vom sichtbaren Bereich des Spektrums bis ins sehr langwellige Infrarot erfassen. Der Satellit erinnert entfernt an die Satelliten der ersten Meteosat-Generation. Er ist tonnenförmig, auf seiner gesamten Fläche mit Solarzellen bedeckt, abgesehen von einer Öffnung für die Kamerasysteme, und drallstabilisiert. Dabei ist er für eine Betriebsdauer von drei Jahren ausgelegt Es ist die siebente Einheit der Feng Yun 2-Reihe, der erste Satellit dieser Baureihe startete 1994, der bisher letzte 2008.

FengYun 2F ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 38.049 bzw. als COSPAR-Objekt 2012-002A. Dies war der zweite Start im Jahr 2012 und, der zweite Start Chinas in diesem Jahr sowie der 156. Start des Langer-Marsch-Programms.

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(Autor: Daniel Maurat - Quelle: NASASpaceFlight.com, SpaceFlightNow.com)


» Exoplaneten in Hülle und Fülle
14.01.2012 - Ein internationales Astronomenteam hat mithilfe des Mikrogravitationslinseneffektes untersucht, wie häufig Planeten in unserer Milchstraße vorkommen. Nach einer sechs Jahre währenden Suche bei mehreren Millionen Sternen kamen die Astronomen zu dem Ergebnis, dass die Existenz von Exoplaneten anscheinend nicht die Ausnahme sondern vielmehr der Normalfall ist.
Seit der Entdeckung des ersten Exoplaneten im Jahr 1995 - bei den Exoplaneten handelt es sich um Planeten, welche außerhalb unseres Sonnensystems ihre jeweiligen Zentralsterne umkreisen - konnten Astronomen bisher 725 Exoplaneten nachweisen. Bei einigen dieser Exoplaneten gelang den Wissenschaftlern sogar die Erforschung der jeweiligen Atmosphären und Spektren. Durch verschiedene Suchprogramme konnte zudem eine Vielzahl weitere Planetenkandidaten entdeckt werden, deren Existenz bisher allerdings noch nicht bestätigt werden konnte. Eine der entscheidenden Fragen war aber nach wie vor ungeklärt: Wie häufig kommen Planeten eigentlich in unserer Milchstraße vor? Ist ihre Existenz eine Ausnahme oder vielleicht doch eher die Regel?

Der Großteil der den Astronomen bis dato bekannten Exoplaneten wurde entweder durch die gravitative Anziehungskraft des Planeten auf seinen Mutterstern oder durch eine winzige Abschwächung des Sternlichts entdeckt, welche auftritt, sobald ein Planet auf der Umlaufbahn um seinen Zentralstern von der Erde aus gesehen direkt vor dem Stern vorbeiläuft. Die astrometrische Methode und die Radialgeschwindigkeitsmethode nutzten den Effekt, dass sich der Zentralstern und eventuell in dessen Umlaufbahn befindliche Planeten unter dem Einfluss der Gravitation um einen gemeinsamen Schwerpunkt bewegen. Diese Bewegung lässt sich durch die Beobachtung der abwechselnden Blau- und Rotverschiebung, dem sogenannten Dopplereffekt oder durch eine minimale Positionsveränderung des Sterns am nächtlichen Himmel nachweisen. Die Transitmethode nutzt einen anderen Effekt: Sobald ein Exoplanet von der Erde aus gesehen direkt vor seinem Mutterstern vorbeizieht, nimmt die Helligkeit des beobachteten Sterns um einen winzigen Bruchteil ab, da der Planet einen Teil des von seinem Zentralgestirn ausgehenden Lichts abschirmt.

Mit diesen Techniken gelingt bisher in erster Linie der Nachweis von Planeten, welche über eine verhältnismäßig große Masse und eine relativ enge Umlaufbahn um den jeweiligen Stern verfügen. Je größer der beobachtete Exoplanet ist beziehungsweise je enger dessen Umlaufbahn um den Stern ausfällt, umso größer fällt zum Beispiel der Anteil der verdeckten Sternoberfläche bei einem Transit aus und umso stärker nimmt dadurch auch die Helligkeit des bedeckten Sterns ab. Viele kleinere Exoplaneten werden bislang übersehen, da sie unterhalb der zur Zeit gegebenen Nachweisgrenzen dieser Methoden liegen.

Ein internationales Astronomenteam hat deshalb mit einer völlig anderen Technik nach Exoplaneten gesucht und versucht, die Anzahl der Planeten in unserer Heimatgalaxie zu berechnen. Mit dieser Methode, welche den so genannten Mikrogravitationslinseneffekt ausnutzt, können auch Planeten nachgewiesen werden, die einen größeren Abstand zu ihrem Zentralstern aufweisen, über eine geringere Masse verfügen und die zudem über einen großen räumlichen Bereich in ihren heimischen Sonnensystemen verteilt sind.

"Wir haben in den während einer Beobachtungszeit von sechs Jahren gesammelten Daten speziell nach Hinweisen auf Mikrogravitationslinsenereignisse von Exoplaneten gesucht. Dabei hat sich herausgestellt, dass Planeten in unserer Milchstraße häufiger vorkommen als Sterne. Außerdem sind kleinere Planeten wie die sogenannten Supererden oder kühle, neptunähnliche Planeten offenbar zahlreicher als ihre massereicheren großen Brüder", so Arnaud Cassan vom Institut d’Astrophysique de Paris, der Erstautor der entsprechenden Studie, welche am 12. Januar 2012 in der Fachzeitschrift Nature publiziert wurde. Die Studie basiert zu einem großen Teil auf Arbeiten, welche Arnaud Cassan während seiner Tätigkeit am Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) durchgeführt hat.

Für ihre Studie nutzten die Astronomen die Daten der Exoplaneten-Suchkampagnen PLANET und OGLE. Bei beiden Suchprogrammen werden Exoplaneten über einen Effekt nachgewiesen, den ihre Gravitationsfelder zusammen mit dem Gravitationsfeld ihres Zentralsterns auf das Licht der im Hintergrund liegenden Sterne ausüben. Stern und Planet fungieren dabei wie eine Linse, welche die Helligkeit der Hintergrundsterne über einen Zeitraum von bis zu mehreren Tagen verstärkt. Der Verlauf der Helligkeitsänderung hat eine sehr charakteristische Form, wobei der Einfluss des Planeten allerdings oftmals nur über wenige Stunden messbar ist.

Damit der Effekt überhaupt beobachtet werden kann, müssen der als Linse fungierende Stern und der Hintergrundstern von der Erde aus betrachtet allerdings exakt auf einer Sichtlinie platziert sein. Eine solche Konstellation tritt jedoch nur äußerst selten auf. Soll bei einem solchen Ereignis auch noch ein Planet um den als Linse fungierenden Stern nachgewiesen werden, so muss auch dessen Umlaufbahn genau richtig orientiert sein. "Es ist wie die Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen. Wir müssen die Helligkeit von ein paar Millionen Sternen mehrmals pro Woche messen, um ein einziges stellares Mikrogravitationslinsenereignis zu beobachten. Und selbst wenn alle so entdeckten Sterne einen Planeten haben, zeigt sich der Planet in weniger als einem Prozent dieser Lichtkurven", erläutert Joachim Wambsganß vom ZAH die Problematik.

Aus diesem Grund ist der Nachweis eines Exoplaneten mittels des Mikrogravitationslinseneffektes alles andere als einfach. Dennoch gelang es den Wissenschaftlern, mit den Daten ihrer sechsjährigen Beobachtungskampagnen von PLANET und OGLE gleich drei Exoplaneten nachzuweisen: eine sogenannte Supererde - hierbei handelt es sich um einen Planeten mit der zwei- bis zehnfachen Masse der Erde - und jeweils einen Planeten mit Massen vergleichbar zu denen von Jupiter und Neptun. Bezogen auf die Anzahl der beobachteten Mikrogravitationslinsenereignissen ist das eine unerwartet reiche Ausbeute. Mikrogravitationslinsenereignisse treten immerhin so selten auf, dass in dem zugrundeliegenden Beobachtungszeitraum von 2002 bis 2007 bei mehreren Millionen untersuchten Sternen lediglich 3.247 entsprechende Ereignisse beobachtet werden konnten.

Für ihre Studie kombinierten die Wissenschaftler ihre drei Exoplaneten-Funde mit sieben weiteren Entdeckungen aus weiteren Mikrogravitationslinseneffekt-Untersuchungskampagnen sowie mit der großen Zahl von Fällen, in denen bei entsprechenden Suchen keine Planeten nachgewiesen werden konnte. Diese erfolgten Nicht-Detektionen sind für eine aussagekräftige statistische Analyse genauso wichtig wie die entdeckten Planeten. Das Ergebnis der Studie: In unserer Milchstraße scheint eine große Zahl von Planeten zu existieren.

So dürfte etwa jeder sechste Stern von einem Planeten mit der Masse des Jupiters umkreist werden. Etwa jeder zweite Stern sollte von einem Planeten mit Neptunmasse und zwei Drittel der Sterne von einer Super-Erde umkreist werden. Die Studie berücksichtigte dabei Planeten zwischen der fünffachen Masse der Erde und der zehnfache Masse des Jupiter, welche ihren jeweiligen Stern in einem Abstand zwischen 75 Millionen und 1,5 Milliarden Kilometer umkreisen. Dies entspricht - übertragen auf unser Sonnensystem - dem Bereich von der Umlaufbahn des Planeten Venus bis hin zur Umlaufbahn des Saturn.

Zusammenfassend deuten die Resultate der Studie deutlich darauf hin, dass die Sterne in unserer Heimatgalaxie durchschnittlich von mehr als einem Planeten begleitet werden. Planeten um andere Sterne wären demzufolge nicht länger die Ausnahme, sondern vielmehr die Regel.

"Früher ging man davon aus, dass die Erde in unserer Heimatgalaxie einzigartig sein könnte. Jetzt sieht es eher danach aus, als gäbe es in der Milchstraße Milliarden von Planeten mit einer Masse ähnlich der Erde", so die Schlussfolgerung von Daniel Kubas von der Europäischen Südssternwarte, einer der Co-Autoren des Fachartikels.

Die hier kurz vorgestellte Studie von Arnaud Cassan et al. wurde am 12. Januar 2012 unter dem Titel "One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations" in der Fachzeitschrift Nature publiziert.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: ESO, Wikipedia)


» Wann kommt Fobos-Grunt?
15.01.2012 - In den kommenden Stunden wird der Wiedereintritt der gescheiterten russischen Marssonde Fobos-Grunt erwartet. Hinsichtlich des exakten Zeitpunkts und des Ortes des Wiedereintritts gibt es unterschiedliche Auffassungen.
Die russische Nachrichtenagentur RIA Nowosti berichtete mit Datum vom 15. Januar 2012, dass der Wiedereintritt nach Angaben der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos am 15. Januar über dem pazifischen Ozean erfolgen werde.

