InSpace Magazin #475 vom 8. September 2012

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #475
ISSN 1684-7407


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Discovery-Programm: InSight fliegt 2016 zum Mars

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Cassinis Saturnorbit Nummer 172

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Sieben Aktive auf der ISS

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Intro von Simon Plasger

Sehr verehrte Leserinnen und Leser,

im zweiten Anlauf hat es dann geklappt, und die Stromversorgung der ISS war wieder vollständig. Beim ersten Versuch waren die beiden Astronauten Sunita Williams und Akihiko Hoshide am Austausch eines Stromverteilers gescheitert, bei der zweiten EVA gelang es dann mit anderem Werkzeug. Doch dass es am Anfang zuerst nicht klappte, zeigt, dass die Reparatur von Satelliten und Raumstationen im All noch lange keine Routineaufgabe ist. Und dies ist ein Problem, welches zu lösen ist, da durch zeitweise Nichtverfügbarkeit von Infrastruktur können Langzeitexperimente erheblich stören. Grade bei zukünftigen, größeren Stationen, wird die hohe Verfügbarkeit von Ressourcen eine hohe Rolle spielen.

Mehr über die Probleme beim ersten Ausstieg finden Sie im Forum Raumcon, und natürlich in dieser Ausgabe, bei deren Lektüre ich Ihnen viel Freude wünsche.

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

• WISE mit massenhaft Neuentdeckungen «mehr» «online»
• NASA testet Mighty Eagle «mehr» «online»
• Neue Mondentstehungstheorie «mehr» «online»
• Raumsonde DAWN verlässt Vesta «mehr» «online»
• Zuckermoleküle im Weltall «mehr» «online»
• Kann ein Sonnensturm Elektronik einfrieren? «mehr» «online»
• Auf Feuerstrahlen aus dem Buchenbusch «mehr» «online»
• 41 neue Kepler-Exoplaneten bestätigt «mehr» «online»
• Elektrisch steuerbare Feststofftriebwerke in Sicht «mehr» «online»
• Spanisches Amateurmondteam mit Startvereinbarung «mehr» «online»
• China berichtet über geplante Teleskopprojekte «mehr» «online»
• Satelliten zur Erforschung irdischer Strahlungsgürtel «mehr» «online»


» WISE mit massenhaft Neuentdeckungen
01.09.2012 - In Daten des NASA-Infrarot-Weltraumteleskops WISE wurden im Rahmen mehrerer Studien mehr als eine Million Supermassiver Schwarzer Löcher (SSL) sowie eine neue Klasse staubiger, heißer und heller Galaxien entdeckt.
WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) hat den gesamten Himmel insgesamt zweimal abgesucht, bevor ihm das Kühlmittel ausging, mit dem die Detektoren während der Messungen auf niedrigen Temperaturen gehalten wurden, um allein die Wärmestrahlung der beobachteten Objekte aufzeichnen zu können. Die Unmenge an Daten wird nach und nach ausgewertet, so dass immer wieder neue Erkenntnisse ans Tageslicht kommen.

Teilweise von irdischen Teleskopen bestätigt, wurde nun die Entdeckung bzw. Bestätigung von rund 2,5 Millionen aktiven, also Materie aufsaugenden Supermassiven Schwarzen Löchern bekannt gegeben. Zwei Drittel dieser Supermassiven Schwarzen Löcher waren bisher unbekannt, da sie von dichten Staubwolken umgeben sind, welche einen Großteil der Strahlung, darunter das sichtbare Licht, absorbieren. Im langwelligen Infrarotbereich wurden sie nun allerdings gefunden.

Neu ist eine Klasse von Galaxien, in deren Innerem mit Unterstützung durch ein offenbar bereits zu Beginn der Galaxienentstehung vorhandenes Supermassives Schwarzes Loch eine Vielzahl neuer Sterne "produziert" wird. Auch diese Galaxien sind von dichtem Staub umhüllt und durchsetzt, verraten ihre Anwesenheit aufgrund ihrer gigantischen Aktivität aber im langwelligen Infrarot. Von dieser neuen Galaxienart (im Englischen hot dust-obscured galaxies oder hot DOG’s) hat man am gesamten Himmel etwa 1.000 gefunden. Mit Hilfe des Weltraumteleskops Spitzer hat man zudem bei einigen Kandidaten genauer hingesehen und festgestellt, dass ein einzelnes Objekt dieser Klasse eine Strahlung aussenden kann, die dem mehr als 100-Billonenfachen unserer Sonne entspricht (im Englischen "more than 100 Trillion").

Insgesamt wurden Objekte erfasst, die teilweise mehr als 10 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind. Die Bestätigung der Entdeckungen mittels erdgestützter Teleskope wie Keck auf Hawaii, Gemini in Chile oder Hale nahe San Diego (USA) ist im Gange, kann aber eine längere Zeit in Anspruch nehmen.

In Kombination mit Daten des Caltech Submillimeter Observatory auf dem Mauna Kea auf Hawaii hat man bereits festgestellt, dass diese extrem aktiven Galaxien mehr als doppelt so heiß sind, wie bisher bekannte Infrarotgalaxien. Man vermutet, dass das Supermassive Schwarze Loch in deren Innerem gegenwärtig unablässig große Mengen an Materie aufnimmt, die vor ihrem "Verschwinden" hinter dem Ereignishorizont sehr viel Energie ins All abstrahlt und damit in weitem Umkreis die Materie aufheizt.

"Diese staubigen, kataklysmusartig entstehenden Galaxien sind so selten, dass WISE den gesamten Himmel absuchen musste, um sie zu finden", sagte Peter Eisenhardt, einer der federführenden Autoren der entsprechenden Studie und Projektwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA. "Wir sehen hier vermutlich eine neue, seltene Phase der Galaxienentwicklung", meint Jingwen Wu, ebenfalls Wissenschaftler vom JPL und Hauptautor einer Studie über Beobachtungen im Submillimeterbereich.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA)


» NASA testet Mighty Eagle
01.09.2012 - Auf der NASA-Website wird über einen erfolgreichen Testflug am 28. August berichtet. Weitere Probeflüge mit unterschiedlichen Zielstellungen sollen im September absolviert werden.


Beim Testflug am Dienstag erhob sich der etwa 1,20 m hohe Lander rund 30 Meter in die Luft, identifizierte mit einer Kamera ein Ziel am Boden und fotografierte es. Anschließend landete der "Mighty Eagle" nach einem vorprogrammierten Schema. Ansonsten waren die Aktionen des betankt etwa 300 kg schweren Prototypen autonom.

Mighty Eagle soll der NASA dazu dienen, Erfahrungen mit einem autonomen, computergesteuerten Landesystem für Himmelskörper ohne Atmosphäre wie der Mond oder Asteroiden zu sammeln und die Technologie weiter zu entwickeln.

Das Fluggerät wurde gemeinsam vom Marshall Space Flight Center und dem Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University für die Planetary Sciences Division der NASA entwickelt.

Am 9. August war ein Morpheus genannter, größerer Lander, der vom Johnson Space Center der NASA (JSC) in Zusammenarbeit mit Armadillo Aerospace entwickelt wird, bei einem Test kurz nach dem Abheben abgestürzt, am Boden in Brand geraten und explodiert.

USA-weit gibt es mehrere Firmen, die sich mit der Technologie autonom startender und landender Systeme beschäftigen. In den Jahren 2008 und 2009 nahmen Flugkörper von Armadillo Aeorspace, Masten Space Systems und Unreasonable Rocket erfolgreich an der Northrop Grumman Lunar Lander Challenge, die auch von der NASA gefördert wurde, teil. Im Augenblick werden wiederverwendbare, wartungsarme Systeme entwickelt, die kurzzeitige wissenschaftliche Experimente in der Schwerelosigkeit während eines ballistischen Fluges mit anschließender Landung kostengünstig ermöglichen. Die Entwicklung verläuft mit wechselndem Erfolg.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA)


» Neue Mondentstehungstheorie
01.09.2012 - Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Bern, der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (beide Schweiz) und der Universität Lund (Schweden) hat durch bessere Computersimulationen ein Modell für die Entstehung des Erdmondes getestet, welches heutige Gegebenheiten besser erklären kann als das bisher verwendete Standardmodell.
Vergleichbar mit der bisher anerkannten Theorie stieß die Protoerde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren mit dem kleineren Protoplaneten Theia zusammen. Dadurch wurde die noch immer glutheiße Erde aufgerissen und ein Teil des Materials ins Umfeld geschleudert. Auch Überreste von Theia waren demnach entscheidend an der Mondentstehung beteiligt. Hier steht allerdings die Auffassung diametral gegenüber, dass der Mond ausgehend von einer ähnlichen Isotopenzusammensetzung von Proben überwiegend aus Material desselben Ursprungs der Protoerde besteht.

Die neuen Computersimulationen berücksichtigten gegenüber früheren Studien weitere Parameter, unter anderem auch die Möglichkeit, dass ein Großteil von Theia dem Anziehungsbereich der Erde entkommen konnte. Aufgrund gestiegener Rechenleistung und verfeinerter Modelle sind die Berechnungen genauer und die Ergebnisse sicherer. Demnach traf Theia die junge Erde wahrscheinlich unter einem steileren Winkel von etwa 30 bis 35 Grad und mit einer höheren Geschwindigkeit oberhalb von 11 km/s. Ein Großteil des Materials von Theia blieb mit 8,9 bis 9,3 km/s schneller als die für die Erde damals zutreffende Fluchtgeschwindigkeit, wogegen Erdmaterial weitgehend im Gravitationsfeld gefangen blieb und der im Orbit verbleibende Auswurf später den Mond ausbildete. Dabei berücksichtigte man auch unterschiedliche Zusammensetzungen für den Impaktor, von silikatreich (70%) über stark eisenhaltig (70%) bis hin zu 50% Eis.

Mit dem schnelleren Aufschlag ließe sich nicht nur die Zusammensetzung des Auswurfmaterials erklären sondern auch eine höhere Temperatur, welche die Differenzierung des heutigen Mondes beeinflusst. Ein Zusammenstoß mit höherer Geschwindigkeit hätte auch Auswirkungen auf Veränderungen im Drehmoment des Systems und der Bahngeschwindigkeit der Auswurffragmente, die ja nicht zwangsläufig erste kosmische Geschwindigkeit erreichen müssten.

