InSpace Magazin #479 vom 13. November 2012

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Das Email-Magazin von Raumfahrer.net.

"InSpace" Magazin

Ausgabe #479
ISSN 1684-7407


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Updates / Umfrage

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Nachrichten der Woche

> Mars Aktuell:
Curiosity: Erste Ergebnisse des CheMin liegen vor

> Saturn Aktuell:
Der Saturnmond Titan leuchtet im Dunkeln

> Impressum:
Disclaimer & Kontakt

Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

eine unserer News der letzten zwei Wochen beschäftigt sich mit einem schwerwiegenden technischen Problem des Marssatelliten "Mars Odyssey". Da ich die neueste Entwicklung seit dieser News schon kenne, werde ich gleich verraten, wie es mit diesem Problem ausgegangen ist. Wenn Sie noch nicht wissen, worum es geht, und sich die Spannung erhalten wollen, dann sollten Sie jetzt erstmal nicht weiterlesen, sondern hier klicken (oder mit dem Mausrad weiter nach unten bis zu den "Mars Aktuell"-News scrollen) und dann mit dem "Zurück"-Button Ihres Browsers (oder dem Mausrad) hierher zurückkehren und das Intro zu Ende lesen...
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Also, so ist es ausgegangen: Die Umschaltung auf das Reservesystem des Hauptcomputers von Mars Odyssey verlief erfolgreich! Am späten Sonntag hat das B-System bereits Daten des Marsrovers Opportunity zur Erde weitergeleitet, und im Laufe der Woche kommen Daten von Curiosity und von Odyssey selbst an die Reihe. Da kann man Odyssey nur die Daumen drücken: 11 more years! :-)

Axel Orth

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Updates / Umfrage

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Unser Podcast erscheint mehrmals die Woche und behandelt tagesaktuelle Themen unserer Newsredaktion. Hören Sie doch mal rein.

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News

• DSA 3: ESA stellt große Bahnverfolgungsstation fertig «mehr» «online»
• Lutsch 5B und Jamal 300K mit Proton gestartet «mehr» «online»
• Europa auf dem Mond «mehr» «online»
• Astrium liefert Bilder zur Überwachung von Fukushima «mehr» «online»
• Grasshopper, Stig-B und Ausstellung am KSC «mehr» «online»
• Obama gewinnt Wahl - Weltraumpolitik bleibt gleich «mehr» «online»
• Zwei Weiße Zwerge im Nebel Fleming 1 «mehr» «online»
• Ariane 5 startet 2 Kommunikationssatelliten «mehr» «online»
• Progress-M 17M auf schnellem Pfad zur ISS [Update] «mehr» «online»
• NGC 6362: Ein Sternen-Jungbrunnen «mehr» «online»


» DSA 3: ESA stellt große Bahnverfolgungsstation fertig
01.11.2012 - Eine der weltweit fortschrittlichsten Bahnverfolgungsstationen befindet sich in Argentinien. Die Einrichtung der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA) wird es ermöglichen, mit Raumfahrzeugen zu kommunizieren, die hunderte Millionen Kilometer entfernt in den Weiten unseres Sonnensystems unterwegs sind.
Die riesige Antennenanlage, kurz DSA 3 für Deep Space Antenna 3 genannt, ist Herzstück der Station in der Nähe der Stadt Malargüe in der argentinischen Provinz Mendoza und befindet sich rund 1.000 Kilometer westlich von Buenos Aires.

Zusammen mit den ESA-Bahnverfolgungsstationen in Australien und Spanien wird es das ESA-Netz zur Bahnverfolgung durch seine dann globale Abdeckung künftig erlauben, permanent Kontakt mit europäischen Tiefraummissionen zu halten.

Auch via DSA 3 mit ihrer rund 600 Tonnen schweren Antennenschüssel wird man Kommandos senden, Daten empfangen und radiometrische Messungen durchführen können und dabei Raumfahrzeuge wie BepiColombo, Gaia, ExoMars, Herschel, Juice, Mars Express, Planck, Rosetta, Solar Orbiter und Venus Express adressieren.