Laut Roskosmos sei mit einem Wiedereintritt der Sonde in einem rund acht Stunden langen Zeitfenster zu rechnen, das sich um 15:36 Uhr MEZ öffnet und um 23:24 Uhr MEZ schließt. Am Samstag, dem 14. Januar habe man Fobos-Grunt auf einer Bahn mit einem Apogäum von 167,1 Kilometern über der Erde und einem Perigäum von 144,6 Kilometern über der Erde beobachtet.

Die US-amerikanische Weltraumüberwachung vermutet laut RIA Nowosti, dass der Wiedereintritt von Fobos-Grunt in einem rund achteinhalb Stunden langen Zeitfenster zwischen 14:26 Uhr MEZ am 15. Januar und 0:02 Uhr MEZ am 16. Januar erfolgt. Nach amerikanischen Bahndaten will man Sonde in Höhen zwischen 160,2 und 138,1 Kilometern über der Erde verfolgt haben.

Rene Pischel, Leiter des Büros der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA) in der russischen Hauptstadt Moskau nimmt laut RIA Nowosti einen Rücksturz von Fobos-Grunt Richtung Erde gegen 19:24 Uhr MEZ mit einer Abweichung von +/- sechs Stunden an.

Der deutsche Raumfahrtfachmann und Journalist Harro Zimmer, auch als Amateurastronom tätig, erwartet laut RIA Nowosti den Wiedereintritt gegen 18:22 Uhr MEZ am 15. Januar mit einer Abweichung von +/- 90 Minuten. Dann würde Fobos-Grunt nordöstlich von Indonesien über dem Pazifik seine letzten Flugkilometer absolvieren.

Fobos-Grunt ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 37.872 bzw. als COSPAR-Objekt 2011-065A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: RIA Nowosti)


» Kommentar: Was bleibt vom Shuttle?
15.01.2012 - Im letzten Jahr ging das Space-Shuttle-Programm zu Ende. Zu Beginn, vor 30 Jahren, waren die Erwartungen an dieses neue Raumfahrzeug hoch: Es sollte die Raumfahrt nicht nur zur Routine machen, sondern auch die Kosten senken. Ja, Optimisten hofften sogar, das Shuttle könne Gewinne erwirtschaften. Was bleibt vom Shuttle?
Eine Rakete ist nicht teurer als ein Passagierflugzeug. Warum also ist Raumfahrt so teuer? Das Passagierflugzeug fliegt tausende Male, die Rakete nur einmal. Da scheint es logisch, dass sich die Kosten der Raumfahrt durch Wiederverwendbarkeit senken lassen. Es gab auch immer wieder Pläne für bemannte und unbemannte wiederverwendbare Raumtransportsysteme, um die Kosten zu senken.

Fast alle Konzepte wurden aufgegeben, weil die Entwickler an scheinbar unüberwindbare technische Hürden stießen oder die Entwicklungskosten einfach zu groß wurden. Das erste und bislang einzige Konzept dieser Art, das in die Tat umgesetzt wurde, ist das Space Tranportation System, der Space Shuttle der NASA, das im vergangenen Jahr seine letzten Flüge absolvierte.

Finanziell konnte das Shuttle den Erwartungen nicht gerecht werden: anstatt billiger zu sein, kostete eine Shuttlemission wesentlich mehr als die einer konventionellen Trägerrakete. Dafür brachte der Shuttle allerdings einzigartige technische Fertigkeiten: Mit ihm konnten Satelliten gewartet und zur Erde zurückgebracht werden, in den in seiner Ladebucht eingebauten Labormodulen Spacelab und Spacehab wurde wegweisende Wissenschaft im Bereich der Schwerelosigkeitsforschung betrieben.

Und schließlich brachte das Shuttleprogramm in 30 Jahren wertvolle Erfahrung mit einem bemannten, geflügelten Raumtransportgerät. Es gibt jetzt wieder Firmen, die Versuchen, auf diesen Erfahrungen aufbauend, ein neues System solcher Art zu entwickeln. So baut die Sierra Nevada Corporation eine Art Minishuttle, ein geflügeltes bemanntes Raumschiff, das an der Spitze einer Rakete gestartet werden soll. Eine spätere, größere Version könnte auch Fracht zur Erde zurückbringen.

Das kalifornische Unternehmen SpaceX plant langfristig, beide Stufen seiner Falcon 9 Rakete zur Erde zurückkehren zu lassen, um sie wiederzuverwenden. Die britische Reaction Engines Ltd. hat mit der Entwicklung eines einstufigen Raketenflugzeugs begonnen, das Satelliten oder eine Crewkabine in den Orbit und zurück bringen soll. Und schließlich gibt es eine Investorengruppe in den USA, die mehrere Milliarden US-Dollar einen Nachfolger des Space Shuttles investieren will.

Man kann nur hoffen, dass einige Gruppen den technischen und unternehmerischen Mut haben, ein solches Konzept zu Ende zu bringen. Vielleicht fliegt schon bald wieder ein Raumschiff, dass uns die Fertigkeit des Shuttles, große Nutzlasten zur Erde zurückzubringen und als Arbeitsplattform im Orbit zu dienen, zurückbringt. Und vielleicht gelingt es irgendwann auch, auf Basis der gemachten Erfahrungen, Raumfahrt durch Wiederverwendbarkeit billiger zu machen.

Dieser Kommentar gibt lediglich die persönliche Meinung des Autors wieder.

Raumcon-Forum:


(Autor: Sascha Haupt - Quelle: RN, NASA)


» GIOVE-A: Sechs Jahre erfolgreicher Einsatz
15.01.2012 - Der erste Galileo-Testsatellit GIOVE-A hat mittlerweile sein sechstes Einsatzjahr im All vollendet. Der von Surrey Satellite Technology Ltd. (SSTL) aus Großbritannien gebaute Satellit hatte am 12. Januar 2006 sein erstes Nutzsignal gesendet.
GIOVE-A, beim Start rund 660 Kilogramm schwer, war mit seiner Nutzlast aus Testanlagen, Kommunikations- und Messtechnik innerhalb von 30 Monaten für einen Preis von 28 Millionen Euro entstanden. Damit wurde laut SSTL demonstriert, dass innovative, günstige Satelliten viel beachtete Weltraummissionen institutioneller Organisationen erfüllen können.

Am 28. Dezember 2005 hatte man GIOVE-A als ersten von zwei Testsatelliten für das europäische Satellitennavigationssystem Galileo in den Weltraum transportiert. Die Auslegungsbetriebsdauer von GIOVE-A betrug 27 Monate, während der er durch die Benutzung bestimmter Frequenzen diese für die künftige Verwendung durch Galileo-Satelliten im Rahmen der Regelungen der International Telecommunications Union (ITU) sichern, Tests wichtiger Komponenten für ein künftiges Satellitennavigationssystem ermöglichen und die Charakteristik der Strahlung in der Umgebung seiner Bahn um die Erde in mittlerer Höhe (MEO, Medium Earth Orbit) erkunden sollte.

Obwohl GIOVE-A das erste europäische Raumfahrzeug ist, das den herausfordernden Bedingungen eines MEO-Einsatzes ausgesetzt wurde, ist der Satellit weiterhin voll betriebsfähig, nachdem seine Mission durch die Europäische Raumfahrtorganisation (ESA) bereits 2008 zu einem vollen Erfolg erklärt worden war. Mittlerweile hat der Satellit seine Auslegungsdauer um rund vier Jahre übertroffen. Noch immer versorgt er die ESA mit Daten zur Leistungsfähigkeit seiner Nutzlast.

GIOVE-A alias GSTB-V2/A ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 28922 bzw. als Objekt 2005-051A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: SSTL)


» Plancks HFI-Instrument stellt die Arbeit ein
16.01.2012 - Nachdem das Kühlmittel an Bord des Weltraumteleskops zu Neige gegangen ist, musste das Hochfrequenzmessgerät (HFI) seine Suche nach dem Restlicht des Urknalls beenden.
Am vergangenen Samstag war das letzte Kühlmittel (Helium) verbraucht und das Teleskop begann sich zu erwärmen. Daraufhin musste das für hohe Frequenzen spezialisierte Instrument seine Arbeit einstellen, da es seine Fähigkeit verlor, die schwachen Energien des Restlichts des Urknalls zu untersuchen.

„Planck war eine wunderbare Mission. Sowohl Raumschiff als auch Instrumente haben hervorragend gearbeitet und dabei eine Schatztruhe mit wissenschaftlichen Daten für uns erstellt, mit denen wir arbeiten können“, sagte Jan Tauber, Planck-Projektwissenschaftler bei der ESA.

Etwa 0,5 Millionen Jahre nach dem Urknall, welcher vor ca. 13,7 Milliarden Jahren stattfand, kühlte sich das Universum auf etwa 4000 °C ab und füllte sich mit sichtbarem Licht. Dadurch, dass das All expandierte, verlor das Licht an Energie und dehnte sich zu Mikrowellen aus. Mit Untersuchungen, die aus Messungen dieses Lichts basieren, hoffen Wissenschaftler, neue Erkenntnisse über den Urknall und das frühe Universum zu gewinnen.

Planck führte diese Messungen mit seinen beiden Instrumenten „HFI“ für hohe und „LFI“ für niedrige Frequenzen durch. Dadurch, dass die Ergebnisse beider Instrumente kombiniert wurden, werden feine Details sichtbar.

Nachdem das Teleskop im Jahr 2009 zusammen mit Herschel gestartet worden war, bestand seine Aufgabe zunächst darin, zwei Himmelsdurchmusterungen durchzuführen. Aufgrund der langen Lebensdauer der Sonde konnten allerdings ganze fünf Durchmusterungen mit beiden Instrumenten durchgeführt werden.

Das zweite Instrument an Bord von Planck, das LFI, wird noch in einem großen Teil des Jahres 2012 weitere Untersuchungen durchführen können, da es auch bei höheren Temperaturen noch verwertbare Daten liefert. Es wird in dieser Zeit Daten kalibrieren, um die Qualität zu erhöhen.