Annahmen, Methoden und Ergebnisse der Computersimulationen werden im Fachblatt Ikarus veröffentlicht.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: arxiv.org)


» Raumsonde DAWN verlässt Vesta
01.09.2012 - Etwa 13 Monate nach ihrer Ankunft am Asteroiden (4) Vesta bereitet sich die von der amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde DAWN auf ihren Abflug vor. Die Sonde wird am kommenden Mittwoch die Umlaufbahn um den Asteroiden verlassen und ihren Weiterflug zu dem Zwergplaneten Ceres antreten.
Die Raumsonde DAWN startete am 27. September 2007 und schwenkte am 16. Juli 2011 in eine Umlaufbahn um den Asteroiden (4) Vesta ein. In den folgenden Monaten wurde dieser drittgrößte Körper im Haupt-Asteroidengürtel des Sonnensystems mit drei wissenschaftlichen Instrumenten, darunter ein unter der Leitung von Mitarbeitern des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Katlenburg-Lindau entwickeltes und gebautes Kamerasystem, intensiv erforscht. "Die Erwartungen an die Mission wurden mehr als erfüllt", so eine erste Bilanz von Prof. Dr. Ralf Jaumann vom Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Im Rahmen der bisherigen Mission fertigte die "Framing Camera" aus Überflughöhen von teilweise lediglich 175 Kilometern mehr als 28.000 Bilder des Asteroiden an und enthüllte dabei beispiellose Details von dessen Oberfläche. Diese Aufnahmen ermöglichten den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern einmalige Einblicke in die Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte von Vesta.

"Wir wissen zum Beispiel, dass Vesta ein sogenannter differenzierter Körper ist, also wie ein Planet in drei Schichten - Kern, Mantel und Kruste - aufgebaut ist", so Prof. Dr. Jaumann. Vesta ist somit der kleinste bekannte Himmelskörper, für den dieser innere Schichtaufbau bisher nachgewiesen werden konnte. Außerdem haben die spektralen Signaturen des Asteroiden die bereits vorher bestehende Vermutung bestätigt, dass eine bestimmte Sorte von auf der Erde entdeckten Meteoriten, die sogenannten HED-Meteoriten, ursprünglich von Vesta stammt.

Zudem zeichnet sich Vesta durch eine einzigartige Topographie aus. Während sich die nördliche Hemisphäre des Asteroiden auf den angefertigten Aufnahmen als geradezu übersät mit Kratern zeigt, treten diese Impaktkrater auf der südlichen Hemisphäre deutlich seltener auf. Auch für dieses Phänomen einer Dichotomie - einer Zweiteilung der Oberfläche - konnte mittlerweile eine Erklärung gefunden werden. Durch die Auswertung der gesammelten Daten zeigte sich, dass die Südpolregion des Asteroiden in der Vergangenheit gleich zwei Mal von gewaltigen Impakten erschüttert wurde. Diese Impakte ereigneten sich laut den Analysen der Planetenforscher vor 2,1 beziehungsweise vor einer Milliarde Jahren.

Diese beiden Impakte hatte zur Folge, dass in der Region des Südpols zwei riesige, sich überlagernde Becken mit jeweils mehreren hundert Kilometern Durchmesser entstanden, durch welche die dort vorher vorhandenen Impaktkrater ausgelöscht wurden. Im Inneren dieser Impaktbecken erhebt sich ein gigantischer Zentralberg, welcher mit einer Höhe von mehr als 20 Kilometern zu den höchsten Bergen innerhalb des bekannten Sonnensystems zählt. Rund um den Äquator des Asteroiden hat sich durch diese beiden Einschläge zudem ein ausgedehntes System aus Rillen und Furchen gebildet.

"Dass gleich zwei Mal im Laufe der Zeit so große Kollisionen an ein und derselben Stelle stattfanden, ist sehr ungewöhnlich", so Prof. Dr. Jaumann weiter. Doch diese erstaunliche Tatsache hatte auch Konsequenzen für die Wissenschaftler und ihre Forschungen: Statt auf eine intakte Kruste blicken und diese untersuchen zu können, schauten die Planetologen auf ein regelrechtes Trümmerfeld.

"Die Einschläge haben die ursprüngliche Kruste zerstört und mit ihren Trümmern zudem Teile der intakten Kruste überdeckt. Wir sehen also auf Auswurfmassen, die gerade einmal ein bis zwei Milliarde Jahre alt sind - und das ist für Planetengeologen verdammt jung." Die Trümmer der Impakte und das dabei freigesetzte Auswurfmaterial sind wie ein Scherbenhaufen fast über den gesamten Asteroiden verteilt. "Diesen Scherbenhaufen müssen wir jetzt wie ein Puzzle zusammensetzen."

"Bereits jetzt hat DAWN unser Verständnis des Sonnensystems verändert", so Dr. Holger Sierks, Co-Investigator der DAWN-Mission am MPS und verantwortlich für die Entwicklung des Kamerasystems an Bord der Raumsonde. "Die Daten, die wir bereits ausgewertet haben, zeigen, dass Vesta der einzige bekannte Vertreter einer neuen Klasse von Himmelskörpern ist."

Mit einem Durchmesser von durchschnittlich 525 Kilometern und ihrer unregelmäßigen Form ist Vesta weder ein Planet, noch - streng betrachtet - ein Asteroid. Stattdessen wird Vesta von den Wissenschaftlern als ein "Protoplanet" bezeichnet, eine Art "Vorplanet", welcher vor etwa 4,5 Milliarden Jahren in einer frühen Phase seiner Entwicklung hin zu einem "vollwertigen" Planeten stecken geblieben ist.

Zudem erscheint die mineralogische Zusammensetzung der Asteroidenoberfläche ungewöhnlich und äußerst vielfältig. "Die sieben Farbfilter des Kamerasystems erlauben uns Rückschlüsse auf die Zusammensetzung der Gesteinsarten, die an der Oberfläche zu sehen sind", so Dr. Sierks. Aus ihren Datensätzen konnten die an der Mission beteiligten Wissenschaftler lückenlose, dreidimensionale Farbkarten der gesamten Oberfläche des Asteroiden anfertigen. In den kommenden Monaten sollen die durch das Kamerasystem gewonnenen topografischen Erkenntnisse mit den Daten der Gravitations- und Spektralmessungen in einen näheren Zusammenhang gebracht werden.

Die Flut an wissenschaftlichen Daten, welche die Instrumente der Raumsonde im vergangenen Jahr gesammelt haben, birgt noch zahlreiche Überraschungen und weitere Erkenntnisse. "Bis die Geschichte von Vesta erklärt werden kann, werden noch Generationen von Forschern mit den bisher gewonnenen Daten arbeiten", so die Einschätzung von Prof. Dr. Jaumann. "Wir haben bisher nur an der Oberfläche gekratzt... Es gibt noch sehr viele Fragen, die wir noch nicht beantwortet haben."

Einen letzten Blick auf das Untersuchungsobjekt der letzten Monate hat die Framing Camera bereits am 26. August um 17:21 aus einer Entfernung von rund 6.000 Kilometern geworfen. Am 5. September wird die Raumsonde DAWN ihren Orbit um den Asteroiden Vesta endgültig verlassen. Nach einem rund zweieinhalbjährigen Flug durch den Haupt-Asteroidengürtels unseres Sonnensystems soll schließlich im Februar 2015 das zweite und letzte Ziel der Mission, der knapp 950 Kilometer durchmessende Zwergplanet Ceres, erreicht werden. Auch mit der Untersuchung dieses größten und massereichsten Objektes des Haupt-Asteroidengürtels, welche bis mindestens zum Juli 2015 andauern soll, wollen die Planetenforscher fundamentale Erkenntnisse über die früheste Entwicklungsphase unseres Sonnensystems gewinnen.

Statt einer festen Gesteinskruste wie bei Vesta, so die Erwartungen der Planetenforscher, wird Ceres an seiner Oberfläche allerdings über eine Schicht aus Wassereis verfügen. Eventuell könnte der Zwergplanet sogar von einer hauchdünnen Atmosphäre umgeben sein. "Bisher ist noch nie ein Raumschiff in einer Umlaufbahn um solch einen Körper gekreist", so Prof. Dr. Jaumann.

"Das vergangene Jahr hat uns eindrucksvoll gezeigt, wie unverzichtbar das Kamerasystem für die wissenschaftlichen Ziele der Mission ist", so die Bilanz von Dr. Sierks. Die Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass "die Augen von DAWN" auch bei der Untersuchung des Zwergplaneten Ceres eine maßgebliche Rolle spielen und einen einzigartigen Blick auf eine bisher nahezu unbekannte und unerforschte Welt ermöglichen werden.

Die DAWN-Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA geleitet. Das JPL ist eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena/Kalifornien. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Bereich der Mission verantwortlich. Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde wurde unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Das Kameraprojekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und der NASA (JPL) unterstützt.

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Technische Beschreibung der Framing Camera:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: DLR, MPS, JPL, Science)


» Zuckermoleküle im Weltall
03.09.2012 - Mit dem ALMA-Teleskop der Europäischen Südsternwarte (ESO) gelang Astronomen erstmals der Nachweis von Zuckermolekülen, welche sich in der unmittelbaren Umgebung eines jungen, sonnenähnlichen Sterns befinden.
Die ursprünglichen Gas- und Staubwolken, aus deren Kollaps sich schließlich neue Sterne entwickeln, sind mit einer durchschnittlichen Temperatur von etwa minus 163 Grad Celsius extrem kalt. Viele der in diesen Wolken enthaltenen Gase lagern sich in Form von Eispartikeln auf den Staubteilchen ab. Dort erfolgt anschließend eine chemische Reaktion, so dass sich auch komplexere Moleküle bilden können. Sobald sich im Inneren einer solchen Wolke aus Gas und Staubpartikeln ein Stern gebildet hat, heizt dieser die inneren Regionen der Wolke auf. Diese Bereiche erreichen dabei eine Temperatur, welche über dem Gefrierpunkt liegt.

Dies wiederum hat zur Folge, dass die zuvor entstandenen komplexen chemischen Verbindungen verdampfen und wieder in den gasförmigen Aggregatzustand übergehen. Die charakteristische Strahlung, welche dabei im Radiobereich ausgesandt wird, kann mit hochempfindlichen Radioteleskopen wie dem von der Europäischen Südsternwarte (ESO) betriebenen Verbundteleskop ALMA nachgewiesen werden.

Einem internationalen Astronomenteam, geleitet von dem Astronomen Jes Jørgensen vom Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen, gelang mit dem ALMA-Teleskop, so die Kurzform für das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, jetzt erstmals der Nachweis von Zuckermolekülen, welche sich in der direkten Umgebung eines jungen, sonnenähnlichen Sterns befinden.

Die Astronomen entdeckten im Rahmen ihren Beobachtungen innerhalb einer Wolke aus Gas- und Staubmolekülen, welche einen jungen Doppelstern umgibt, Glycolaldehyd-Moleküle. Hierbei handelt es sich um eine einfache Form von Zucker. Glycolaldehyd konnte in der Vergangenheit zwar bereits mehrfach im interstellaren Raum nachgewiesen werden - dies ist jedoch das erste Mal, dass solche Moleküle vergleichsweise nahe bei einem sonnenähnlichen Stern gefunden wurden.

Laut den Analysen der Astronomen befinden sich die Zuckermoleküle in einer Entfernung zu dem beobachteten Stern, welche vergleichbar ist mit jener des Planeten Uranus von der Sonne. Die Entdeckung zeigt somit, dass einige der für Leben nötigen chemischen Verbindungen bereits zur Zeit der Planetenentstehung in dem betreffenden System vorhanden sind.