Die Arbeiten am Bau der Station sind im wesentlichen abgeschlossen und vor Ort tätige Arbeitsgruppen bereiten die Übergabe des Objekts mit einer offiziellen Einweihung Ende 2012 an die ESA vor. Die Aufnahme des Regelbetriebs von DSA 3 ist für Anfang 2013 vorgesehen.

Im Rahmen von Tests wurden erste Signale von einem weiter von der Erde entfernten Raumfahrzeug im Juni 2012 empfangen. Informationen von Mars Express erreichten die Station, nachdem sie eine Entfernung von rund 193 Millionen Kilometern zurückgelegt hatten, und erlaubten den Nachweis, dass die Station in der Lage sein wird, ihren Aufgaben nachzukommen.

Zwischenzeitlich erwies sich, dass es DSA 3 möglich ist, die jeweils erforderliche Ausrichtung der Antenne auf ein bestimmtes Raumfahrzeug sehr zügig durchzuführen und anschließend einen exakten Signalempfang vorzunehmen. Für verschiedene Raumfahrzeuge der ESA und der US-amerikanischen Raumfahrtagentur NASA hat man dies mehrfach exemplarisch durchexerzieren können und erzielte dabei bessere Ergebnisse als erwartet.

Die hervorragenden Leistungsdaten führt man auf den Einsatz fortschrittlicher Verstärker mit sehr geringen Betriebstemperaturen und den in klarer Luft gelegenen Standort auf rund 1.500 Metern über dem Meer zurück.

DSA 3 wird sich künftig wie DSA 1 in New Norcia im Westen Australiens und DSA 2 im spanischen Cebreros von Ingenieuren des Europäischen Raumfahrtkontrollzentrums (ESOC) in Darmstadt fernsteuern lassen.

Alle drei Stationen besitzen Antennen mit einem Durchmesser von jeweils 35 Metern und besonders rauscharme Verstärkeranlagen, die kryogenisch gekühlt werden, um auch den Empfang von extrem schwachen Signalen zu ermöglichen. Beim Senden von Kommandos zu im Sonnensystem aktiven Raumfahrzeugen können alle drei Stationen mit Leistungen von bis zu 20 Kilowatt arbeiten.

Die Stationen der ESA werden auch eingesetzt, um Missionen von Raumfahrzeugen der Partnerorganisationen wie der NASA und der japanischen JAXA zu unterstützen, so wie letztere es mit eigenen Stationen für europäische Missionen getan haben. Es ist das Ziel aller Beteiligten, so viele wissenschaftliche Daten wie möglich empfangen zu können, weshalb man sich gerne gegenseitig hilft.

Mittels eines delta-DOR für delta – Differential One-Way Ranging genannten Verfahrens können die europäischen Stationen die Position von im Sonnensystem unterwegs befindlichen Raumfahrzeugen mit sehr hoher Genauigkeit bestimmen und so einen Beitrag für eine möglichst exakte Navigation liefern. Dabei macht man sich quasi-stellare Radioquellen, die sehr aktiven Zentren weit entfernter Galaxien, als Bezugspunkte zur Kalibrierung zu Nutze. Die erreichte Genauigkeit liegt im Bereich einiger Meter.