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Raumcon:


(Autor: Simon Plasger - Quelle: ESA)


» Leben im All? - Forschungsprojekt bewilligt
18.01.2012 - Rund 90 internationale Forscher arbeiten an den Universitäten Wien und Graz sowie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften an einem bis zu acht Jahre dauernden und mit rund 600.000 Euro pro Jahr dotierten astrophysikalischen Großprojekt. Die Forscher gehen den Voraussetzungen für die Entstehung von lebensfreundlichen und lebenserhaltenden Umgebungen auf anderen Planeten nach.
Welche physikalischen Bedingungen müssen im Umkreis von jungen Sternen und Planeten herrschen, damit dort Leben entstehen kann? Wie wirken Sterne, Sternwinde, Gas- und Staubscheiben, Magnetfelder und Planetenatmosphären zusammen, um die essentiellen Moleküle und Wasser zu bilden und auf die Planeten zu bringen? Welches sind die frühesten Phasen, in denen man in der Sternumgebung schon lebensfreundliche oder lebenserhaltende – sogenannte habitable – Zonen finden kann, und wie verändern sich diese im Laufe der Zeit? Diesen fundamentalen astrophysikalischen Voraussetzungen geht das Forschungsnetzwerk unter Gesamtleitung von Prof. Dr. Manuel Güdel, Leiter des Instituts für Astronomie der Universität Wien, nach. In sechs Teilprojekten werden stellare und planetare Bedingungen untersucht. "Wir suchen nicht nach Leben im All an sich, sondern nach den physikalischen und chemischen Voraussetzungen dafür – von der Stern- und Planetenentstehung bis zum Transport von Wasser", erklärt Güdel, der sich sicher ist, dass im Universum außer uns noch Leben existiert: "Es wäre doch seltsam, wenn das nicht auch irgendwo anders passiert wäre."

Die Wissenschafter interessieren sich besonders dafür, wie sich Habitabilität in den frühesten, widrigen Zeiten des Sonnensystems entwickelt hat, als die Sonne tausend Mal kräftigere Röntgenstrahlung und dutzende Male stärkere Ultraviolettstrahlung als heute aussandte. Damals wehten viel stärkere Sonnenwinde, und die Erdatmosphäre war völlig anders zusammengesetzt. Aber auch extreme Bedingungen in extrasolaren Planetensystemen, etwa auf Planeten in sehr kleiner Entfernung vom zentralen Stern, werden unter die Lupe genommen. Heute sind über 700 extrasolare Planeten bekannt, die unter mannigfachen Bedingungen ihre Bahn um andere Sterne ziehen. Dabei hat sich in letzter Zeit gezeigt, dass Planeten sich gerade auch in Doppel- oder Mehrfachsternsystemen bilden – die häufigste Konfiguration, in der Sterne im Universum vorkommen. Gibt es in solchen Sternsystemen stabile, habitable Planeten? "Ganz besonders interessiert mich dabei die Frage nach den Voraussetzungen für die Entstehung von Leben – angefangen bei der Chemie in protoplanetaren Scheiben bis hin zur Bestrahlung von Planetenatmosphären", meint Güdel.

Das Großprojekt widmet sich mit neuen Methoden bisher unangetasteten Forschungsgebieten. Sowohl astronomische Beobachtungen wie auch modernste numerische Simulationen und theoretische Studien werden in internationaler Kooperation untersuchen, wie junge protoplanetare Scheiben sich über mehrere Millionen Jahre chemisch und thermisch entwickeln; Modellrechnungen werden zeigen, wie und wo sich Wasser und organische Moleküle entwickeln und in die „habitablen“ Zonen transportiert werden. Ein besonderes Augenmerk richtet das Projektteam auf den zentralen Stern, der einerseits die Hauptenergiequelle für die thermochemischen und physikalischen Prozesse darstellt, sich aber im Laufe der Zeit auch selbst stark weiterentwickelt. Seine magnetische Aktivität, seine Hochenergiestrahlung und sein Sternwind beeinflussen die Hochatmosphären und Magnetosphären der Planeten wesentlich und können sogar zur Erosion massiver Atmosphären führen. Diese Prozesse werden spezifisch mit numerischen Simulationen des planetaren Atmosphären-Magnetosphären-Systems unter Berücksichtigung der äußeren Strahlung weiter untersucht.


(Autor: Ralf Mark Stockfisch - Quelle: http://astro.univie.ac.at)


» Delta IV erfolgreich gestartet
20.01.2012 - Heute früh eröffneten die USA ihr Raumfahrtjahr 2012 mit dem Start einer Delta IV. An Bord befand sich ein militärischer Kommunikationssatellit.
Die Delta IV hob heute Nacht um 1:38 Uhr MEZ (Donnerstag Abend um 19:38 Uhr Ortszeit) in einem spektakulären Feuerball vom Startkomplex 37B der Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS) in Cape Canaveral, Florida ab. Nach 93 Sekunden Flug waren die vier Booster vom Typ GEM 60 ausgebrannt und wurden abgeworfen, 207 Sekunden nach dem Start folgte die 5-m-Nutzlastverkleidung. Die Erststufe wurde nach 247 Sekunden Flugdauer abgeworfen und die Zweitstufe begann zu arbeiten. Nach zwei Brennmanövern war ihre Mission nach 31 Minuten beendet und sie trennte nach 40 Minuten ihre Nutzlast ab. Die eingesetzte Version der Delta IV war eine so genannte Delta IV M+ (5,4), also eine Delta IV mit einer Erststufe vom Typ Common Core Booster (CCB), vier zusätzlichen GEM 60-Feststoffboostern und einer Zweitstufe mit einem Durchmesser von 5 m.

Als Nutzlast transportierte die Rakete den militärischen Kommunikationssatelliten WGS 4. Der auf Basis des BSS-702-Satellitenbusses von Boeing gebaute Satellit hatte beim Start eine Masse von etwa 6 Tonnen und verfügt über zwei große Solarzellenflächen. Als Antrieb verwendet es sowohl ein konventionelles Raketentriebwerk (übrigens das gleiche wie im ATV) als auch vier Ionentriebwerke, welche sowohl für Bahnänderungen als auch für die Lageregelung genutzt werden können. Als Nutzlast besitzt der Satellit acht Sender für das X-Band und zehn Ka-Band-Transponder. Mit diesen soll die Kommunikationsmöglichkeiten der US-Armee sichergestellt werden. Die Satelliten des WGS-Systems (Wideband Global SATCOM System) sollen in naher Zukunft die älteren Satelliten der DSCS-III-Serie ersetzen.

Dieser Start war der dritte in diesem Jahr sowie der erste der USA. Für die Delta IV war es der 21. Start sowie der zweite der Delta IV M+ (5,4).

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(Autor: Daniel Maurat - Quelle: ULA)



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Mars Aktuell: Curiosity: Kurskorrekturmanöver erfolgreich von Redaktion



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• Existenz der Marssonde Fobos-Grunt beendet «mehr» «online»
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» Curiosity: Kurskorrekturmanöver erfolgreich
14.01.2012 - Die Sonde Curiosity hat auf ihrem Weg zum Mars ein erstes Kurskorrekturmanöver erfolgreich durchgeführt. Neben einer minimalen Erhöhung der Fluggeschwindigkeit wurde dabei der Kurs der Raumsonde leicht verändert und auf den Mars ausgerichtet.
Der anfängliche Kurs einer interplanetaren Raumsonde zeigt unmittelbar nach dem Start von der Erde zunächst immer um mehrere zehntausend Kilometer neben das eigentlich angepeilte Ziel. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass die auf den gleichen Bahnen wie die Raumsonden fliegenden Oberstufen der Trägerraketen ebenfalls auf die angesteuerten Ziele treffen und diese eventuell mit irdischen Mikroben kontaminieren. Im Falle der Curiosity-Mission wollen die Mitarbeiter der NASA auf diese Weise ausschließen, dass die Centaur-Oberstufe der Atlas V-Trägerrakete den Mars trifft. Ohne entsprechende Kurskorrekturmanöver hätte Curiosity den Mars auf der bisherigen Flugbahn um etwa 61.200 Kilometer verfehlt.

Curiosity hat mittlerweile das erste, eigentlich bereits für den 10. Dezember 2011 vorgesehene Kurskorrekturmanöver in der Nacht zum 12. Januar 2012 erfolgreich durchgeführt. "Wir haben damit einen großen Schritt in Richtung Mars abgeschlossen", so Brian Portock vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, der für die Flugphase der Curiosity-Mission verantwortliche stellvertretende Missionsmanager. "Die Telemetrie der Raumsonde und die Doppler-Daten zeigen, dass das Manöver wie geplant abgeschlossen wurde."

Im Rahmen des als "Trajectory Correction Maneuver 1" (kurz TCM-1) bezeichneten Manövers wurden die acht Manövertriebwerke der Raumsonde in einen Zeitraum von knapp drei Stunden über 200 mal für jeweils fünf Sekunden aktiviert. Die exakt aufeinander abgestimmten Zündungen der Triebwerke waren so ausgelegt, dass dabei eine Veränderung der Fluggeschwindigkeit der Raumsonde von etwa 19,8 Kilometern pro Stunde (5,5 Meter pro Sekunde) erreicht wurde. Neben der Erhöhung der Geschwindigkeit erfolgte zudem eine Änderung der Flugrichtung. Die Flugbahn von Curiosity ist jetzt etwa 40.000 Kilometer näher zum Mars ausgerichtet.

Während des TCM-1 wurde die Ausrichtung der Raumsonde durch deren Trägheitsnavigationssystem kontrolliert, welches dabei als Alternative zum Sternennavigationssystem der Raumsonde eingesetzt wurde (Raumfahrer.net berichtete). Zur Ermittlung der aktuellen Position und der Ausrichtung im Weltraum verfügt Curiosity über einen Sternsensor, einen sogenannten Startracker. Ein bisher noch nicht behobener Fehler der Startracker-Software führte allerdings bereits am 29. November 2011 dazu, dass sich Curiosity automatisch in einen vorsorglichen Sicherheitsmodus versetzte. Aus Sicherheitsgründen wurde deshalb beim TCM-1 auf den Einsatz des Sternsensors verzichtet.

Ein zweites allerdings deutlich kürzer ausfallendes Kurskorrekturmanöver soll nach dem bisherigen Planungsstand am 26. März 2012 erfolgen und die Raumsonde dabei noch besser zum Mars ausrichten. Bis zur Ankunft am Mars am 6. August 2012 bestehen anschließend noch die optionalen Möglichkeiten für vier weitere Korrekturmanöver, mit denen sich die Flugbahn und der exakte Ankunftszeitpunkt noch weiter präzisieren lassen. Nur durch die genaue Einhaltung des geplanten Anflugkurses, so Tomas Martin-Mur vom JPL, der Chef-Navigator der Curiosity-Mission, kann Curiosity am 6. August wie vorgesehen im Gale-Krater landen.