"In der Scheibe aus Gas und Staub, welche diesen neu entstandenen Stern umgibt, konnten wir Glycolaldehyd nachweisen. Hierbei handelt es sich um eine einfache Art von Zucker, welche gar nicht so sehr von dem Zucker unterscheidet, den wir auch unserem Kaffee zufügen", so die Erklärung von Jes Jørgensen. "Dieses Molekül ist eine der bei der Entstehung von RNA benötigten Zutaten, und die wiederum ist - genau wie die mit ihr verwandte DNA - einer der Grundbausteine des Lebens."

Die erfolgten Messungen wurden während der so genannten "Science Verification Phase" des ALMA-Teleskops getätigt, in welcher lediglich ein Teil des Verbundteleskops genutzt wird, um das ALMA-Teleskop anhand wissenschaftlicher Fragestellungen auf seine Funktions- und Leistungsfähigkeit zu testen.

Als entscheidend für die Gewinnung der neuen Ergebnisse stellte sich dabei die hohe Empfindlichkeit heraus, welche das ALMA-Teleskop selbst bei den niedrigsten Wellenlängen seines Messbereichs erreichen kann. Voraussetzungen für die Identifikation des Glycolaldehyd-Moleküls in den ALMA-Beobachtungen waren hochgenaue Messungen der von Glycolaldehyd ausgesandten charakteristischen Radiostrahlung in Laborexperimenten. Zusätzlich zu dem nachgewiesenen Glycolaldehyd enthält die den untersuchten Stern IRAS 16293-2422 umgebende Scheibe noch weitere komplexe organische Moleküle wie zum Beispiel Ethylenglycol, Ameisensäuremethylester und Ethanol.

"Besonders aufregend für uns ist an diesen Ergebnissen, was die ALMA-Beobachtungen über die Bewegungsrichtung der Zuckermoleküle aussagen. Die Moleküle fallen offenbar auf einen der beiden Sterne des Systems zu", so Cécile Favre von der Universität Aarhus in Dänemark, eine der an den Forschungen beteiligten Wissenschaftlerinnen. "Die Zuckermoleküle befinden sich somit nicht nur am richtigen Ort, um auf einem Planeten zu landen - sie bewegen sich zudem auch in die richtige Richtung!"

"Die entscheidende Frage ist: Wie komplex können diese Moleküle werden, bevor sie letztendlich ein Bestandteil der [in diesem Sternsystem] neu entstandenen Planeten werden? Die Beantwortung dieser Frage verspricht Hinweise darauf, wie Leben auf anderen Planeten entstehen kann - und die Beobachtungen der ALMA-Teleskope werden eine wichtige Rolle dabei spielen, dieses Rätsel zu lösen”, so der abschließende Kommentar von Jes Jørgensen.

Der im Sternbild Schlangenträger (lat. Ophiuchus) gelegene Stern IRAS 16293-2422 präsentiert sich dabei als ein hervorragendes Studienobjekt. Mit einem Abstand von lediglich rund 400 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem und einer ähnlichen Masse wie unsere Sonne bietet er den Astronomen optimale Verhältnisse, um die Chemie, die Molekülhäufigkeiten und die Molekülverteilung in der Umgebung eines relativ jungen Sterns zu untersuchen. Mit der neuesten Generation von Radioteleskopen finden die Astronomen und Astrobiologen somit beste Voraussetzungen vor, um die Details der Gas- und Staubwolken zu studieren, aus denen sich Planetensysteme bilden.

Das für die Untersuchungen eingesetzte ALMA-Teleskop ist eine internationale astronomische Forschungseinrichtung, welche von verschiedenen Instituten aus Europa, Nordamerika und Ostasien in Zusammenarbeit mit der Republik Chile getragen wird. Bei der Entwicklung, dem Aufbau und dem Betrieb des Observatoriums ist die ESO zuständig für den europäischen Beitrag, das National Astronomical Observatory of Japan für den Beitrag Ostasiens und das National Radio Astronomy Observatory der USA für den nordamerikanischen Beitrag. Das Joint ALMA Observatory ist für die übergreifende Projektleitung - für den Aufbau, die Inbetriebnahme und den regulären Beobachtungsbetrieb - von ALMA zuständig.

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Fachartikel:


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


» Kann ein Sonnensturm Elektronik einfrieren?
06.09.2012 - Die Kombination aus dem Erreichen des Maximums an Sonnenaktivität und neuen, besonders kompakten elektronischen Komponenten an Bord von Satelliten macht eine Unterbrechung wichtiger Kommunikationsverbindungen, Störungen bei der Verfügbarkeit von Navigationssignalen und weiteren wesentlichen Satellitendiensten durchaus wahrscheinlich.
Das nächste zyklische Maximum an Sonnenaktivität erwarten Wissenschaftler für die Jahre 2013 und 2014. Der in 2012 bisher stärkste Sonnensturm traf die Erde im Monat März. Sein Einfluss auf die Betriebsfähigkeit von Kommunikationsnetzen und Infrastruktur zur Stromversorgung war nach Angaben der US-amerikanischen Raumfahrtagentur NASA wegen des Winkels, in dem er die Erde erreichte, jedoch begrenzt.

Wenn die Sonne bald beginnt, wieder große Mengen energiereicher Protonen, Ionen, ultravioletter Strahlung und anderer energiereicher Partikel Richtung Erde zu schicken, könnten diese für eine Reihe von Satelliten neuerer Bauart zu einer Art Feuerprobe werden. Als besonders anfällig erweisen sich möglicherweise besonders kompakte elektronische Baugruppen, die für energiesparenden Betrieb mit geringen Versorgungsspannungen ausgelegt wurden. Für die in einer Reihe von Bauteilen verwendeten dielektrischen Materialien besteht die Gefahr von Beschädigungen, wenn sie von energiereichen Partikel von der Sonne getroffen wurden.

Im Ergebnis führen Fehler in nicht ausreichend abgeschirmten elektronischen Gerätschaften an Bord von Satelliten beispielsweise zum Ausfall von Teilen des Weltraumsegments des US-amerikanischen Satelllitennavigationssystems GPS, und sorgen für eine deutlich geringere Genauigkeit bei der Positionsbestimmung oder das vollständige Ausbleiben von Navigationssignalen.

Neben der unmittelbaren Beschädigung von elektronischen Baugruppen von Satelliten beeinträchtigen Sonnenstürme aktive, um die Erde kreisende Satelliten auf eine weitere Art und Weise: Sonnenstürme erhöhen den Widerstand der Restatmosphäre, dem Satelliten beim Flug um die Erde ausgesetzt sind. Aktive Satelliten müssen in entsprechenden Zeiträumen mehr Betriebsmittel aus bordeigenen Tanks zum Bahnerhalt einsetzten. Für die Reduzierung von Weltraumschrott ist ein erhöhter Restwiederstand allerdings etwas Positives: Der Schrott wird rascher abgebremst, seine Flughöhe reduziert sich schneller, und ein zerstörerischer Wiedereintritt in dichtere Schichten der Erdatmosphäre kommt früher zu Stande.

Experten, die sich intensiv mit dem sogenannten Weltraumwetter, den Veränderungen des interplanetaren Mediums im erdnahen Bereich der Magnetosphäre beschäftigen, bereiten Messungen im All in Zonen mit energiereichen Partikeln vor und stellen sich auf die kommende Welle von Weltraumwetterphänomen, denen auch die Satelliten der neuesten Generation ausgesetzt sein werden, ein.

In einem Interview gab der Direktor des Weltraumwetterlabors der Universität Boulder im US-amerikanischen Bundesstaat Colorado, Daniel Baker, zu bedenken, dass immer mehr Raumfahrzeuge statt spezieller strahlungsgehärteter, für die Anwendung im All angepasster Bauelemente solche für den allgemeinen Massenmarkt produzierte enthalten werden. Die veränderten Produktionsergebnisse der Elektronikindustrie führen laut Baker zu einer erhöhten Verwundbarkeit unserer Weltraumsysteme.

Eine besondere Herausforderung ist es, das Innere von Bauteilen elektronischer Baugruppen, Koaxialkabeln und Abschirmungen an Bord von Satelliten, die mit dielektrischem, also schwach- oder nichtleitendem Material gefertigt wurden, gegen das sogenannte Deep Dielectric Charging (DDC), bei dem ein Elektronenfluß mit Elektronen hoher Energie für die Bildung gefährlicher Potentiale sorgt, zu schützen. Ist eine bestimmte Spannung erreicht, sind abrupte, Beschädigungen verursachende Entladungsvorgänge möglich. Von DDC bedroht sind insbesondere Satelliten in großen Flughöhen. Verschiedentlich wird vermutet, dass DDC für empfindliche Elektronik an Bord neuerer Satelliten zu einem schwerwiegenden Problem werden könnte.

In einem Satelliten einfach wesentlich mehr Material für Abschirmungen zu verwenden, mag auf den ersten Blick auf der Hand liegen, ist aber meistens nicht praktikabel, oft aus Gründen einer gewissen einzuhaltenden Obergrenze der Startmasse eines Raumfahrzeugs. Den Konstrukteuren von Satelliten rät Daniel Baker, sich beim Entwurf eines Raumfahrzeugs sehr früh mit Eigenschaften und Verhalten dielektrischer Materialien, deren Einsatz geplant ist, auseinanderzusetzen. Unbedingt erforderlich ist es außerdem, bei der Konstruktion zu berücksichtigen, wie sich dielektrisches Material in elektronischen Baugruppen im Laufe der Zeit beim Betrieb im Weltraum auflädt.

Intelligente Stromversorgungsnetze am Boden, bei dem die Erzeuger, Verteiler, Transporteure und Verbraucher elektrischer Energie sehr eng und abhängig miteinander vernetzt sind, hält Baker ebenfalls für besonders verwundbar durch Sonnenstürme. Netzausfälle im mittleren Westen und an der Ostküste der Vereinigten Staaten von Amerika zeigten erst jüngst wieder, dass das Ausbleiben der Versorgung mit elektrischer Energie schnell chaotische Zustände nach sich ziehen kann. Intelligente Stromversorgungsnetze vor Auswirkungen des Weltraumwetters zu schützen, betrachtet Baker als vorrangige Aufgabe.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: EE Times, NASA)


» Auf Feuerstrahlen aus dem Buchenbusch
22.08.2012 - Nach Genehmigung durch die Stadt Neu-Isenburg fand am 17. August 2012 das 2. Raketenschießen auf dem Neu-Isenburger Sportplatz im Buchenbusch statt. Ganz in der Nähe experimentierte bereits der ehemalige Astronaut und jetzige ESA-Direktor Dr. e.h. Thomas Reiter mit Modellraketen.
Jung und Alt konnten sich umfassend über Raketen informieren und auf Starts von vor Ort selbst gebastelten Raketen hoffen. Abgerundet wurde die Veranstaltung durch eine kleine Ausstellung flugfähiger Raketenmodelle des Raketenmodellvereins (RMV).