Neben der Bestimmung der Postionen eines Raumfahrzeuges sowie dem Empfang von Daten und dem Senden von Kommandos, also der Kommunikation mit Raumfahrzeugen, haben die Stationen selbst zusätzliche wissenschaftliche Aufträge. Eine entsprechende Ausrüstung ermöglicht beispielsweise die Untersuchung des Einflusses der Atmosphäre von Planeten auf sie durchdringende Radiowellen. Man hofft beispielsweise, aufschlussreiche Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre der Planeten von Mars und Venus und der Sonne zu gewinnen.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: ESA)


» Lutsch 5B und Jamal 300K mit Proton gestartet
03.11.2012 - Die beiden Satelliten befinden sich auf dem Weg in die Geostationäre Umlaufbahn (GEO). Sie starteten gestern Abend, gegen 22.04 Uhr MEZ an Bord einer Trägerrakete des Typs Proton-M mit Bris-M-Oberstufe.
Lutsch 5B wird Teil eines Bahnverfolgungs- und Datenübertragungssystems der Raumfahrtagentur Roskosmos zwischen Erdorbit und Bodenstationen. Dazu werden insgesamt 3 Satelliten auf weit auseinander liegenden Positionen im GEO verteilt. Geplant sind Positionen bei 16 Grad West, 95 und 167 Grad Ost. Im Dezember 2011 wurde Lutsch 5A gestartet (16° West), ein dritter Satellit, Lutsch 4, soll im nächsten Jahr folgen.

Aus dem Geostationären Orbit kann man praktisch Nachrichten von jeweils einem Drittel der Erdoberfläche empfangen und weiterleiten. Die beweglichen Antennen des Satelliten können hingegen präzise nachgeführt und somit auf einen Satelliten ausgerichtet werden. Dieser sendet dann nicht nach unten zur Eroberfläche, sondern nach oben zur Position des Relaissatelliten. Von diesem aus können Daten direkt zu einer Bodenstation gesendet werden. Dies eröffnet die Möglichkeit zu einem beinahe ständigen Funkkontakt. Benötigt wird dies insbesondere für datenintensive Missionen wie die wissenschaftlicher Satelliten oder bemannter Raumschiffe und Stationen.

Versuchssatelliten im Lutsch-Programm gab es bereits seit 1985. Insgesamt wurden bis 1995 fünf derartige Satelliten gestartet, die aber nur relativ kurz funktionierten. Der letzte Satellit dieser Serie, Lutsch 2, fiel bereits 1998 aus. Datenintensive Kommunikation zwischen der Internationalen Raumstation (MKS = Meschdunarodnaja Kosmitscheskaja Stanzija) und Bodenstationen lief seitdem immer über entsprechende Einrichtungen im US-basierten Teil der Station. Vor wenigen Wochen allerdings wurde ein System zur Lasekommunikation zwischen Station und der Erde erfolgreich getestet (Raumfahrer.net berichtete).

Die USA verfügen seit den 1980er Jahren über ein erdumspannendes Netz aus Datenrelaissatelliten des Typs TDRS (Tracking and Data Relay Satellites). Das erste derartige Raumfahrzeug startete 1983, insgesamt wurden 10 TDRS gestartet, davon 7 der ersten und 3 der zweiten Generation. Drei neue Satelliten sind für die nächsten Jahre geplant. Auch China besitzt seit kurzem ein solches Datenrelaissatellitennetz (Tianlian), welches insbesondere bei Raumflügen im Zusammenhang mit Tiangong 1, der ersten chinesischen Station im Orbit, zum Einsatz kam.

Die beiden Satelliten der Serie Lutsch 5 basieren auf dem Satellitenbus Ekspress 1000A von Reschentnjow und haben Massen von nur etwa 1,1 t. Kommunikation erfolgt mit 5 MBit/s im S- und etwa 150 MBit/s im Ku-Band. Die Satelliten sollen 10 Jahre lang funktionieren. Beide können auch Signale des Systems COSPAS/SARSAT empfangen und weiterleiten. Dieses System dient dazu, die Positionen in Not geratener Flugzeuge und Schiffe weiterzugeben.