Insgesamt hat Curiosity bis zum heutigen 14. Januar über 135 Millionen Kilometer zurückgelegt. Derzeit befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 15,4 Millionen Kilometern zur Erde. Relativ zur Erde liegt ihre Geschwindigkeit momentan bei etwa 17.000 Kilometern pro Stunde, relativ zur Sonne bei etwa 110.00 Kilometern pro Stunde.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: JPL)


» Existenz der Marssonde Fobos-Grunt beendet
16.01.2012 - Die gescheiterte russische Marssonde Fobos-Grunt hat aufgehört zu existieren. Sie trat am 15. Januar 2012 wieder in die Erdatmosphäre ein und wurde dabei zerstört.
Das von NPO Lawotschkin gebaute Raumfahrzeug kreiste nach dem Start auf einer Zenit-2SB-Rakete seit dem 8. November 2011 um die Erde. Zwei Brennphasen eines an Bord befindlichen Marschtriebwerks hätten Fobos-Grunt auf eine Flugbahn Richtung Mars bringen sollen. Dazu kam es wegen technischen Störungen an Bord der Sonde jedoch nicht.

Zahlreiche Versuche, eine stabile Kommunikationsverbindung mit der Sonde zu etablieren, blieben erfolglos. Auf einzeln gesendete Kommandos reagierte das Raumfahrzeug nicht wie erhofft, was, so vermutet man, auch dem Umstand geschuldet sein könnte, dass die Technik an Bord der Sonde für Teile der Mission auf einen automatischen autarken Betrieb ausgelegt worden war, und manuelle Eingriffsmöglichkeiten an entscheidenden Stellen nicht existierten. Darüber hinaus besitzt Russland kein erdumspannendes Netzwerk für Bahnverfolgung und Fernsteuerung von Raumflugkörpern, was die Bemühungen zur Rettung von Fobos-Grunt zusätzlich erschwerte.

Auf der niedrigen Erdumlaufbahn, die Fotos-Grunt schon bald nach dem Start hätte verlassen sollen, ist der Widerstand der Restatmosphäre so hoch, dass ein Flugkörper, der sich dort bewegt, stetig merklich abgebremst wird. Ist es nicht möglich, dem aktiv entgegenzuwirken, ist ein Wiedereintritt in dichtere Atmosphärenschichten unvermeidlich. Beim Durchfliegen dieser Schichten mit hohen Geschwindigkeiten herrschen anspruchsvolle dynamische und thermische Bedingungen. Wurde der Flugkörper nicht entsprechend ausgelegt, ist seine Zerstörung unvermeidlich.

Die Triebwerke von Fobos-Grunt konnten nicht eingesetzt werden, um ein Absinken der Flugbahn zu verhindern. Weder die automatischen Systeme an Bord der Sonde noch vom Boden gesendete Befehle veranlassten geeignete Triebwerkszündungen. Die Umlaufbahn sank immer weiter ab und die Stellung der Planeten Erde und Mars zueinander veränderte sich im Laufe der Zeit so, dass klar war, dass Fobos-Grunt selbst dann, wenn es gelänge, sie noch einmal in ein brauchbares Betriebsregime zu versetzen, den Mars nicht mehr erreichen können würde, da die an Bord befindliche Treibstoffmenge dafür nicht ausreichte.

Für Techniker und Ingenieure verblieb noch die Hoffnung, die Sondensysteme soweit wiederzubeleben, dass man nach einer eventuellen Bahnanhebung zur Verhinderung eines schnellen Wiedereintritts eine gewisse Zeit für die Ferndiagnose der Ereignisse an Bord der Sonde haben würde.

Trotz internationaler Unterstützung gelang es nicht, die Kontrolle der Sonde zu erlangen. Letztere zog weiter um die Erde, bis sie sich nicht mehr auf einer Umlaufbahn halten konnte. Ihr durch die Restatmosphäre gebremster Flug führte sie am 15. Januar 2012 schließlich in eine immer steiler werdende Kurve, auf der die Sonde in tiefere Atmosphärenschichten gelangte. Über dem Ostpazifik zerlegte sie sich schließlich, Überreste stürzten nach Angaben der russischen Nachrichtenagentur RIA Nowosti rund 1.250 Kilometer westlich der chilenischen Insel Wellington ins Meer. Gemäß Informationen der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos würden Überreste gegen 18:45 Uhr MEZ die Meeresoberfläche erreicht haben.

Dem radioaktiven Inventar an Bord der Sonde aus einer sehr kleinen Menge Kobalt 57 (rund 10 Mikrogramm) in einem wissenschaftlichen Instrument spricht Roskosmos die Möglichkeit irgendwelcher Kontaminationen auf Grund der geringen Menge ab. Man hält es für sehr unwahrscheinlich, dass es die Erdoberfläche erreichte. Das gilt auch auch für die vergleichsweise großen Mengen der Treibstoffkomponenten in den Tanks von Fobos-Grunt.

Bisher gab Roskosmos keine zusammenhängende Darstellung der Fehler, die an Bord der Sonde auftraten. Sicher scheint, dass Computersysteme von Fobos-Grunt nicht so arbeiteten, wie es geplant war.

Offenbsichtlich wurde zwischenzeitlich, dass die Konstruktion der Sonde Schwächen aufwies, über die man sich während des Entstehens der Sonde und der Missionsplanung hinwegsetzte. Die Vorstellung, man sei in der Lage, trotz beschränkter technischer Möglichkeiten, knapper Personal- und Materialressourcen und konstruktiver Unsicherheiten eine komplexe Marsmission, in deren Rahmen auch ein Lander auf dem Marsmond Phobos hätte Proben aufnehmen und mittels Rückkehrstufe zur Erde hätte schicken sollen, durchzuführen, war nicht erfüllbar. Das Projekt wurde außerdem zusätzlich verkompliziert, weil Fobos-Grunt den chinesischen Marssatelliten Yinghuo 1 mit zum roten Planeten nehmen sollte. Die Konstruktion von Fobos-Grunt wurde geändert, um Yinghuo 1 in der Mitte des Raumfahrzeugs aufzunehmen.

In Russland wurde eine Untersuchungskommission gebildet, die das Versagen von Fobos-Grunt untersuchen soll. Roskosmos erwartet, dass Ende Januar 2012 erste Ergebnisse vorliegen. Nach einer Vielzahl von Fehlschlägen in russischen Raumfahrtprogrammen ist es an der Zeit, Ausstattung, Organisation und Umfeld der russischen Raumfahrtindustrie und der wissenschaftlichen Institutionen in Russland ernsthaft zu hinterfragen. Keinesfalls ausreichen wird die Feststellung angeblich verantwortlicher Einzelpersonen innerhalb beteiligter industrieller, wissenschaftlicher und staatlicher Organisationen.

Fobos-Grunt war katalogisiert mit der NORAD-Nr. 37.872 bzw. als COSPAR-Objekt 2011-065A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Raumfahrer.net, RIA Novosti, Roskomos)


» Opportunity: Acht Jahre Forschung auf dem Mars
25.01.2012 - In den 90er Jahren des vergangenen Jahrhunderts entwickelten Wissenschaftler der amerikanischen Weltraumbehörde NASA den Plan, eine aus zwei Rovern bestehende Robotermission zu unserem äußeren Nachbarplaneten, dem Mars, zu entsenden. Opportunity, der zweite der beiden an dieser Mission beteiligten Rover, landete heute vor acht Jahren auf dem Mars.
Das primäre Ziel dieser aus zwei baugleichen Rovern bestehenden Robotermission, so die gestellte Zielsetzung der NASA, sollte die Suche nach Anzeichen für ein früheres Vorhandensein von flüssigem Wasser auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten sein. Insbesondere sollten dazu die Zusammensetzung und Verteilung von Mineralien und Gesteinen in der unmittelbaren Umgebung der Landestellen der Rover untersucht werden. In Anlehnung an ihre instrumentarischen Ausstattung mit verschiedenen Spektrometern, diversen Kamerasystemen, einem Mikroskop und einem Gesteinsbohrer werden die beiden Rover Spirit und Opportunity deshalb auch als "Robotergeologen" bezeichnet.

Was von der NASA anfangs als eine Mission von lediglich 90 Tagen Dauer geplant war, entwickelte sich im Laufe der folgenden Jahre zu einer nahezu unvergleichlichen Erfolgsgeschichte. Sowohl aus technischer als auch aus wissenschaftlicher Sicht übertrafen die beiden Rover selbst die optimistischsten Erwartungen bei Weitem.

Heute vor acht Jahren, am 25. Januar 2004, landete Opportunity, der zweite der beiden an dieser Mission beteiligten Rover, um 06:05 Uhr MEZ etwa zwei Grad südlich des Marsäquators auf der Hochebene Meridiani Planum. Nur wenige Tage danach begann der Robotergeologe mit seiner Untersuchung der Marsoberfläche. In den folgenden Jahren bewegte sich der Rover über eine Distanz von über 34 Kilometern und untersuchte dabei neben verschiedenen signifikanten Bodenstrukturen diverse auf dem Weg gelegenen Krater und mehrere Meteoriten (Raumfahrer.net berichtete mehrfach). Aufgrund der während dieser Untersuchungen gesammelten Daten kann es mittlerweile als gesichert angesehen werden, dass auf der Oberfläche des Mars vor Jahrmilliarden Wasser geflossen ist, welches seine deutlich nachweisbaren Spuren auf der Marsoberfläche hinterlassen hat.

Auf seinem Weg über das Meridiani Planum erreichte Opportunity schließlich am 9. August 2011, dem Sol 2.681 der Mission, den Endeavour-Krater (Raumfahrer.net berichtete). Opportunity befand sich jetzt direkt an der Südspitze des Cape York, einer mehrere hundert Meter langen und nur wenige Meter hohen Geländeerhebung, welche sich direkt am westlichen Rand dieses etwa 22 Kilometer durchmessenden Kraters befindet.

Nach dem Abschluss erster Bodenanalysen in dieser Region (Raumfahrer.net berichtete) wurde die Fahrt am 1. September 2011, dem Sol 2.703 der Mission, fortgesetzt. Opportunity bewegte sich dabei im Rahmen mehrerer Etappen in die nördliche Richtung, wobei die Fahrt immer wieder kurz unterbrochen wurde, um verschiedene geologisch interessant erscheinende Bodenstrukturen näher zu untersuchen. Unter anderem gelang den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern dabei der Nachweis von Gipsadern im Marsboden (Raumfahrer.net berichtete).

Das Ziel des Rovers war der nördliche Rand des Cape York, wo Opportunity den kommenden Marswinter verbringen wird. Der Grund hierfür ist die Energieversorgung des Rovers, welche ausschließlich durch Sonnenenergie erfolgt. Neben der Lichtdurchlässigkeit der Marsatmosphäre und der Höhe des Sonnenstandes über dem Horizont ist dabei der Bedeckungsgrad der Solarpaneele mit Staubpartikeln entscheidend für die täglich generierte Menge an Strom.