Schon am Freitag Abend informierte Dr. F. Stegbauer in seinem Vortrag „Von der Luft(schiff)fahrt zur Raum(schiff)fahrt“ über die Anfänge mit den ersten Flugversuchen, und die Entwicklung bis zur heutigen Raumfahrt. Nach dem Vortrag wurde der Raketenflugplatz feierlich durch ein paar Raketen, die in den Himmel geschossen worden, eröffnet. Eines der Exemplare war etwa 30 cm hoch, nur etwa 200 Gramm schwer und wie ihr großes Vorbild aerodynamisch mit 3 Steuerrudern versehen: Die Modellrakete auf Basis einer A-4. Nach der Zündung mit Hilfe einer Lunte schoss die Rakete in den Himmel, erreichte etwa 30 – 40 Meter Flughöhe und landete danach sanft an einem integrierten Fallschirm.

Am nächsten Tag sollte es richtig losgehen. Doch schon früh zeigte das Thermometer sehr hohe Temperaturen an. Trotzdem gab es am Vormittag ein reges Treiben, und einige Mitarbeiter der örtlichen Presse waren anwesend. Am Nachmittag wurde es beinahe unerträglich heiß und viele Menschen entschieden sich, lieber einen Nachmittag im Freibad zu verbringen. Sportveranstaltungen, die dort an diesem Tage stattfinden sollten, wurden wegen der Hitze sämtlich abgesagt.

Doktor Rainer Kresken, Missionsexperte vom ESOC Darmstadt, hielt ab etwa 15:00 Uhr einen interessanten Vortrag zur Frage „Wie kommen Satelliten ins All?“. Dabei stellte er die unterschiedlichen Raketen-Typen der ESA vor. Außerdem berichtete er davon, wie Raketen aufgebaut sind, und wie sie funktionieren. Der Vortrag war auch für Laien sehr gut verständlich. Wegen der heißen Wetterlage verfolgten aber nur wenige Zuhörer die Ausführungen von Doktor Kresken.

Anschließend hätte nach der ursprünglichen Planung ein Workshop stattfinden sollen, in dem man die Möglichkeit bekommen sollte, selbst Raketen zu basteln. Nachdem das Thermometer aber rund 33 °C im Schatten zeigte, gab es kaum noch jemanden, der auf dem Raketen-Flugplatz länger verweilen wollte. Darum wurde die Veranstaltung frühzeitig beendet. Die wenigen Verbliebenen hatten schließlich Gelegenheit, noch zwei Raketenstarts zu beobachten. Mit ihnen schloss die Veranstaltung für 2012.

In 2 Jahren ist es wieder soweit. Hoffen wir, dass Besuchern und Veranstaltern im Jahr 2014 mildere Temperaturen vergönnt sind.

Weitere Photos von der Veranstaltung:


(Autor: Katrin Hage - Quelle: Eigene Recherche)


» 41 neue Kepler-Exoplaneten bestätigt
26.08.2012 - Zwei soeben vorgelegte Studien führen 41 neue Exoplaneten in 20 verschiedenen Sonnensystemen auf. Außerdem legt eine neue Auswertungsmethode nahe, dass es in einigen dieser Systeme weitere Planeten gibt.
Die erste vorgelegte Arbeit stammt von Jason Steffen vom Zentrum für Teilchenastrophysik (Fermilab) in Batavia (USA) sowie Wissenschaftlern verschiedener Observatorien und astrophysikalischer Einrichtungen in den USA und listet 27 Exoplaneten in 13 Systemen auf. Die zweite Veröffentlichung entstand unter Leitung von Ji-Wei Xie, der gleichermaßen an der Nanjing-Universität in China und der Universität Toronto (Kanada) tätig ist und enthält 24 Transitplaneten in 12 Systemen. Einige Planeten kommen in beiden Studien vor.

Beide Studien werden noch geprüft. Danach würde die Zahl der auf der Grundlage von Daten, die mit dem NASA-Weltraumteleskop Kepler gewonnen wurden, entdeckten Exoplaneten auf 116 in 67 verschiedenen Planetensystemen anwachsen.

Die Volumina der neu entdeckten Planeten reichen von etwa Erdgröße bis zu Körpern mit dem etwa siebenfachen Radius unseres Heimatplaneten. Allerdings liegen ihre Bahnen sehr nah an ihrem jeweiligen Stern, so dass die Temperaturen auf ihren Oberflächen sehr hoch sein müssen.

Zum Nachweis der Planeten bzw. der Tatsache, dass sich mehrere Planeten im selben System befinden, wurde eine Methode verwendet, welche Variationen in den einzelnen Transits berücksichtigt (Transit Timing Variations). Diese Methode lässt sich vor allem dann gut anwenden, wenn Stern und Planeten ein vergleichsweise dicht gepacktes System bilden. Dann nämlich beeinflussen sich auch die Planeten untereinander messbar. Einmal wird ein gerade von uns aus gesehen vor seinem Stern vorbeiziehender Planet durch einen "hinter" ihm laufenden etwas gebremst, so dass der Transit etwas später beginnt. Ein anderes Mal, läuft der Planet voraus und sorgt mit seiner Gravitation für einen zeitigeren Beginn des nächsten Transits.

Mit dieser mathematischen Modellierung haben beide Teams sogar Vermutungen angestellt, welche Planeten es noch in den betrachteten Systemen geben müsste, um weitere Verzögerungs- und Beschleunigungsphasen erklären zu können. Daraus würden sich 21 weitere Planeten ergeben, die in einem ähnlichen Größenbereich wie die jetzt entdeckten lägen.

Um eine derartige Auswertungsmethode verwenden zu können, müssen vergleichsweise viele Orbits eines Exoplaneten abgewartet werden, damit man ausreichend Transitzeiten zur Verfügung hat. Deshalb gehören die vorgelegten Daten ausschließlich zu Planeten mit geringem Abstand zu ihrem Stern. Weitere Daten könnten hier noch für manche Überraschung sorgen.

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Originalveröffentlichungen:


(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA, Arxiv.org)


» Elektrisch steuerbare Feststofftriebwerke in Sicht
27.08.2012 - Die Digital Solid State Propulsion Limited Liability Company aus Nevada (USA) hat ein Feststofftriebwerk angekündigt, das sich mit der angelegten Spannung regeln sowie an- und abschalten lässt.
Gemäß einer Veröffentlichung vom 26. August zündet der Feststoff und verbrennt, wenn eine Spannung angelegt wird. Schaltet man die Spannung ab, dann erlischt der Verbrennungsprozess von allein. Durch die Höhe der Spannung und den dadurch verursachten Strom lässt sich auch die Verbrennungsrate beeinflussen. Gleichzeitig ist das Material nicht durch Funken oder Flammen entzündbar.

Bisher hat DSSP LLC kleine Halbzoll-große Triebwerke entwickelt, die ohne Pumpen oder Kühlung auskommen. 24 von ihnen können über eine Steuerung geregelt werden. Einen ersten Satz von Triebwerken will man innerhalb von 18 Monaten auf einem Satelliten zum Einsatz bringen. Für elektrisch zündbare Feststoffe sieht die Firma aber auch andere Anwendungsgebiete, die nichts mit Raumfahrt zu tun haben.

Beworben werden die kleinen Triebwerke als sicher, langlebig, zuverlässig, lagerfähig und einach redundand zu verwenden. Außerdem gibt es, typisch für Feststofftriebwerke, keine beweglichen Teile.


(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NewSpaceWatch)


» Spanisches Amateurmondteam mit Startvereinbarung
31.08.2012 - Das Barcelona Mond-Team hat Anfang des Monats eine Vereinbarung mit einem chinesischen Startanbieter getroffen, der im Juni 2014 ein Fahrzeug auf den Weg zum Mond bringen soll.
Dies gaben sowohl der Leiter des spanischen Barcelona Mond-Teams und Präsident von Galactic Suite, Xavier Claramunt-Domènech als auch Yin Liming von der Industrievereinigung "Große Chinesische Mauer" bekannt. Der Vertrag sieht einen Start an der Spitze einer Trägerrakete des Typs Langer Marsch 2C vor, die Fahrzeug, Abstiegsmodul und Beschleunigungsstufe ins All beschleunigen soll. Einzelheiten wurden allerdings nicht bekannt gegeben.

Das Barcelona Moon Team BMT ist der einzige spanische Teilnehmer am Google Lunar X Prize, dessen Ziel es ist, vor Ablauf des Jahres 2015 einen Rover auf den Mond zu transportieren, von dort Bilder zur Erde zu übermitteln und mindestens 500 Meter weit zu fahren. Teilnehmende Teams müssen ihre Gelder zu mindestens 90% aus privaten Quellen beschaffen. Gelingt einem der noch 25 aktiven Teams das Unternehmen, so winkt eine Belohnung von 30 Millionen US-Dollar. Zu Beginn hatten sich 33 Bewerber angemeldet.

Das BMT ist eine multidisziplinäre Vereinigung aus Mittelstand, Industrie und akademischer Forschung in Spanien, Hauptsitz ist Barcelona. In den vergangenen Jahren wurde ein Fahrzeug zur Bewältigung der gestellten Aufgabe entwickelt, erprobt und kontinuierlich verbessert.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Barcelona Moon Team)


» China berichtet über geplante Teleskopprojekte
31.08.2012 - Chinesische Teilnehmer der 28. Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union (IAU) sprachen über einige ambitionierte Projekte, die in den nächsten Jahren verwirklicht werden sollen.
Dazu gehören mehrere Weltraumteleskope. Eines dient der Untersuchung der Umgebung von Schwarzel Löchern und erfasst den Bereich der harten Röntgenstrahlung. Englischsprachiger Projekttitel ist Hard X-ray Modulation Telescope, HXMT. Vorgesehen ist ein Start im Zeitraum von 2014 bis 2016. Es wird das erste Weltraumteleskop aus dem Reich der Mitte sein.

Ein weiteres Raumfahrzeug dieser Art soll Partikel der Dunklen Materie aufspüren. Hier lautet der englischsprachige Projekttitel Dark Matter Particle Explorer (DAMPE). Weitere neue Teleskope sollen u.a. auch auf der Erde entstehen, so ein Sonnenteleskop (englisch: Chinese Giant Solar Telescope, CGST) mit einem ringförmigen Spiegel von 8 Metern Außendurchmesser und dem Lichtsammeläquivalent eines 5-Meter-Spiegels sowie in chinesisch-französischer Kooperation das Teleskop POLAR zur Erfassung von Gammastrahlungsausbrüchen an Bord der Raumstation Tiangong 2, bereits im Jahr 2014.

Erinnert wurde ebenso an das im Bau befindliche Radioteleskop mit einem Antennendurchmesser von 500 Metern (englisch: Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope, FAST), ein Spektroskopisches Teleskop, welches erfasstes Licht über Glasfasern zu einer ganzen Batterie an Spektralsensoren weiterleitet (englisch: Large Sky Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope, LAMOST) sowie an verschiedene Projekte, welche die Stationierung von Teleskoptechnik auf einem Hochplateau der Antarktis vorsehen.