Jamal 300K ist ein Kommunikationssatellit, der als Ersatz für die gestrichenen Satelliten Jamal 301 und 302 bei Reschetnjow gebaut wurde und auf dem Satellitenbus Ekspress 1000N basiert. Der beim Start 1.640 kg schwere Satellit ist mit jeweils 8 Transpondern für C- bzw. Ku-Band ausgestattet und soll bei 90 Grad Ost positioniert werden. Hauptaufgaben werden die Ausstrahlung von Fernsehprogrammen, Telefonübertragungen, Internet-Dienste und die Übermittlung großer Datenmengen sein.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

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


» Europa auf dem Mond
03.11.2012 - Eine Trägerrakete, ein Raumschiff aus zwei Modulen, ein Rover, mehrere stationäre Experimente - und das alles auch noch aus Europa. Wenn es so kommt, wie vom Raumfahrtunternehmen Astrium erhofft und geplant, dann sind dies die Zutaten für eine europäische Landemission am Südpol des Mondes im Jahre 2019.
Im Jahre 2010 hatte die ESA den Auftrag für eine Studie erteilt, in der dargestellt werden sollte, wie ein Landegerät mit einer Nutzlast weich, zielgenau und unter Umgehung möglicher Gefahrenherde wie Geröll oder Kratern auf der Mondoberfläche landen kann. Bei der nun von Astrium vorgestellten „Preliminary System Requirement Review“ (etwa „Studie über vorläufige Systemanforderungen“) beschreibt das Unternehmen, wie der Lander funktionieren soll. Aktueller Anlass dazu ist eine wichtige ESA-Konferenz diesen Monat in Italien, wo unter anderem über die Fortführung des Projekts entschieden werden soll.

Das derzeitige Missionskonzept sieht so aus, dass eine Sojus-Trägerrakete das zweistufige Raumschiff (Transfermodul plus Lunar-Lander-Modul) in eine stark elliptische Umlaufbahn befördern soll. Dort trennt sich das Raumschiff von der Trägerrakete und schwenkt mit einem bordeigenen Antriebssystem in die Umlaufbahn um den Mond ein. Dort wiederum trennt sich das Lunar-Lander-Modul vom Transfermodul und landet auf der Mondoberfläche. Bei der Landung sollen Technologien demonstriert werden, die Objekte auf der Mondoberfläche erkennen (zum Beispiel Steine, Krater o.ä.) und Gefährdungen durch sie verhindern. Die eigentliche Landung wird durch ein auf optischer Basis funktionierendes Navigationssystem gesteuert. Teile der komplexen Landungstechnologien wurden bereits getestet. Sie basieren auch auf den mit dem ATV gesammelten Erkenntnissen und bedienen sich zum Teil dieser Technologien.

Die Mission ist zuvorderst eine Technologie-Demonstration. Zu weitergehenden wissenschaftlichen Zwecken transportiert der Lander einen kleinen Mondrover, der nach der Landung, durch Sonnenenergie angetrieben, auf dem Mond herumfahren und wissenschaftliche Untersuchungen anstellen soll. Des Weiteren werden auch stationäre Experimente ausgesetzt. Die Forschungsphase soll im Rahmen der Basismission sechs Monate andauern und Aussagen über die Polregion des Mondes, aber auch Grundlagen für spätere, bemannte Missionen liefern (so diese denn jemals stattfinden werden). Der Planung nach soll der Start von Kourou in Französisch-Guayana Ende 2018 erfolgen, die Landung 2019. Die derzeitige Preiskalkulation liegt bei etwa 500 Millionen Euro.

Ob das Projekt weitergeführt wird, hängt von der kommenden ESA-Konferenz auf Ministerebene ab, die am 20. und 21. November 2012 in Neapel abgehalten wird, wo es unter anderem um weitere vertiefende Studien für den Lander geht. Sie hätten einen finanziellen Umfang von 90 Millionen Euro und sollen in erster Linie dazu dienen, die Technologien weiterzuentwickeln.

Ob der Lander dann wirklich gebaut wird, entscheidet sich jedoch erst im Jahre 2014, ebenfalls auf Ministerebene.