Für den Betrieb seines Bordrechners, einer internen Heizung für die wichtigsten elektronischen Bauteile und für die tägliche Kommunikation mit der Erde benötigt der Rover pro Tag ein Minimum von etwa 160 Wattstunden Energie. Eine Auswertung des Verlaufs des Staub-Bedeckungsgrades der Solarpaneele und ein Vergleich mit den Werten der vergangenen Jahre hat gezeigt, dass die Solarpaneele gegenwärtig mit deutlich mehr Staub bedeckt sind als in den vergleichbaren Zeiträumen der Vorjahre.

Aus diesem Grund wurde bereits vor mehreren Monaten am JPL eine sogenannte "Winter Planning Group" ins Leben gerufen, welche sich mit der zukünftig zu erwartenden Energiesituation und den daraus resultierenden Möglichkeiten für einen Weiterbetrieb des Rovers während der kommenden Wintermonate auf dem Mars auseinander setzen sollte. Die Planungsgruppe kam zu dem Ergebnis, dass die tägliche Energieausbeute von Opportunity bei einer Beibehaltung des bisherigen Trends bis zur Wintersonnenwende auf dem Mars - diese erfolgt am 30. März 2012 - bis auf einen Wert von nur noch rund 200 Wattstunden Energie pro Sol abfallen könnte.

Deshalb, so die Empfehlung der Planungsgruppe, soll Opportunity den diesjährigen Mars-Winter an einem nach Norden gerichteten Hang verbringen. Dadurch würden die Solarpaneele automatisch in Richtung auf die Sonne ausgerichtet, was eine höhere tägliche Energieausbeute zur Folge haben würde. Ein solches "Überwintern" in einem Winterquartier war in den vergangenen Jahren lediglich bei dem weiter südlich operierenden Zwillingsrover von Opportunity, dem mittlerweile nicht mehr aktiven Rover Spirit, notwendig.

Als Winterquartier, so die Planungsgruppe, bietet sich der nördliche Bereich des Cape York an. Die von der HiRISE-Kamera an Bord des Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter aufgenommenen Bilder und die daraus entwickelten digitalen Gelände- und Höhenmodelle der Region rund um das Cape York zeigten, dass sich in diesem Gebiet verschieden Hänge befinden, welche eine Neigung von bis zu 15 Grad in die nördliche Richtung aufweisen.

Mit der aus einer solchen Neigung resultierenden erhöhten Energiegewinnungsrate, so die Planungsgruppe, sollte der Rover auch während der kommenden Wintermonate weiterhin in der Lage sein, seine wissenschaftliche Aktivitäten in Form von weiteren Fotoaufnahmen und spektroskopischen Messungen durchzuführen. Ab dem Juni 2012, so die Einschätzung, sollte dann wieder genügend Energie zur Verfügung stehen, um die Fahrt fortzusetzen.

Opportunity hat sein nach Dr. Ronald Greeley - einem am 27. Oktober 2011 verstorbenen Mitglied des Rover-Wissenschaftsteams von der Arizona State University - benanntes Winterquartier "Greeley Haven", einen um etwa 15 Grad nach Norden geneigten kleinen Hang, im Dezember 2011 erreicht und mittlerweile mit den dort während seiner notwendigen "Zwangspause" geplanten Untersuchungen der Oberfläche begonnen. Einige der vorgesehenen wissenschaftlichen Experimente nutzen dabei den Umstand aus, dass der Rover in den kommenden fünf Monaten aller Voraussicht nach nicht mehr bewegt werden kann.

Neben Mikroskopaufnahmen der Oberfläche und Messungen mit dem APXS-Spektrometer sind so zum Beispiel auch ausführliche und längerfristige Messungen mit dem Mößbauer-Spektrometer vorgesehen. Dieses Instrument macht sich den sogenannten Mößbauer-Effekt zunutze, um bei der Analyse von Gesteins- und Bodenproben eisenhaltige Mineralien nachzuweisen und dadurch zum Beispiel auch Aussagen über eine zu einem früheren Zeitpunkt erfolgte Interaktion der Oberfläche mit Wasser zu ermöglichen.

Das Instrument sendet dabei mittels einer radioaktiven Quelle, es handelt sich um Kobalt-57, Gammastrahlen aus, welche auf den zu untersuchenden Oberflächenbereich auftreffen und von diesem reflektiert werden. Die Unterschiede zwischen dem ursprünglich ausgesandten und dem anschließend wieder empfangenen Spektrum geben Auskunft über die genaue Zusammensetzung der eisenhaltigen Mineralien auf der Planetenoberfläche, welche übrigens auch für die rötliche Färbung der Oberfläche des Mars verantwortlich sind. Das "MIMOS II" genannte Mößbauer-Spektrometer der Rover-Mission wurde unter der Leitung von Dr. Göstar Klingelhöfer am Institut für Anorganische und Analytische Chemie an der Johannes Gutenberg Universität in Mainz entwickelt und gebaut.

Allerdings verfügt das verwendete Kobalt-57 nur über eine Halbwertzeit von 271 Tagen, was entsprechende Messungen des Spektroskops nach einer Missionsdauer von acht Jahren mittlerweile sehr zeitaufwändig ausfallen lässt. Messungen, welche zu Beginn der Mission einen Zeitraum von nur wenigen Stunden beanspruchten, dauern mittlerweile viele Tage. Für die Gewinnung eines detaillierten und aussagekräftigen Spektrums benötigt Opportunity inzwischen mehrere Wochen. Von daher sind Mößbauer-Messungen mittlerweile nur noch dann sinnvoll, wenn der Rover über einen längeren Zeitraum zur Bewegungslosigkeit gezwungen ist. Zuletzt war dies während der Sonnenkonjunktion im Januar/Februar 2011 der Fall (Raumfahrer.net berichtete).

Eine erste Messung des Mößbauer-Spektrometers hatte ab dem 1. Januar 2012 eine mit dem Namen "Amboy" belegte Gesteinsformation zum Ziel. Nach der Auswertung der dabei gewonnenen Daten soll jetzt entschieden werden, ob die Messungen an diesem Punkt der Oberfläche fortgesetzt werden.

Ebenfalls seit dem 1. Januar wird zudem ein sogenanntes "Radio Science"-Experiment durchgeführt, bei dem durch indirekte Messungen eine Analyse des inneren Aufbaus unseres Nachbarplaneten erfolgen soll. Durch die präzise Messung der Doppler-Signaturen der von dem Rover ausgesandten Funksignale wollen die an der Mission beteiligten Wissenschaftler Daten über die Rotation und Achsenausrichtung des Mars gewinnen. Durch diese Daten lassen sich wiederum Rückschlüsse über den inneren Aufbau des "Roten Planeten" ziehen.

Speziell, so John Callas - Projektmanager der Opportunity-Mission am JPL - erhoffen sich die Wissenschaftler dabei Daten über die Ausdehnung und Dichte des Kerns und über die dort vorherrschenden Masseverteilungen. Für eine erfolgreiche Durchführung dieses Experiments darf Opportunity allerdings für einen Zeitraum von mindestens zwei Monaten nicht bewegt werden. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass entsprechende Messungen sogar über einen Zeitraum von drei bis sechs Monaten erfolgen müssen, um genügend Daten für den erfolgreichen Abschluss des Experiments zu sammeln. Selbst minimalste in diesem Zeitraum erfolgende Veränderungen der Position und Ausrichtung des Rovers könnten die Messergebnisse verfälschen und die zuvor gewonnenen Daten unbrauchbar machen.

Zudem wird die gegenwärtige Bewegungslosigkeit des Rovers dazu genutzt, um mit den beiden Optiken der Panoramakamera ein hochaufgelöstes 360-Grad-Panorama der Umgebung zu erstellen. Diese hochauflösende Stereokamera verfügt über 13 unterschiedliche Filter. Durch die Verwendung verschiedener Filter lassen sich nicht nur Farbbilder erzeugen, welche die Umgebung in "Echtfarben" darstellt, sondern auch sogenannte Falschfarbenbilder. Diese Bilder dienen den Wissenschaftlern dazu, die Steine und Böden auf der Planetenoberfläche spektral zu analysieren und so gegebenenfalls neue potentielle Untersuchungsziele auszuwählen. Die finale Version des zu erstellende "Greeley-Panoramas" wird von den Spezialisten des JPL und der Cornell University aus mehreren hundert Einzelaufnahmen der Panoramakamera zusammengesetzt werden.

Aufgrund der aktuellen Energiesituation des Rovers - bedingt durch den niedrigen Sonnenstand während des Marswinters und des hohen Bedeckungsgrades der Solarpaneele mit Staub - wird Opportunity aller Voraussicht nach bis zum Juni 2012 zur Bewegungslosigkeit verdammt sein und seine Weiterfahrt erst nach einem deutlich erkennbaren Anstieg der täglich zur Verfügung stehenden Energiemenge fortsetzen.

Letztendlich wird erst die Zukunft zeigen, wie lange Opportunity bei Greeley Haven verweilen muss. "Wir werden sehen, wie sich die Dinge entwickeln", so Dr. Steve Squyres von der Cornell University, der Principal Investigator der Mars Exploration Rover-Mission. "Wir werden ein Auge auf die Energiesituation werfen und wir werden ein Auge auf den Staub in der Atmosphäre und auf den Solarpaneelen haben. Und wir werden weiterfahren, sobald die Lage als sicher genug dafür erscheint. Nicht früher und nicht später."

Einen Überblick über die Entwicklung der Energiewerte von Opportunity während der letzten Wochen gibt die folgende Auflistung. Der Tau-Wert steht dabei für die Durchsetzung der Marsatmosphäre mit Staub und Wassereiskristallen. Je mehr Staub sich in der Atmosphäre des Planeten befindet, desto höher fällt dieser Wert aus. Der Wert für die Lichtdurchlässigkeit der Solarzellen gibt dagegen an, wie viel Sonnenlicht die Solarpaneele trotz einer bedeckenden Staubschicht erreicht und letztendlich zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Je niedriger der Tau-Wert und je höher der Faktor für die Lichtdurchlässigkeit ausfällt, desto besser ist dies für den Energiehaushalt des Rovers.