Eines davon ist das Antarktische Durchmusterungsteleskop (englisch: Antarctic Survey Telescope, AST), dessen erster Baustein bereits in diesem Jahr aufgebaut und in Betrieb genommen wurde. Zum einen bietet der Standort mit trockener, kalter und vergleichsweise ruhiger Luft sehr gute Beobachtungsbedingungen. Zum anderen sind auch Weltraumteleskope niedrigen Temperaturen ausgesetzt, so dass man sich dafür nutzbare Erkenntnisse verspricht. Zwei weitere automatische Teleskope mit Spiegeldurchmessern von 50 cm werden in den nächsten Jahren folgen.

Damit will die Volksrepublik China auf dem Gebiet der Astronomie zunehmend Spitzenforschung betreiben. Bisher sei dieser Wissenschaftsbereich vernachlässigt worden. Ein weiteres Mittel zu einem schnelleren Fortschritt seien Vereinbarungen zur Nutzung weiterer, bereits existierender Teleskope. Ein größerer Teil davon steht im chilenischen Hochland. Damit verfügt Chile über das Recht an Beobachtungszeit u.a. mit dem Very Large Telescope. Institutionen beider Länder haben nun eine Kooperationsvereinbarung getroffen, welche es chinesischen Astronomen erlaubt, im Rahmen des chilenischen Kontingents Forschungen mit verschiedenen Teleskopen vorzunehmen.


(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Xinhua, Wikipedia)


» Satelliten zur Erforschung irdischer Strahlungsgürtel
31.08.2012 - Mit Radiation Belt Storm Probes A und B sind zwei NASA-Satelliten zur Untersuchung physikalischer Parameter der Strahlungsgürtel der Erde gestartet worden.
Die Atlas 5 hob gestern gegen 10.07 Uhr MESZ vom Komplex 41 in Cape Canaveral ab. Wenig später wurden beide Satelliten auf ihren Zielbahnen ausgesetzt. Damit sie alle Strahlungsgürtel durchfliegen und die gewünschten Messungen ausführen können, sind diese hochelliptisch. Der erdnächste Punkt liegt etwa 585 Kilometer über der Erdoberfläche, der erdfernste bei mehr als 30.000 Kilometern. Die Bahn ist zudem um etwa 10 Grad gegenüber dem Äquator geneigt.

Mit den beiden Erdsatelliten soll in erster Linie untersucht werden, welchen zeitlichen und räumlichen Einfluss die verschiedenen Facetten der Sonnenaktivität auf die Strahlungsgürtel der Erde haben. Insbesondere möchte man verstehen, welche Wechselwirkungen geomagnetische Stürme mit den Strahlungsgürteln haben. Dazu sind RBSP A und B mit jeweils 5 Messkomplexen ausgerüstet.

Dies sind im Einzelnen die Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma Suite (ECT) zur Untersuchung der Zusammensetzung und Energien von Teilchenströmen, die Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (EMFISIS) zur Vermessung der elektrischen und magnetischen Felder in unterschiedlicher Entfernung zur Erdoberfläche, die Electric Field and Waves Suite (EFW) zur Messung elektromagnetischer Wellen, das Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment (RBSPICE) zur Identifizierung von Ionen in den Partikelströmen sowie das Relativistic Proton Spectrometer (RPS) für Protonenmessungen.

Die Körper beider Satelliten sind achtseitige Prismen mit kleinen Solarzellenpaneelen sowie verschiedenen Antennen zur Messung und Kommunikation. Die Massen der Raumfahrzeuge liegen bei 648 bzw. 667 kg. Die spinstabilisierten Satelliten verfügen zudem über einen eigenen Antrieb für Bahnkorrekturen. Die Forschungen sollen mindestens über 2 Jahre laufen und Unmengen an Daten erbringen.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA)



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Mars Aktuell: Discovery-Programm: InSight fliegt 2016 zum Mars von Redaktion



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• Curiosity: Premieren-Fahrt auf dem Mars «mehr» «online»
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» Discovery-Programm: InSight fliegt 2016 zum Mars
22.08.2012 - Am 20. August gab die NASA bekannt, dass die nächste Discovery-Mission den Planeten Mars zum Ziel haben wird. Der Lander InSight soll im Jahr 2016 starten und nach seiner Landung über einen Zeitraum von zwei Jahren den inneren Aufbau unseres Nachbarplaneten untersuchen.
Im Rahmen ihres Discovery-Programmes absolviert die US-amerikanische Weltraumbehörde NASA in regelmäßigen Abständen kleinere und relativ kostengünstige Raummissionen mit einem Budget von bis zu etwa 500 Millionen US-Dollar, mit denen in erster Linie Fragestellungen in Rahmen der Erkundung unseres Sonnensystems beantwortet werden sollen. Hierbei stehen bei jeder Mission ganz spezielle wissenschaftliche Fragestellungen im Vordergrund. Einige der bisherigen 11 Discovery-Missionen waren die Marsmission Pathfinder, der Merkurorbiter Messenger und das Weltraumteleskop Kepler, welches sich seit dem Jahr 2009 unter anderem auf der Suche nach extrasolaren Planeten befindet.

Nach der Auswertung von 28 seit dem Juni 2010 eingereichten Vorschlägen für eine 12. Discovery-Mission befanden sich seit dem Mai 2011 noch drei Missionen in der näheren Auswahl. Neben einem Lander für den Saturnmond Titan und einer Kometenmission handelte es sich dabei um die Marsmission InSight, welche von der NASA bis zum Februar 2012 noch unter dem Namen GEophysical Monitoring Station (kurz "GEMS") geführt wurde (Raumfahrer.net berichtete).

In der Nacht zum Dienstag gab die NASA im Rahmen einer Pressekonferenz bekannt, dass sich die Mission InSight gegen ihre Mitbewerber durchsetzen konnte. InSight steht als Abkürzung für "Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport" und ist ein Gemeinschaftsprojekt des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, von Lockheed Martin Space Systems, der französischen Weltraumagentur CNES, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und verschiedener weiterer NASA-Institute. Die Mission wird von Dr. Bruce Banerdt vom JPL, einem der renommiertesten US-amerikanischen Marsforscher, geleitet. Das Design von InSight beruht auf dem Aufbau der Marslander-Mission Phoenix, welche im Jahr 2008 über einen Zeitraum von fünf Monaten auf unserem Nachbarplaneten aktiv war. Im Gegensatz dazu soll InSight allerdings über einen Zeitraum von 24 Monaten Daten sammeln.

Der Marslander soll im Frühjahr 2016 zu unserem Nachbarplaneten aufbrechen und nach seiner Landung im September 2016 den inneren Aufbau des Mars untersuchen. Das wissenschaftliche Ziel der InSight-Mission besteht darin, zum ersten Mal überhaupt durch direkte Messungen einen Einblick in das Innere des Planeten Mars zu gewinnen. Der Mars dient hierbei als ein Vertreter der Klasse der terrestrischen Planeten. Durch das Studium der Struktur und der Zusammensetzung des Marsinneren erhoffen sich die Planetenforscher fundamentale Erkenntnisse über die Prozesse, welche bei der Entstehung und Entwicklung eines erdähnlichen Planeten ablaufen.

"Die Erforschung des Mars hat für die NASA auch weiterhin höchste Priorität und unsere Entscheidung für die InSight-Mission stellt sicher, dass diese Untersuchungen auch weiterhin voranschreiten. Hierdurch wird die Grundlage für eine zukünftige bemannte Mission zum Mars gelegt", so der Kommentar des NASA-Administrators Charles Bolden zu dieser Auswahl. "Die erfolgreiche Landung von Curiosity hat in der Öffentlichkeit für ein neu erwachtes Interesse an der Erforschung unseres Sonnensystems gesorgt und die heutige Ankündigung verdeutlicht, dass auch in Zukunft weitere faszinierende Marsmissionen folgen werden."

"Mit der Auswahl der Mission InSight zeigt die NASA, wie wichtig ihr die Erforschung unseres Nachbarplaneten ist. Ich freue mich sehr, dass das DLR mit einem eigenen Experiment auf der Landesonde dazu beitragen kann, die Geheimnisse des Roten Planeten weiter zu erforschen", so Prof. Dr. Johann-Dietrich Wörner, der Vorstandsvorsitzende des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Bei diesem DLR-Experiment handelt es sich um das "Heat Flow and Physical Properties Package" oder kurz "HP3". Hierbei handelt es sich um einen mit verschiedenen Messinstrumenten ausgerüsteten elektromechanischen Schlagmechanismus, welcher vollautomatisch bis zu fünf Meter tief in den Marsboden vordringen soll. Dieser Mechanismus wurde am DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen entwickelt und soll der Öffentlichkeit während der vom 11. bis 16. September 2012 in Berlin stattfindenden Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung präsentiert werden.

Mit seinen Sensoren wird HP3 den Wärmefluss, die elektrische Leitfähigkeit, die Temperaturverteilung, die physikalischen Eigenschaften und den Wassergehalt in diesem Bereich des Untergrundes bestimmen. Aus den so zu gewinnenden Daten erhoffen sich die an der Mission beteiligten Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die thermische Entwicklung des gesamten Planeten, denn aus der Vermessung des Wärmeflusses direkt unter der Oberfläche lässt sich auch auf die gegenwärtig stattfindende thermale Aktivität im Marskern schließen. Diese Aktivität liefert wiederum Hinweise über die fortwährend erfolgende Abkühlung des Kerns und dessen Zusammensetzung. Außerdem soll HP3 die geologische Schichtung in den ersten fünf Metern unter der Marsoberfläche - speziell hinsichtlich der Existenz von Eisvorkommen - durch die Vermessung der thermo-mechanischen Eigenschaften des Bodens ermitteln.

Die Sensoren von HP3 wurden am DLR-Instituts für Planetenforschung in Berlin-Adlershof in Zusammenarbeit mit dem Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz entwickelt. "Bisher fand die Erforschung des Mars nur durch Beobachtungen aus der Umlaufbahn und direkt auf der Oberfläche statt", so Professor Tilman Spohn, der wissenschaftliche Leiter des HP3 und Direktor des DLR-Instituts für Planetenforschung. "Die Untersuchung des Inneren des Planeten steht hingegen erst am Anfang. HP3 wird sehr wichtige Impulse für die Marsforschung liefern können."

Bereits seit geraumer Zeit beschäftigen sich Planetenforscher mit der Frage, warum sich der Mars im Laufe der Jahrmilliarden so anders als unser Heimatplanet entwickelt hat. Warum, so zum Beispiel eine der Fragen, verfügt der Mars über keine Plattentektonik mit der damit verbundenen Kontinentalverschiebung? Dieser global ablaufende Prozess ist fundamental für den Kohlenstoffkreislauf auf der Erde und könnte letztendlich den entscheidenden Unterschied dafür ausmachen, weshalb auf der Erde die Voraussetzungen für die Entstehung und Weiterentwicklung von Leben so viel günstiger sind als auf dem Mars.

Neben den Sensoren des HP3 kommen noch zwei weitere Instrumente zum Einsatz. Ein unter der Leitung des französischen Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) entwickeltes Seismometer soll dem Nachweis von "Marsbeben" dienen und die bei einem Beben auftretenden seismischen Wellen registrieren. Einen deutschsprachigen Audio-Beitrag von unserem Redakteur Karl Urban zu diesem Seismometer und dessen Bedeutung finden Sie hier (veröffentlicht am 18. Juli 2012 bei DLF/dradio.de).

Bei dem dritten Experiment handelt es sich um das "Rotation and Interior Structure Experiment" (kurz "RISE"), welches der Erforschung des Planetenaufbaus und der inneren Struktur des Mars dienen wird. Hierzu soll das X-Band-Kommunikationssystem von InSight genutzt werden, um eine durch gravitative Einflüsse verursachte Dopplerverschiebung in den von dem Lander ausgestrahlten Radiosignalen zu ermitteln. Durch eine äußerst präzise Messung der Doppler-Signatur der von dem Lander ausgestrahlten Funksignale lassen sich minimalste Veränderungen in der Achsenausrichtung des Planeten registrieren. Diese Veränderungen ermöglichen den Wissenschaftlern wiederum Rückschlüsse über die innere Struktur des Planetenmantels und des Kerns sowie über die dortigen Masseverteilungen. Für die Entwicklung des RISE-Experiments ist die US-amerikanische Firma Lockheed Martin zuständig.

Des weiteren werden zwei Kameras zum Einsatz kommen, welche die Aktionen der Instrumente auf der Marsoberfläche fotografisch dokumentieren. Eine etwas ausführlichere Beschreibung der einzelnen Instrumente und der Missionsziele finden Sie in diesem Artikel auf der Portalseite von Raumfahrer.net.

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EPSC-DPS Joint Meeting 2011:


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


» Curiosity: Premieren-Fahrt auf dem Mars
23.08.2012 - Der amerikanische Mars-Rover Curiosity hat in dieser Woche mit dem ersten Ausfahren seines Instrumentenarms sowie einer ersten Testfahrt zwei eminent wichtige Meilensteine erfolgreich absolviert. Einer alten NASA-Tradition folgend hat die Landestelle des Mars-Rovers jetzt auch einen Namen bekommen.
Die Landestelle von Curiosity heißt nun nach einem in diesem Jahr verstorbenen amerikanischen Science-Fiction- und Drehbuch-Autor "Bradbury Landing": Unter den Werken Ray Bradburys (1920-2012) dürfte "Fahrenheit 451" am populärsten sein. Sehr lange wird der Mars-Rover jedoch nicht mehr an seiner Landestelle verweilen, eine erste, kurze Tour führte ihn am gestrigen Mittwoch gegen 17.00 Uhr (MESZ) etwa sechs Meter vom Aufsetzpunkt weg. Wie vorab geplant fuhr Curiosity zunächst etwa 4,5 Meter geradeaus, drehte sich dann um 120 Grad und setzte schließlich rund 2,5 Meter zurück. Diese erste Testfahrt auf dem Roten Planeten hat die volle Funktionsfähigkeit des Rover-Antriebssystems bestätigt. Bevor nun jedoch die erste rund 400 Meter weite Fahrt zum "Glenelg" genannten Zielgebiet beginnt, stehen noch einige Tage voller System- und Instrumententests auf dem Programm des Missionsteams.

Mittlerweile hat auch die am Kameramast von Curiosity angebrachte Wetterstation REMS eine Reihe der regelmäßig erhobenen Wetterdaten vom Mars zur Erde übertragen. Im einzelnen sind dies stündlich gemessene Daten über die Luft- und Bodentemperatur, den Luftdruck, den Wind und andere Parameter an der Landestelle im Gale-Krater. Ein typischer Mars-Tag, wie er sich seit der Landung des Rovers vor zweieinhalb Wochen darstellt, zeichnet sich durch Lufttemperaturen zwischen -2 und -75° Celsius aus, die Temperatur des Marsbodens schwankt vergleichsweise stärker und liegt zwischen 3 und -91° Celsius - wahrhaft winterliche Temperaturen, da ist die Abwärme des primär zur Energieerzeugung genutzten Radioisotopengenerators ein sehr erwünschtes Abfallprodukt, um kritische Komponenten von Curiosity vor dem Kältetod zu bewahren. Ein täglicher Wetterbericht vom Mars kann auf dieser Internetseite des spanischen Centro de Astrobiología in Madrid abgerufen werden; die Wetterstation REMS ist ein spanischer Beitrag zur Instrumentierung von Curiosity.

Einen kleinen Wermutstropfen gibt es für die mit der Auswertung der REMS-Wetterdaten beschäftigten Wissenschaftler jedoch: eines der beiden Windmessgeräte der Wetterstation liefert keine Daten. Möglicherweise hat ein durch die Landetriebwerke des Rovers hochgeschleuderter Gesteinsbrocken einen der beiden im rechten Winkel zueinander am Kameramast angebrachten Ausleger der Wetterstation unglücklich getroffen. "Wir werden jetzt den verbliebenen Windsensor noch cleverer nutzen müssen, um die Windrichtung und -geschwindigkeit zu ermitteln", so kommentierte der stellvertretende Projektwissenschaftler Ashwin Vasavada vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA diesen Verlust.
 
Auch der Instrumentenarm hat sich zum ersten Mal gestreckt
Abgesehen von der erfolgreichen Testfahrt war die erstmalige Aktivierung des Instrumentenarms von Curiosity sicherlich der zweite Höhepunkt in dieser Woche, der für einige Erleichterung im Missionsteam des JPL gesorgt haben dürfte. Immerhin wäre das am Ende des 2,1 Meter langen und mit fünf Gelenken ausgestatteten Instrumentenarms angebrachte Probenentnahmesystem, das sich aus einem ganzen Set an Geräten und Instrumenten zusammensetzt, ohne einen funktionsfähigen Instrumentenarm einigermaßen wertlos. "Zwei Wochen mussten wir seit der Landung still abwarten, während andere Teile des Rovers überprüft wurden, daher ist der Anblick des ausgefahrenen Instrumentenarms in diesen Aufnahmen ein großer Moment für uns", kommentierte der leitende Ingenieur Matt Robinson vom JPL die ersten Bilder vom Mars, die den Arm von Curiosity in Aktion zeigen. "Mit dem Arm bekommen wir die Bodenproben in das Labor [des Rovers], und mit ihm können wir die anderen Instrumente [am Instrumentenarm] zu den Bodenzielen bewegen."
 
Beim bereits am Montag durchgeführten erfolgreichen Test des Instrumentenarms wurde er zum ersten Mal seit der Landung aus seiner Ruheposition heraus entfaltet, wobei alle Antriebsmotoren und die fünf Gelenke des Arms zum Einsatz kamen. Anschließend wurde er in Vorbereitung der ersten Fahrt von Curiosity wieder in seine Ruheposition zurück manövriert. Das am Ende des Arms angebrachte Probenentnahmesystem hat eine Masse von etwa 30 Kilogramm, was jedoch auf dem Roten Planeten aufgrund seiner geringeren Schwerkraft nur einem Gewicht von gut elf Kilogramm entspricht. Der neben anderen Instrumenten am Instrumentenarm angebrachte Bohrer wird spätestens nach Erreichen des ersten Zielgebiets "Glenelg" in einigen Wochen zum Einsatz kommen.
 
Mit dem Neutronendetektor DAN hat nun auch das von Russland für die Curiosity-Mission zur Verfügung gestellte Forschungsinstrument seinen Betrieb erfolgreich aufgenommen. Das aus zwei Teilen bestehende, an den Seiten des Rovers angebrachte Instrument schießt Neutronen in den Marsboden. Durch die dann folgende Beobachtung der Streuung der Neutronen im Boden lassen sich bis zu einer Tiefe von etwa einem Meter Wasserstoffvorkommen aufspüren. Wasserstoff wiederum ist ein Indikator für Wasser, das in Form von Wassermolekülen in Mineralien vorkommt. Durch die Analyse der so ermittelten Vorkommen von wasserhaltigen Mineralien können Geologen Rückschlüsse auf eine eventuell feuchtere Vergangenheit im Gale-Krater ziehen.

Neues hochauflösendes Abstiegsvideo
Heute hat die NASA auch ein hochauflösendes Video des Landevorgangs von Curiosity veröffentlicht (eine erste Version in sehr geringer Auflösung war keine 48 Stunden nach der Landung im Internet zu finden). Hinterlegt mit den Original-Kommentaren aus dem Missionskontrollzentrum ist die von der MARDI-Kamera des Rovers aufgenommene Filmsequenz ein beeindruckendes Zeugnis dieser fantastischen Leistung. Dieses und andere Videos können Sie im Video-Archiv des JPL zur Curiosity-Landung in verschiedenen Auflösungen ansehen und herunterladen.

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(Autor: Michael Stein - Quelle: NASA/JPL)


» Weitere Laser-Attacken auf dem Mars
24.08.2012 - Nach ihrem erfolgreichen Einsatz am 19. August 2012 hat die ChemCam des Marsrovers Curiosity mittlerweile weitere Ziele aufs Korn genommen.
Bereits am vergangenen Sonntag, dem 19. August 2012 wurde erstmals der Laser der ChemCam, einem der 10 wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Marsrovers Curiosity, in Betrieb genommen. Das Ziel der im Rahmen dieser Untersuchung "abgefeuerten" 30 Laserpulse war der etwas über sieben Zentimeter durchmessende Gesteinsbrocken "Coronation", welcher von den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern zuvor unter der Bezeichnung "N165" geführt wurde (Raumfahrer.net berichtete).

Mittlerweile liegen erste Ergebnisse dieser Untersuchung vor. Demzufolge handelt es sich bei N165 um ein Basaltgestein. Basalt wurde bereits im Rahmen früherer Oberflächenmissionen auf dem Mars nachgewiesen und es ist mittlerweile bekannt, dass dieses sich im Rahmen vulkanischer Aktivitäten bildende Gestein auf unserem Nachbarplaneten relativ häufig anzutreffen ist.

"Viel interessanter ist jedoch die Tatsache, dass der Felsen offenbar von einer Staubschicht bedeckt ist", so Roger C. Wiens, der für dieses Instrument hauptverantwortliche Wissenschaftler. "Während der ersten Laserpulse detektierte die ChemCam Spitzen von Wasserstoff und Magnesium, welche während der späteren Laserpulse nicht mehr beobachtet werden konnten. Dies könnte bedeuten, dass die Gesteinsoberfläche mit einer Schicht aus Staub oder einem anderem Material bedeckt ist."