  • 06.12.2011: 0,305 kWh/Tag , Tau-Wert 0,755 , Lichtdurchlässigkeit 48,70 Prozent
  • 13.12.2011: 0,302 kWh/Tag , Tau-Wert 0,714 , Lichtdurchlässigkeit 48,60 Prozent
  • 22.12.2011: 0,297 kWh/Tag , Tau-Wert 0,645 , Lichtdurchlässigkeit 46,90 Prozent
  • 27.12.2011: 0,290 kWh/Tag , Tau-Wert 0,685 , Lichtdurchlässigkeit 47,50 Prozent
  • 03.01.2012: 0,287 kWh/Tag , Tau-Wert 0,735 , Lichtdurchlässigkeit 48,10 Prozent
  • 11.01.2012: 0,281 kWh/Tag , Tau-Wert 0,697 , Lichtdurchlässigkeit 47,10 Prozent
  • 17.01.2012: 0,276 kWh/Tag , Tau-Wert 0,602 , Lichtdurchlässigkeit 44,70 Prozent

Besonders auffällig ist hierbei die während der letzten Wochen erfolgte Verbesserung des Tau-Wertes, welche allerdings auch eine Zunahme des Bedeckungsgrades der Solarpaneelen zur Folge hatte und deshalb mit einer Abnahme der zur Verfügung stehenden Energiemenge einher ging. Ein aus wissenschaftlicher Sicht positiver Nebeneffekt der verbesserten atmosphärischen Bedingungen: Je weniger Staub sich in der Marsatmosphäre befindet, desto besser fällt die Qualität der von der Panoramakamera erstellten Fotos aus.

In seiner finalen Version dürfte das geplante "Greeley-Panorama" einen spektakulären Ausblick über den Endeavour-Krater ermöglichen.

Die für die Planung der Mission verantwortlichen NASA-Mitarbeiter gingen davon aus, dass Opportunity unter sehr günstigen Umständen für einen Zeitraum von höchstens etwa 180 Tagen einsatzfähig sein würde. In dieser Zeit, so die ursprüngliche Einschätzung, würde Opportunity etwa 600 bis 900 Meter auf der Marsoberfläche zurücklegen können. Die Realität hat diese Erwartungen mittlerweile bei Weitem übertroffen.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 2845 der Mission, hat Opportunity insgesamt 34.361,37 Meter auf der Oberfläche des Mars zurückgelegt und dabei über 164.200 Bilder von der Oberfläche und der Atmosphäre des Roten Planeten aufgenommen und an sein Kontrollzentrum in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Durch die im bisherigen Missionsverlauf gesammelten Daten wurde das Wissen der Menschheit über den Mars ungemein erweitert.

Nach dem Ende der jetzigen Zwangspause wird der Rover seine Fahrt fortsetzen und sich dabei in die südliche Richtung bewegen. Dort soll Opportunity im Bereich des Cape Tribulation - einer weiteren Erhebung am Rand des Endeavour-Kraters - die zuvor in dieser Region vom Marsorbiter Mars Reconnaissance Orbiter aufgespürten Ablagerungen von Tonmineralen suchen und diese anschließend näher untersuchen. Auch in der Zukunft wird uns dieser äußerst erfolgreiche Kundschafter der Menschheit somit mit vielen neuen Erkenntnissen und Fotodokumenten von unserem Nachbarplaneten überraschen.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: JPL, Planetary Society, Unmanned Spaceflight)



 

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Saturn Aktuell: Cassinis Saturnorbit Nummer 161 von Redaktion



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» Cassinis Saturnorbit Nummer 161
15.01.2012 - Am morgigen 16. Januar 2012 beginnt die Raumsonde Cassini ihren mittlerweile 161. Umlauf um den Planeten Saturn. Den Höhepunkt dieses 24 Tage dauernden Umlaufs bildet ein am 30. Januar 2012 erfolgender Vorbeiflug an dem Saturnmond Titan.
Am morgigen 16. Januar 2012 wird die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 16:47 MEZ erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum Saturn, erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich Cassini in einer Entfernung von rund 2,9 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und beginnt damit zugleich ihren mittlerweile 161. Umlauf um den Ringplaneten. Die Raumsonde wird sich auch in den kommenden vier Monaten weiterhin auf einer Orbitbahn bewegen, welche fast genau auf einer Ebene mit der Ringebene des Saturn sowie den Umlaufbahnen mehrerer größerer Saturnmonde verläuft.

Diese äquatoriale Flugbahn der Raumsonde - während des in wenigen Stunden beginnenden Orbits beträgt die Inklination lediglich 1,6 Grad - ermöglicht es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern unter anderem, die Kanten der Saturnringe abzubilden. Durch die Auswertung dieser Bilder ist es somit zum Beispiel möglich, deren vertikale Ausdehnung zu bestimmen. Zudem ist aus dieser Perspektive ein Blick auf die Wolkenschichten in der Saturnatmosphäre gegeben, welcher nur minimal durch das Ringsystem des Planeten oder einen von den Ringen auf den Saturn geworfenen Schatten beeinträchtigt ist. Außerdem ergibt sich bei dieser Bahn die Möglichkeit, sich im Rahmen eines einzigen Orbits gleich mehreren Saturnmonden zu nähern, deren Bahnen ebenfalls in der Äquatorebene liegen.

Wie bereits die vorherigen Umläufe wird auch der jetzt beginnende Orbit, er trägt die Bezeichnung "Rev 160", von den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern in erster Linie dazu genutzt werden, den Ringplaneten und den größten seiner 62 bisher bekannten Monde, den etwa 5.150 Kilometer durchmessenden Titan, mit verschiedenen Instrumenten zu untersuchen und aus unterschiedlichen Entfernungen mit der ISS-Kamera der Raumsonde abzubilden.

Momentan sind die für die Cassini-Mission verantwortlichen Techniker und Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien damit beschäftigt, ein kürzlich aufgetretenes Problem mit dem Kommunikationssystem der Raumsonde näher zu untersuchen. Ende Dezember 2011 konnte während eines Kommunikationsfensters kein Signal von Cassini empfangen werden. Offenbar ist ein im Haupt-Kommunikationssystem verwendeter hochstabiler Frequenzoszillator ausgefallen. Das verfügbare Backup-System gewährleistet allerdings eine stabile Kommunikationverbindung zur Erde. Über die genaue Ursache des Ausfalls ist bisher nichts bekannt. Allerdings, so das JPL, könnte das zunehmende Alter der Raumsonde eine Rolle spielen. Nach entsprechenden Tests wollen die verantwortlichen Missionsmanager Ende Januar entscheiden, ob das Hauptsystem erneut aktiviert werden kann.

Sollte dies nicht möglich sein, so hätte der Ausfall negative Auswirkungen auf zukünftige Radio-Science-Experimente. Durch die Verfolgung und anschließende Analyse der Ausbreitung von Radiowellen durch die dichten Atmosphären des Saturn und des Mondes Titan und durch das Ringsystem können Rückschlüsse über die dort vorherrschenden Dichten und Materialverteilungen gewonnen werden. Eine weitere Einsatzmöglichkeit stellt die Untersuchung des inneren Aufbaus der größeren Monde durch das Radio-Science-Subsystem (RSS) dar.

Während eines Vorbeifluges an einem Mond wird die Raumsonde durch die von diesem ausgehenden gravitativen Einflüsse minimal von der vorgesehenen Flugbahn abgelenkt. Diese Abweichungen machen sich in einem von Cassini ausgestrahlten Radiosignal durch eine Dopplerverschiebung bemerkbar. Durch die RSS-Messungen können Informationen über die innere Struktur der Monde wie zum Beispiel eventuell existierende Heterogenitäten und Massekonzentrationen gewonnen werden. Ein dauerhafter Ausfall des hochstabilen Frequenzoszillators würde zu deutlich schlechteren RSS-Daten führen.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem von insgesamt 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des 24 Tage dauernden Orbits insgesamt 60 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Ein großer Teil dieser Beobachtungen wird dabei erneut das gewaltige Sturmgebiet zum Ziel haben, welches sich seit dem Dezember 2010 über der nördliche Hemisphäre des Saturn ausdehnt (Raumfahrer.net berichtete). Den Höhepunkt des gegenwärtigen Orbits bildet ein am 30. Januar 2012 erfolgender gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan.

Die ersten ISS-Kampagnen sollen einen Tag nach dem Beginn des neuen Umlaufs starten und werden die nördliche Saturnhemisphäre und das dortige Sturmgebiet zum Ziel haben. Hierbei sollen durch die Kameraaufnahmen weitere Daten über die gegenwärtige Ausdehnung des während der letzten Monate immer mehr an Stärke verlierenden Sturmgebietes sowie über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windgeschwindigkeiten und -richtungen gesammelt werden. Bis zum 8. Februar sind insgesamt 33 dieser Sturmbeobachtungssequenzen vorgesehen.

Ebenfalls am 17. Januar steht zudem der Saturnmond Titan und dessen dichte Atmosphäre auf dem Beobachtungsprogramm der Kamera. Aus einer Entfernung von etwa 3,94 Millionen Kilometern soll der Bereich der Fenzal-Aztlan-Region abgebildet werden. Auch bei dieser "Titan Monitoring Campaign", welche am 18. und 20. Januar fortgesetzt wird, steht die Beobachtung von Wolkenstrukturen und die Erforschung der meteorologischen Bedingungen im Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses.

Auch in den folgenden Tagen wird sich die ISS-Kamera fast ausschließlich auf den Saturn und den Titan konzentrieren, wobei dieses Instrument teilweise zusammen mit anderen Analyseinstrumenten der Raumsonde eingesetzt werden soll. Am 23. Januar wird so zum Beispiel eines der an Bord von Cassini befindlichen Spektrometer, das Composite Infrared Spectrometer (CIRS), für einen Zeitraum von 22 Stunden auf den Saturn ausgerichtet werden und dabei die Verteilung von Aerosolen in dessen verschiedenen Atmosphärenschichten ermitteln. Die ISS-Kamera soll diese Messungen mit begleitenden Fotoaufnahmen unterstützen.

Nach dem Abschluss dieser Beobachtungskampagne wird sich die ISS-Kamera auf den Mond Siarnaq ausrichten und diesen über einen Zeitraum von 12 Stunden mehrfach abbilden. Außer den Daten von dessen Umlaufbahn um den Saturn, seinem Durchmesser von etwa 40 Kilometern und seiner im Vergleich zu den anderen kleinen Monden relativ hohen mittleren Dichte von 2,5 Gramm pro Kubikzentimeter, welche auf eine Zusammensetzung aus Wassereis mit einem hohen Anteil an Silikatgestein hindeutet, ist über diesem erst im Jahr 2000 entdeckten Saturnmond bisher nur sehr wenig bekannt.

Anhand der Variationen in der sich bei der Beobachtung am 24. Januar ergebenden Lichtkurve und dem Abgleich mit vorherigen Beobachtungen sollen dessen Helligkeitsvariationen und die sich daraus ergebende Rotationsperiode näher bestimmt werden. Diese Beobachtung ist ein Bestandteil einer langfristig angelegten Kampagne, in deren Verlauf mehrere der kleinen, äußeren Saturnmonde unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen aus mehreren Millionen Kilometern Entfernung abgebildet werden.