Nach dem ersten Einsatz des Lasers, welcher ein Bestandteil der mehrere Wochen andauernden Kommissionierungsphase des Rovers war, trat der ChemCam-Laser in den folgenden Tagen erneut in Aktion. Das dabei angepeilte Ziel war die Region "Goulburn". Während der letzten Phase der Landung Curiositys auf dem Mars wurde der Rover durch einen SkyCrane in der Luft gehalten. Die zu diesem Zeitpunkt vier noch aktiven Triebwerke des SkyCranes bliesen mit ihrem Schub Sand- und Staubablagerungen von der Marsoberfläche weg und legten an vier Stellen das darunter liegende Grundgestein des Mars frei. Eines dieser so frei gelegten Areale wurde von dem Mitarbeitern der Curiosity-Mission mit dem Namen Goulburn versehen.

Goulburn befindet sich etwa fünf bis sechs Meter links des ursprünglichen Landeortes des Rovers. Das nebenstehende Bild zeigt eine Aufnahme dieser Region, welche durch die Mastkamera des Rovers angefertigt wurde. Bei den sechs eingefügten Schwarz-Weiß-Bilder handelt es sich um Aufnahmen des in die ChemCam integrierten "Remote Micro Imager" (kurz "RMI"). Jede dieser Aufnahmen deckt eine Fläche mit einem Durchmesser von etwa 10 bis 12 Zentimetern ab, wobei Details der Oberfläche mit einer Auflösung von bis zu 0,5 Millimetern erkennbar sind. Nach der Anfertigung der RMI-Aufnahmen wurde der Laser der ChemCam erneut aktiviert, um die chemische Zusammensetzung der Zentren der Bereiche 2, 3 und 4 zu analysieren. Im Rahmen dieser Analysen sandte der ChemCam-Laser rund 470 weitere Pulse aus.

Obwohl sich das Areal von Goulburn etwa doppelt so weit von der ChemCam entfernt befindet wie N165 konnte das Instrument auch bei dieser zweiten Untersuchung klare Daten sammeln, welche in ihrer Qualität nicht schlechter sind als die Daten, welche unter entsprechenden Testbedingungen im Vorfeld der Curiosity-Mission auf der Erde gesammelt wurden.

Entsprechend erfreut sind die an diesem Instrument beteiligten Wissenschaftler: "Wir sind am Jubeln", so Roger C. Wiens. "Einfach alles an dieser Mission ist erstaunlich und verläuft perfekt. Und dies gilt auch für unser Instrument."

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



 

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Saturn Aktuell: Cassinis Saturnorbit Nummer 172 von Redaktion



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» Cassinis Saturnorbit Nummer 172
29.08.2012 - Bereits am 23. August 2012 begann der mittlerweile 172. Umlauf der Raumsonde Cassini um den Planeten Saturn. Neben der Untersuchung der Saturnatmosphäre gilt das wissenschaftliche Interesse diesmal speziell dem Ringsystem und verschiedenen kleineren Mondes des zweitgrößten Planeten unseres Sonnensystems.
Bereits am 23. August 2012 erreichte die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 18.39 Uhr MESZ erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems. Zu diesem Zeitpunkt befand sich Cassini in einer Entfernung von rund 2,55 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren mittlerweile 172. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell verfügt die Raumsonde auf ihrer Saturnumlaufbahn immer noch über eine Inklination von 32,2 Grad. Bis Mitte des Jahres 2013 soll die Neigung der Cassini-Umlaufbahn im Rahmen verschiedener Passagen an dem Saturnmond Titan in mehreren Schritten allerdings noch auf fast 62 Grad erhöht werden.

Dieser Flugverlauf wird es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern letztendlich bis zum März 2015 ermöglichen, speziell die Polarregionen des Saturn und des größten Mondes innerhalb des Saturnsystems, des etwa 5.150 Kilometer durchmessenden Mondes Titan, im Detail abzubilden und zu untersuchen. Zusätzlich wird auch das Ringsystem des Saturn von den abbildenden wissenschaftlichen Instrumenten der Raumsonde zukünftig auch wieder in seiner "Gesamtheit" besser erfasst werden können als dies seit dem Oktober 2009 möglich war.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der insgesamt 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des 21 Tage andauernden Orbits Nummer 172 - dieser trägt die Bezeichnung "Rev 171" - insgesamt 35 Beobachtungskampagnen vorgesehen.

Das ISS-Kameraexperiment nahm den wissenschaftlichen Betrieb während des gegenwärtigen Orbits bereits einen Tag nach dem Passieren der Apoapsis auf. Das Ziel dieser Beobachtung der WAC-Kamera war der Saturn, dessen Atmosphäre dabei im Rahmen einer langfristig angelegten "Sturmbeobachtungskampagne" über mehrere Minuten hinweg abgebildet wurde. Durch die Abbildung der in der Planetenatmosphäre befindlichen Wolkenformationen und die auch langfristig erfolgende Dokumentation von deren Positionsveränderungen sollen die in der Saturnatmosphäre vorherrschenden Windrichtungen und -geschwindigkeiten ermittelt werden.

Bis zum 11. September sind insgesamt 12 dieser jeweils lediglich etwa zwei Minuten andauernden Beobachtungen vorgesehen. Bei weiteren ISS-Beobachtungen des Saturn sollen zudem zwei der Spektrometer der Raumsonde, das Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS) und das Composite Infrared Spectrometer (CIRS) eingesetzt werden.

Am 3.September wird Cassini schließlich um 09:39 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während des Orbits Nummer 172, erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird sich die Raumsonde 287.180 Kilometer über der obersten Wolkenschicht des Saturn befinden. Während dieser Phase des aktuellen Saturnumlaufs werden sich die abbildenden Instrumente der Raumsonde auf den Saturnmond Enceladus richten. Das Ziel dieser Beobachtungskampagne besteht darin, die von den in der Südpolregion des Mondes gelegenen "Tigerstreifen" ausgehenden Fontänen aus Gas und feinen Wassereiskristallen abzubilden und eine eventuell veränderte Aktivität der bisher bekannten Auswurfzonen zu dokumentieren.

Ebenfalls in diesem Zeitraum werden die WAC-Kamera und das Visual and Infrared Spectrometer (VIMS) auf die nördliche Hemisphäre des Saturn gerichtet und dessen Atmosphäre im Bereich des 35. nördlichen Breitengrades im Detail abbilden.

Am darauf folgenden Tag wird sich die ISS-Kamera schließlich auf den größten der Saturnmonde, den 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan, richten. Aus einer Entfernung von rund 2,05 Millionen Kilometern soll auch dessen Atmosphäre und die eventuell zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Wolkenstrukturen abgebildet werden. Das Interesse der an der Mission beteiligten Wissenschaftler wird sich dabei auf die in der Äquatorregion gelegene Region Fensal-Aztlan konzentrieren. Am 7. September sollen diese Beobachtungen aus einer Entfernung von dann 2,31 Millionen Kilometern wiederholt werden, wobei sich die Kamera dann auf die östliche Region des Xanadu-Dünenfeldes richten wird. Außerdem sollen bei diesen Beobachtungen auch die in der oberen Titanatmosphäre gelegenen Dunstschichten und deren eventuelle Veränderungen näher untersucht werden.

Im Anschluss an die Beobachtungssequenz vom 7. September wird die ISS-Kamera auf den kleinen, äußeren Saturnmond Bestla ausgerichtet und diesen über einen Zeitraum von mehreren Stunden aus einer Entfernung von mehreren Millionen Kilometern abbilden. Außer den Daten von dessen Umlaufbahn um den Saturn und seinem Durchmesser von etwa sieben Kilometern ist über diesen erst im Jahr 2005 entdeckten Mond bisher nur sehr wenig bekannt.

Anhand der Variationen in der sich bei der Beobachtung ergebenden Lichtkurve und einem Abgleich mit vorherigen Beobachtungen sollen dessen Helligkeitsvariationen und die sich daraus ergebende Rotationsperiode näher bestimmt werden. Diese Beobachtungssequenz ist Bestandteil einer langfristig angelegten Kampagne, in deren Verlauf mehrere der kleinen, äußeren Saturnmonde unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen aus mehreren Millionen Kilometern Entfernung abgebildet werden. Vergleichbare Beobachtungssequenzen für Bestla sind für den 8. und 9. September vorgesehen.

Am 8. September sollen zudem mehrere der kleineren, inneren Saturnmonde im Rahmen sogenannter astrometrischer Beobachtungen abgebildet werden. Die Umlaufbahnen dieser nur wenige Kilometer durchmessenden und entsprechend massearmen Saturnmonde unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und dessen größeren Monden, was zu minimalen Veränderungen ihrer jeweiligen Umlaufbahnen führen kann.

Das wissenschaftliche Ziel der anzufertigenden Aufnahmen der Monde Pandora, Epimetheus, Anthe, Pan, Prometheus, Pallene, Helene, Daphnis, Methone und Atlas besteht darin, die derzeit 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.

Zum Abschluss des Orbits Nummer 172 steht schließlich erneut der Mond Titan auf dem Beobachtungsprogramm der Raumsonde. Zwischen dem 10. und dem 13. September wird die ISS-Kamera die südliche, vom Saturn abgewandte Hemisphäre des zu diesen Zeitpunkten nur zur Hälfe von der Sonne beschienenen Mondes aus Entfernungen von 1,49 bis hin zu 1,73 Millionen Kilometern abbilden. Auch bei diesen Aufnahmen steht primär die Dokumentation der Titanatmosphäre im Fokus des wissenschaftlichen Interesses.

Am 14. September 2012 wird Cassini um 1.17 Uhr MESZ in einer Entfernung von rund 2,6 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis erreichen und diesen 172. Orbit um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 173 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphärenschichten des Saturn vorgesehen. Zudem wird die Raumsonde am 26. September dem Mond Titan einen weiteren Besuch abstatten und diesen im Rahmen eines gesteuerten Vorbeifluges in einer Entfernung von 956 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 5,9 Kilometern pro Sekunde passieren.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-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 im Auftrag des Direktorats 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: Sieben Aktive auf der ISS von Redaktion



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» Sieben Aktive auf der ISS
24.08.2012 - In dieser geschäftigen Woche waren wieder einmal alle sieben Bewohner der ISS tätig und widmeten sich ihren Forschungs- und Routineaufgaben.
Höhepunkt war gleich am Montag der Ausstieg von Gennadi Padalka und Juri Malentschenko. Die beiden erfahrenen Kosmonauten sollten verschiedene Arbeiten an der Außenseite der Station ausführen. Zunächst kam es wegen einer Undichtigkeit im Inneren zu etwa einer Stunde Verzögerung. Der Ausstieg (Wuichod w otkruitui Kosmos) begann mit Arbeiten zur Verlegung des mechanischen Kranarms Strela 2 vom Kopplungs- und Schleusenmodul Pirs zum Vielzweckmodul Sarja. Dazu wurde der bereits vor einigen Monaten nach Poisk verlegte Strela 1 verwendet.