Trotz der großen Distanz zwischen den Monden und der Raumsonde kann Cassini bei derartigen Beobachtungen neben den Rotationsgeschwindigkeiten der Monde wertvolle Daten über deren Ausdehnung, die sich daraus ergebende Gestalt und die Neigung der Rotationsachsen gewinnen. Entsprechende Ergebnisse wurden Anfang Oktober 2011 auf dem EPSC-DPS Joint Meeting 2011, einem internationalen Planetologen-Kongress, im französischen Nantes präsentiert.

Am 28. Januar wird Cassini um 19:30 MEZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn, während ihres 161. Orbits erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird sich Cassini 206.310 Kilometer über der obersten Wolkenschicht des Saturn befinden. Während der Passage des Saturn ist eine durch die ISS-Kamera begleitete Beobachtung des Ringplaneten durch das Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) vorgesehen. Neben der Temperaturbestimmung dienen diese Messungen der Suche nach Blitzen in der Saturnatmosphäre.

Zwei Tage nach dem Passieren der Periapsis erfolgt schließlich der zweite von insgesamt neun für das Jahr 2012 vorgesehenen gesteuerten, dichten Vorbeiflügen an diesem größten Saturnmond. Dieser als "T-81" bezeichnete Vorbeiflug, es handelt sich hierbei um den mittlerweile 82. Vorbeiflug der Raumsonde am Titan, wird allerdings in einer für einen gesteuerten Vorbeiflug relativ großen Entfernung stattfinden. Zum Zeitpunkt der größten Annäherung wird sich Cassini am 30. Januar um 14:40 MEZ in einer Entfernung von 31.131 Kilometern zur Mondoberfläche befinden. Die Überfluggeschwindigkeit wird 5,4 Kilometer pro Sekunde betragen.

Während der Anflugphase werden das CIRS und ein weiteres Spektrometer, das Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS), auf den Mond gerichtet sein und dessen zu diesem Zeitpunkt nicht von der Sonne beleuchtete Nachtseite im UV- und Infrarotbereich untersuchen. Zum Zeitpunkt der dichtesten Annäherung werden dann allerdings die ISS-Kamera und das VIMS "übernehmen". Beide Instrumente werden dabei im Rahmen einer etwa fünf Stunden andauernden Kampagne speziell auf die Region Ontario Lacus ausgerichtet sein. Hierbei handelt es sich um einen in der Südpolregion des Titan gelegenen See aus flüssigen Kohlenwasserstoffverbindungen - speziell Ethan und Methan (Raumfahrer.net berichtete).

Ontario Lacus verfügt über eine Fläche von etwa 15.000 Quadratkilometern. Im Vergleich mit irdischen Gewässern ähnlicher Ausdehnung scheint Ontario Lacus allerdings auffallend seicht auszufallen. Verschiedene Abtastungen mit dem RADAR-Instrument an Bord von Cassini, welche im Juli 2009 und im Januar 2010 erfolgten, ergaben eine durchschnittliche Tiefe des Sees von nur 0,4 bis 3,2 Metern bei einer Maximaltiefe von 2,9 bis 7,4 Metern. Dies führt zu einem geschätzten Volumen von nur 7 bis 50 Kubikkilometern, weniger als ein Dreißigstel des in Nordamerika gelegenen Ontariosees - dem Namensgeber des Ontario Lacus. Jegliche zu den Messzeitpunkten auf dem Ontario Lacus vorhandenen Wellen erreichten des Weiteren höchstens eine Höhe von einen Millimeter. Dies deutet entweder auf das Fehlen von nennenswerten Winden oder auf eine relativ dickflüssige Zusammensetzung der flüssigen Kohlenwasserstoffe im See hin.

Der Vorbeiflug "T-81" stellt die letzte Möglichkeit für Cassini dar, den Ontario Lacus mit den an Bord befindlichen optischen Instrumenten abzubilden, da sich die südliche Hemisphäre des Titan aufgrund des Wechsels der Jahreszeiten - Winter auf der Südhalbkugel, Sommer im Norden - während der nächsten Jahre in einer der irdischen Polarnacht vergleichbaren Phase befinden und dabei nicht von der Sonne beleuchtet sein wird. Deshalb wollen die Wissenschaftler diesen Vorbeiflug auch dazu nutzen, um nach weiteren, bisher noch nicht entdeckten Seen in dieser Region Ausschau zu halten. Nach dem Abschluss der Beobachtung des Ontario Lacus werden erneut das CIRS und das UVIS aktiviert und diesmal, unterstützt durch die ISS-Kamera, die Tagseite des Titan abbilden.

Nach dem Abschluss des Titan-Vorbeifluges wird die ISS-Kamera den Mond jedoch auch weiterhin im Auge behalten und zwischen dem 1. und dem 4. Februar mehrere Aufnahmen anfertigen, welche der Beobachtung des Wolkenzuges in der Titanatmosphäre dienen. Neben der Wolkenverteilung sollen dabei auch die vorherrschenden Windrichtungen und Geschwindigkeiten ermittelt werden.

Zum Abschluss des 161. Orbits von Cassini um den Saturn stehen ab dem 6. Februar die kleineren inneren Monde auf dem Arbeitsprogramm der ISS-Kamera, welche im Rahmen sogenannter astrometrischer Beobachtungen abgebildet werden sollen. Die Umlaufbahnen dieser kleinen und entsprechend massearmen Saturnmonde unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und dessen größeren Monden, was zu minimalen Veränderungen von deren jeweiligen Umlaufbahnen führen kann.

Das wissenschaftliche Ziel der anzufertigenden Aufnahmen der Monde Janus, Polydeuces, Epimetheus, Telesto und Prometheus bestand darin, die bisher verfügbaren Daten über deren jeweilige Umlaufbahnen noch weiter zu verfeinern. Die entsprechenden Fotosequenzen werden allerdings durchweg aus größeren Distanzen angefertigt, so dass im Rahmen dieser Beobachtungen keine Oberflächendetails der jeweiligen Monde aufgelöst werden können.

Cassini wird schließlich am 9. Februar 2012 um 13:16 MEZ in einer Entfernung von rund 2,9 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis erreichen und den 161. Orbit um den Ringplaneten beenden. Während des damit beginnenden Orbits Nummer 162 wird am 19. Februar ein weiterer gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan erfolgen. Dieser wird dabei in einer Höhe von 3.803 Kilometern überfolgen werden. Außerdem wird sich das Augenmerk von Cassini während des Orbits Nummer 162 erneut auf den Saturn richten, welcher dabei aus unterschiedlichen Entfernungen mit den verschiedenen Instrumenten untersucht werden soll.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission für das Direktorat für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: CICLOPS, JPL, Planetary Society)



 

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ISS Aktuell: 13. Ausweichmanöver erfolgt am 13. Januar von Redaktion



• 13. Ausweichmanöver erfolgt am 13. Januar «mehr» «online»
• Arbeitsstress im All «mehr» «online»
• Eine letzte Aufgabe für Progress-M 13M «mehr» «online»


» 13. Ausweichmanöver erfolgt am 13. Januar
13.01.2012 - Ein zehn Zentimeter großes Trümmerstück zwingt die Bodenkontrolle das für den 18. Januar geplante Bahnanhebungsmanöver auf heute vorzuziehen. Es ist die dreizehnte Bahnkorrektur der Station seit 1998, die Gefährdung der Station wurde mit der Warnstufe Rot bewertet.
Am gestrigen Abend informierte die Missionskontrolle alle sechs Raumfahrer an Bord der ISS über die notwendige Zündung der Swesda-Triebwerke. Dafür musste die Besatzung heute morgen die Schutzfenster der Module Destiny, Tranquility, Cupola und Kibo schließen, um Verschmutzungen an diesen zu vermeiden. Seit vorgestern beobachteten die Bodenstationen das Trümmerstück, welches aus der Kollision des russischen Satelliten Kosmos 2.251 mit dem Iridium-33-Satelliten im Februar 2009 hervorgegangen ist und die Station in einer Entfernung von 1 bis 24 Kilometern passieren könnte. Zwei dichte Annäherungen am heutigen Tag wären möglich gewesen, einmal um 19:38 Uhr und um 21:10 Uhr MEZ.

Gestern Abend entschloss man sich, ein DAM (Debris Avoidance Maneuver) genanntes Manöver durchzuführen. Während der Arbeitsperiode der sechs Crew-Mitglieder wurden die zwei KD-Triebwerke des ODU-Systems (Integriertes Antriebssystem) des Swesda-Moduls um 17:10 Uhr MEZ für 54 Sekunden gezündet. Das Delta-v betrug dabei 0,85 Meter pro Sekunde, wobei sich die mittlere Umlaufbahn des Orbitalkomplexes um 1,5 Kilometer auf 391,4 Kilometer erhöhte. Die Kontrolle der näheren Umgebung der ISS wird in Zusammenarbeit der Missionskontrollzentren in Koroljow (Moskau) und Houston weiter fortgeführt. Eine zusätzliche Optimierung der ISS-Flugbahn, vorbereitend auf die Ankunft von Progress-M 14M Ende diesen Monats, ist nicht nötig.

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(Autor: Ralf Möllenbeck - Quelle: NASA, Raumfahrer.net, Roskosmos, ESA)


» Arbeitsstress im All
20.01.2012 - Im Tagesplan der Langzeitbesatzung 30 findet man in jeder Woche, für jedes Besatzungsmitglied eine detailliert geplante Arbeitsanweisung, welche von der ISS-Crew absolviert werden muss. Lediglich in den Abendstunden, an Feiertagen und am Wochenende gibt es etwas Freizeit, um sich zu erholen. In den letzten beiden Wochen stand ein besonders anspruchsvolles Programm auf dem Plan. (Newsbild: Oleg Kononjenko mit einem Blitzlicht im Swesda-Modul.)
Die vorangegangene Woche startete mit einem freien Tag, die Besatzung hatte anlässlich des russischen Weihnachtsfestes am 7. Januar ein verlängertes Wochenende. Trotzdem musste sie auch in dieser Zeit ihr tägliches zweistündiges Trainingsprogramm mit den fünf in der Station vorhandenen Übungsgeräten absolvieren. Dieses ist nötig, um dem Muskelabbau durch die fehlende Gravitation während einer Langzeitmission entgegenzuwirken. Die Übungseinheiten auf dem Universal-Trainingsgerät ARED (Advanced Resistive Exercise Device) wurden diesmal aufgezeichnet und zur Bewertung an die Fachleute am Boden gesendet. Die russischen Besatzungsmitglieder arbeiteten an einer weiteren TV-Aufzeichnung für das Fernsehprojekt Nauka 2.0 (Wissenschaft 2.0, sprich: na-ú-ka) und sendeten sie zur Bodenstation. Diesmal lag der Schwerpunkt im Bereich Raummedizin, speziell auf die russische Ausrüstung ausgerichtet. André Kuipers hatte einen besonderen TV-Event, er sprach per Video-Verbindung mit dem niederländischen Ministerpräsidenten Mark Rutte und einigen Studenten von der Technischen Universität in Delft.