Die Choreografie des Austauschs sah zunächst Gennadi Padalka an den Bedienelementen von Strela 2 und Juri Malentschenko an dessen Spitze. Gennadi fuhr den Kranarm aus und hiefte Juri damit zu Strela 1 an Poisk. Hier angekommen, fuhr er diesen Kranarm aus, während Gennadi Nummer 2 wieder einfuhr und anschließend mit Juris Hilfe demontierte. Danach wurde Strela 2 an der Spitze von Strela 1 befestigt und zum Zielpunkt geschwenkt. Hier beschäftigten sich beide Raumfahrer mit dessen Montage, nachdem Strela 1 wieder eingefahren und gesichert war.

Danach wurde ein passiver, kugelförmiger Kleinsatellit zur Bahnverfolgung durch "Werfen" ausgesetzt. Diesem Vorgang folgte die Installation von 5 Meteoritenschutzpaneelen an der Außenseite des Servicemoduls Swesda. Damit waren die geplanten Aufgaben absolviert. Zusätzlich wurden Halterungen an einer Leiter angebracht und ein Container des Experiments BioRisk demontiert und in einem Transportbehälter verstaut. Dieser wurde anschließend mit ins Innere der Station genommen. Er enthält biologische Proben, die monatelang der harten Umgebung außerhalb der Station ausgesetzt waren. Sie werden nach ihrer Rückkehr auf die Erde genauer untersucht.

Vergebens versuchten beide Raumfahrer, einen weiteren Behälter mit Materialproben an der Außenseite von Pirs zu schließen, um diesen anschließend ebenfalls zu bergen. Der Experimententräger zeigte sich allerdings widerspenstig und so wurde diese Zusatzaufgabe abgebrochen. Der Ausstieg endete nach 5 Stunden und 51 Minuten.

Während dieser Zeit führte fernab der Station der unbemannte Frachter Progress-M 15M ein letztes Bremsmanöver aus und beendete am Abend feurig seine Existenz beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Er war am 20. April mit 2,4 t Fracht gestartet und hatte 2 Tage später an der ISS angekoppelt. Nach dem Entladen der Fracht und der üblichen Müllentsorgung koppelte er am 22. Juli ab und sollte eigentlich zwei Tage später zur Erprobung eines weiterentwickelten Rendezvoussystems wieder ankoppeln. Im ersten Versuch schaltete sich das System allerdings aufgrund einer geringfügigen Temperaturabweichung ab. Im zweiten Versuch gelang die Wiederankopplung am 29. Juli. Danach wurde der Frachter erneut abgekoppelt und flog noch rund 3 Wochen autonom in einer ähnlichen Bahn. Vom Boden aus wurden Untersuchungen der Auswirkungen von Triebwerkszündungen auf die umgebende obere Atmosphäre vorgenommen.

An den Folgetagen standen neben Routineaufgaben verschiedene wissenschaftliche Untersuchungen oder Vorbereitungen dazu auf dem Arbeitsprogramm der Besatzung. So wurde das Videosystem im Aquatic Habitat, einem japanischen Frischwasseraquarium erprobt. Im Aquarium sollen zunächst Fische der Gattung Oryzias latipes (Medaka) gehalten werden. Diese sind halb durchsichtig, so dass man Knochen- und Muskelschwund sowie die Arbeit verschiedener Organe direkt von außen beobachten kann. Auch die Auswirkungen erhöhter Strahlung und entwicklungsbiologische Veränderungen (Modifikationen und Mutationen) möchte man studieren. Dazu ist es hilfreich, dass Medakas eine hohe Vermehrungsrate aufweisen. Im Aquarium können Fische etwa 90 Tage lang gehalten werden, bis ein Austausch des Wassers sowie eine Wartung erforderlich wird.

Des Weiteren wurden die am Montag verwendeten Orlan-MS-Raumanzüge gereinigt und getrocknet, Trinkwasser aufgefüllt, die Dosimeter zur Ablesung entnommen, in einer Handschuhbox ein Brennversuch an festen Materialien vorgenommen, die Luftqualität mit verschiedenen Systemen festgestellt sowie regelmäßige psychologische Tests durchgeführt (WinSCAT), mit denen die Entwicklung von Merkfähigkeit, Erinnerungs-, Abstraktions- und Denkvermögen während längerer Raumflüge überprüft werden.

Zum Programm gehörten auch Untersuchungen am Herz-Kreislauf-System (Integrated Cardiovascular/Kardiomed) und die Messung der Sauerstoffaufnahme bei Belastung. Außerdem wurden Vorbereitungen für den US-Ausstieg am 30. August getroffen, ein Lehrfilm zur Trennung von Flüssigkeiten und Gasen in der Schwerelosigkeit gedreht (Fisika Obrasowanije), ein kanadisches Experiment mit Kolloiden gestartet (BCAT), Dosimeter im Strahlungsmessexperiment Matrjoschka neu positioniert und morgentliche Reaktionstests durchgeführt.

Am Mittwoch wurde zudem das vergangene Woche abgebrochene Bahnanhebungsmanöver vollendet. Dazu wurden jeweils zwei Triebwerke des ATV 3 Edoardo Amaldi während zweier Brennphasen aktiviert und damit die Geschwindigkeit des gesamten Komplexes um 5,8 m/s erhöht. Damit stieg die Station auf eine höhere Bahn mit durchschnittlich 416 km (Perigäum: 406 km, Apogäum: 427 km).

Am gleichen Tag durfte auch Robonaut 2 sein Testprogramm fortsetzen. Dazu wurde er in eine bestimmte Arbeitsposition gebracht und ein Schaltbrett vor ihm platziert. Aktiviert vom Boden aus bediente er diesmal auch einige Drehknöpfe, während er bei vorangegangenen Arbeitsphasen ja Taster und Kippschalter betätigt hatte. Am Donnerstag arbeitete er dann wieder mit Schalttafel 1. Die Tests sollen am kommenden Montag fortgesetzt werden.

Ansonsten geht es Sunita Williams und den fünf Männern an Bord der Internationalen Raumstation gut. In der nächsten Woche wird wieder ein Außenbordeinsatz den Arbeitsplan bestimmen. Diesmal sollen Akihiko Hoshide und Sunita Williams vor allem einen Schaltkasten für das elektrische Bordsystem der Station austauschen und Kabel an der Außenseite der Station verlegen. Diese Verlegung geschieht wie das Umsetzen der Kranarme in Vorbereitung der Ankunft des russischen Forschungsmoduls Naúka nach gegenwärtiger Planung im Dezember 2013. Zuvor wird die bisher verwendete Schleuse Pirs abgetrennt. Ersatz ist mit Poisk bereits vor Ort.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA, Roskosmos, Raumcon)


» Ausstieg und ein Schraubproblem
02.09.2012 - Neben den üblichen Wartungsarbeiten standen in der zurückliegenden Woche ein Ausstieg, medizinische Untersuchungen und der Austausch einiger Geräte auf dem Arbeitsprogramm.
Beim Ausstieg von Sunita Williams und Akihiko Hoshide wurde ein Stromkabel vom Modul Unity über PMA 1 zu Sarja verlegt. Dieses soll bei einem späteren Außenbordeinsatz bis zum Kopfteil von Swesda verlängert werden und zur Energieversorgung des für Dezember 2013 geplanten Forschungsmoduls Naúka dienen. Ihm soll zudem ein zweites Kabel folgen, so dass danach alle 4 Stromverteiler im Gittersegment S0 des US-basierten Teils der ISS mit dem russischen Segment verbunden sind.

Da einer dieser Verteiler ausgefallen war, sollte dieser ausgetauscht werden. Nach dem Abbau des defekten Gerätes wurde dieses auf einer Stauraumplattform befestigt und das Ersatzgerät zum Installationsort transportiert. Der Transport geschah mittels des großen Stationsmanipulators, der aus dem Inneten der ISS bedient wurde. Bei der Installation trat dann ein Problem mit einer Schraube auf, die sich auch mit verstärktem Drehmoment und der Reinigung beider Gewinde nicht korrekt einschrauben ließ. Nach provisorischer Befestigung aber ohne den korrekten Anschluss an Kühlsystem und Energienetz beendeten die beiden Raumfahrer nach 8 Stunden und 17 Minuten den Einsatz.

Zur Vorbereitung hatte man diesmal ein verändertes Verfahren angewandt. Anstatt die Nacht im Schleusenmodul Quest zu verbringen und dort reinen Sauerstoff zu atmen, wurde eine knapp zweistündige Prozedur verwendet, bei der Sunita und Akihiko mit Sauerstoffmaske und bereits teilweise im Raumanzug leichte sportliche Übungen ausführten, um den im Blut gelösten Stickstoff abzuatmen. Dies ist erforderlich, um unter den niedrigen Druckbedingungen der US-Raumanzüge ein Ausperlen des Stickstoffs im Blut zu verhindern.

Auch Robonaut 2 war in dieser Woche erneut aktiv. An den Schalttafeln C und D übte er u.a. einen Abstrich zu nehmen, sich selbständig an einem Handlauf festzuhalten und diesen anschließend abzuwischen.

In Rasswjet wurde ein neues Regal installiert, das in Zukunft einen universellen Thermostaten zur Betreuung verschiedener biologischer Experimente aufnehmen soll. In Sarja wurde ein Relais gewechselt, was zur Umschaltung der Steuerkontrolle dient. Diese kann sowohl vom Boden aus als auch vom US-basierten bzw. russischen Segment der ISS erfolgen. Auch ein Hauptbatteriewechsel samt Konverter und Steuerung in Swesda stand auf dem Programm. In Columbus wurde ein neuer PC installiert, während ein anderer nicht booten wollte.

Wissenschaftliche Untersuchungen konzentrierten sich auf Umweltüberwachung (Luftqualität, Biofilme an Wänden und Ausrüstung), Medizin und die Betreuung weitgehend autonom ablaufender Experimente wie BCAT (Verhalten von Colloiden), KASKAD oder FASA (Aufzeichnung des Verhaltens eines Gemischs von Flüssigkeit und Gas in der Schwerelosigkeit für Bildungszwecke).

Exemplarisch für die medizinischen Untersuchungen sei hier ein Experiment genannt, bei dem die Fähigkeit des Herzgewebes zur Dehnung bei veränderter Blutverteilung (Gauer-Henry-Reflex) untersucht wird. Dazu trägt der Proband in der Station eine Unterdruckhose (Tschibis) und tritt von einem Bein auf das andere. Mehr Beweglichkeit bietet die Unterdruckhose kaum. Während der Druck in mehreren Stufen um bis zu etwa 50 hPa gesenkt wird, misst man mittels spezieller Apparaturen die Größe innerer Organe, hier also die des Herzens.

Mit VISIR wurde ein neues Gerät erstmals getestet, das die automatische Ausrichtung einer Kamera auf bestimmte Erdziele ermöglichen soll. Dann werden Fotos gemacht und zur Übermittlung an die Erde vorbereitet. Dies soll die Raumfahrer entlasten, die oft aus aktuellem Anlass bestimmte zusätzliche Fotoaufträge bekommen. In dieser Woche ging es beispielsweise um eine Flut am Schwarzen Meer.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA, Roskosmos)



 

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