Im weiteren Wochenverlauf erhielt Donald Pettit von der Bodenstation die Aufgabe, einen im letzten Jahr montierten SPDA-Schalter (Secondary Power Distribution Assembly) zu entfernen. Dieser wäre nötig gewesen, wenn es in Bezug auf ein Startverbot für die Sojus-Raketen im letzten Jahr zu einem unbemannten Betrieb der ISS gekommen wäre. Ebenso führte er die jährliche Wartung der Sanitär- und Hygieneeinheit WHC (Waste & Hygiene Compartment) im Tranquility-Knoten aus. Die Arbeiten umfassten das Tauschen von Rohrleitungen und hydraulischen Komponenten. Oleg Kononjenko entfernte zu dieser Zeit eine Speichereinheit des BITS2-12-Telemetriesystems von Sojus-TMA 03M und ersetzte sie durch ein neues Bauteil. Später reinigte und spülte er die Lufttankeinheit 2 von Progress-M 13M mit Stickstoff, vorbereitend auf dessen Abkopplung am 23. Januar. André Kuipers arbeitet im Columbus-Labormodul an dem Experiment FOAM (Schaum-Stabilität), welches durch Studenten am Boden begleitet wird. Das Projekt zielt auf die Erforschung von wässrigem und nicht-wässrigem Schaum in der Schwerelosigkeit. Das Verhalten von Schaum im All und auf der Erde ist sehr verschieden, weil der Prozess der Drainage im Raum fehlt. Es wurden hierzu Fotos und Videos angefertigt.

Kommandant Dan Burbank unterstütze die Bodenmannschaft bei der automatisierten Durchführung des SODI-Colloid-Experiments im Columbus-Labormodul. Hier half er bei der Einrichtung einer neuen Forschungsreihe in der MSG (Microgravity Science Glovebox). SODI-Colloid ist Teil der dreifachen ESA-Experiment-Reihe, die die Bewegung von kolloiden Partikeln in Flüssigkeiten, Diffusionsmessungen in Erdölreservoiren und der Studie von Wachstum und Eigenschaften von fortgeschrittenen photonischen Materialien innerhalb gallertartigen Lösungen erforscht. Weiterhin führte die ISS Besatzung zum Ende der vorangegangen Woche verschiedenste Arbeiten durch. So reinigten sie die Kühlleitungen der US-Raumanzüge, arbeiteten weiter am WHC, führten Ultraschallmessungen am eigenen Körper durch, sprachen über NASA-TV mit Stephanie Abrams vom Weather Channel in Atlanta und luden die Satelliten-Telefone in den Sojus-Raumschiffen auf. Am Freitag den 13. Januar musste die ISS eine ungeplante Bahnanhebung zur Kollisionsvermeidung mit Weltraumschrott ausführen (Raumfahrer.net berichtete).

Zu Beginn dieser Woche, der Woche 9 für die Langzeitbesatzung 30, bereiteten Dan Burbank und Donald Pettit eine weitere Versuchsreihe mit SPHERES im Kibo-Labormodul vor. Dabei geht es um eine Studie mit drei kopfgroßen Experimental-Satelliten, um Techniken zu erproben, die zur Verbesserung bei automatischen Anlegemanövern, Satellitenreparaturen, dem Zusammenbau von Raumfahrzeugen und Notfallreparaturen geeignet sind. Diesmal wurden die Satelliten jedoch so konfiguriert, dass sie von Studenten des Massachusetts Institute of Technology im Rahmen eines Wettbewerbes am nächsten Montag ferngesteuert werden können. In Vorbereitung auf die kommenden An- und Abflüge russischer Frachtraumschiffe, testeten Anton Schkaplerow und Oleg Kononjenko das TORU-Kontrollsystem, welches eine manuelle Steuerung im Notfall ermöglicht. Etwas später machten sie sich mit den Tätigkeiten vertraut, welche nötig werden, um den Mikrosatellit Tschibis-M durch Progress-M 13M nach der Abkopplung auszusetzen. Dies bedingt ein Ablegen mit geöffneter Luke, welche befestigt werden muss. Zusätzlich muss eine Steckerverbindung zum Auslösen der Ausstoßvorrichtung in einer Flughöhe von rund 500 Kilometern hergestellt werden.

In dieser Woche hatte die ISS-Besatzung erneut die Gelegenheit zur Erdbeobachtung. So wurden zum Beispiel Fotos und Filme von Vientiane der Hauptstadt von Laos, dem Lake Eyre in Südaustralien und Panama City aufgenommen. Zur Mitte der Woche wurde die turnusmäßige Feuerlöschübung in Zusammenarbeit mit allen Bodenstationen durchgeführt. Diese Übung muss jede Besatzung immer wieder trainieren, um im Falle eines Brandes oder einer Rauchentwicklung schnell reagieren zu können. Ein Feuer, entstehender Rauch oder das Freiwerden von schädlichen Gasen gehört in der Raumstation mit zu den gefährlichsten Szenarien, die im schlimmsten Fall eine Evakuierung der Station erfordern würden. Donald Pettit hatte später die Aufgabe, den Merlin-1-Gefrierschrank wieder in Betrieb zunehmen. Dafür installierte er zwei Antikondensationsbeutel in dem Schrank und lagerte dann Nahrungsmittel und Getränke von Merlin 2 nach Merlin 1 um. Der nun leere Gefrierschrank Merlin 2 wurde einem 24stündigem Trocknungsprozess unterzogen.

Am gestrigen Tag fanden einige vom Boden gesteuerte Robotik-Aktivitäten an der Außenseite der ISS statt. Vorbereitend auf die geplanten Arbeiten mit dem Stationsmanipulator Canadarm2, gemeinsam mit der kanadischen „Roboterhand“ Dextre, wurde der Mobile Transporter auf der Gitterstruktur zur Backbord-Arbeitsseite gefahren. Anschließend wurden einige Experimente mit der Bezeichnung STP-H3 (Space Test Program-Houston 3) am P3-Gitterelement, welche während der Space-Shuttle-Mission STS 134 installiert wurden, mit Dextre überprüft. Nach erfolgreichem Abschluss der Arbeiten ist Dextre an dem Mobilen Befestigungssystem MBS installiert worden, der Stationsarm befindet sich wieder an der Halterung des Harmony-Knotens. Anton Schkaplerow und Oleg Kononjenko installierten den 40 Kilogramm schweren Mikrosatelliten Tschibis-M in seiner Ausstoßvorrichtung im offenen Luk von Progress-M 13M. Im Anschluss daran wurde die innere Luke des Kopplungs- und Schleusenmoduls Pirs geschlossen und den entsprechenden Dichtigkeitsprüfungen unterzogen. Der Raumfrachter ist nun bereit zum Abkoppeln.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 18.01.2012:
391,2 km bei einem Höhenverlust von rund 57 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

  • 23. Januar, Progress-M 13M verlässt die ISS
  • 28. Januar, Progress-M 14M erreicht die ISS
  • 14. Februar, 30. russischer Außeneinsatz (Kononenko, Schkaplerow)

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Raumcon:


(Autor: Ralf Möllenbeck - Quelle: NASA, Raumfahrer.net, Roskosmos)


» Eine letzte Aufgabe für Progress-M 13M
24.01.2012 - Nach 82 Tagen geht die Zeit des russischen Progress-Versorgers an der ISS zu Ende.
Progress-M 13M erreichte am 2. November 2011 die Internationale Raumstation. Dieser Flug wurde weltweit mit Spannung verfolgt, handelte es sich doch um den ersten unbemannten Flug zur ISS nach dem Verlust von Progress-M 12M. An Bord befanden sich 2.648 Kilogramm Fracht in fester und flüssiger Form. Als Sonderfracht war diesmal der Mikrosatellit Tschibis-M (zu deutsch Kiebitz) geladen. Er wiegt ca. 40 kg, ist rund 1.100 x 1.350 x 1.805 mm groß und soll der Erforschung der Erdatmosphäre dienen. Während seiner Kopplungszeit an der ISS wurde der Frachter entladen und nun mit unbrauchbarer Ausrüstung und Müll beladen. Gestern Nacht um 23:07 Uhr MEZ erfolgte 390 Kilometer über der russisch-chinesischen Grenze das Kommando zum Ablegen und drei Minuten später löste sich der Transporter vom Kopplungs- und Schleusenmodul Pirs.

Mit geöffneter Luke entfernte sich das Raumschiff langsam von der Station. In dem offenen Durchstieg befindet sich die von der ISS-Besatzung eingebaute Ausstoßvorrichtung mit dem Mikrosatelliten Tschibis-M. In den heutigen Morgenstunden vergrößerten zwei Zündungen der Frachtertriebwerke die mittlere Umlaufbahn um 100 Kilometer Höhe. In dieser Flughöhe, rund 500 Kilometer über der Erde und 11.500 Kilometer hinter der ISS, soll morgen früh um 0:19 Uhr unserer Zeit Tschibis-M ausgestoßen werden und sich selbsttätig entfalten. Der nun beginnende eigenständige Flug wird rund vier Jahre dauern und hat zum Ziel, Plasmawellen in der Ionosphäre und die physischen Prozesse bei Gewitterentladungen in den verschiedensten Wellenbereichen zu erforschen. Entwickelt und hergestellt wurde Tschibis-M vom Institut für Weltraumforschungen der Russischen Akademie der Wissenschaften.

Rund drei Stunden später, am 25. Januar um 03:25 Uhr MEZ, ist die Aufgabe von Progress-M 13M endgültig erfüllt. Seine Triebwerke werden mit einer 3 Minuten und 56 Sekunden dauernden Zündung die Geschwindigkeit um 450 Kilometer pro Stunde absenken und so den kontrollierten Wiedereintritt in die Erdatmosphäre einleiten. Die oberen Luftschichten treffen das Raumschiff gegen 04:04 Uhr, die zerstörerische Auflösung erfolgt gegen 04:11 Uhr und die nicht verglühten Teile gehen 04:17 Uhr unserer Zeit planmäßig über dem südlichen Pazifik nieder. Damit ist der Weg frei für dem nächsten ISS-Versorger, Progress-M 14M, welcher am 26. Januar um 00:06 Uhr MEZ vom Weltraumbahnhof Baikonur mit 2,7 Tonnen Fracht in Richtung ISS starten soll. Er wird dort am 28. Januar erwartet.

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(Autor: Ralf Möllenbeck - Quelle: NASA, Raumfahrer.net, Roskosmos, SFN)



 

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