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(Autor: Hans Lammersen - Quelle: ESA)


» Astrium liefert Bilder zur Überwachung von Fukushima
04.11.2012 - Astrium Services versorgt die Internationale Gemeinschaft seit dem 1. August 2012 über einen GO Monitor genannten Dienst mit Bildmaterial von den Aufräum- und Reparaturarbeiten am japanischen Kernkraftwerk Fukushima Daiichi.
Die aufgenommen Bilder stammen vor allem vom französisch-italienischen Erdbeobachtungssatelliten Pléiades 1A, der seit dem 17. Dezember 2011 um die Erde kreist und unter der Ägide von EADS Astrium als Hauptauftragsnehmer entstand. Zur Verfügung gestellt werden die Bilder den adressierten Stellen über einen "GO Monitor" genannten Monitoring- und Analyseservice, der über das Internet erreichbar ist.

Die Daten von der "GO Monitor"-Webseite ermöglichen es, Verfahren zur Behandlung kontaminierter Materialien, wie beispielsweise den Einschluss in Zement oder Glas und die Lagerung des Materials zu überwachen und zu analysieren. Ebenso erlauben es die Daten, den Fortgang von Abriss- und Bauarbeiten vor Ort zu verfolgen, sowie den Einsatz von Großgerät, wie Kränen und Baumaschinen und von Lagereinrichtungen, Anlagen und Maschinen zu beurteilen.

Beobachtende Stellen können sich dank "GO Monitor" einen Überblick über die Aktivität der verschiedenen am Kraftwerksstandort tätigen Repräsentanten des Kraftwerksbetreibers, seiner Auftragnehmer und öffentlicher Institutionen verschaffen. Verwendet werden dabei auch Methoden wie die Abschätzung der Menge vor Ort anwesenden Personals, Auszählung im Kraftwerksbereich vorhandener Fahrzeuge und die Ermittlung des Fahrzeugtyps.

Die auf Bildern von Pléiades 1A basierende Untersuchung der Aktivitäten auf dem Kraftwerksgelände Fukushima Daiichi, das am 11. März 2011 durch das sogenannte Tōhoku-Erdbeben katastrophale Zerstörungen erlitt, ist Fortsetzung der Analysen, die mit Daten vom mit einem Satellitenbus von Astrium ausgestatteten FORMOSAT 2 der Nationalen Taiwanesischen Raumfahrtbehörde (Taiwanese National Space Program Office, NSPO) am 11. März 2011 begonnen wurden. Diese Daten können über die gleiche Webseite wie die von Pléiades 1A bezogen werden.

Seit dem Erdbeben lieferten unter Beteiligung von Astrium gebaute Satelliten den vor Ort tätigen Einsatzkräften wertvolle Informationen. SPOT 5 steuerte schon einen Tag nach dem Beben Aufnahmen von der betroffenen Küste und den dort liegenden Kraftwerksstandorten bei. Daten von FORMOSAT 2 wurden zur Untersuchung des späteren Sperrgebiets verwendet. Informationen vom Radarsatelliten TerraSAR-X erlaubten den Vergleich der Situation in der Region Sendai vor und nach dem Beben, die Visualisierung der erzeugten Trümmerlandschaft und eine Beurteilung der Zerstörungskraft.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Astrium GEO)


» Grasshopper, Stig-B und Ausstellung am KSC
04.11.2012 - An den letzten Tagen gehörte die Aufmerksamkeit der interessierten Öffentlichkeit in den USA sowohl dem Ende der Shuttle-Ära als auch einem neuen Aufbruch privater Raumfahrt-Initiativen.
So war die Raumfähre Atlantis am Freitag am Kennedy Space Center zu besichtigen. Diese Gelegenheit wurde auch von New-Space-Firmen genutzt, um Resultate ihrer Arbeit im in Entstehung begriffenen Exploration Park zu präsentieren. SpaceX stellte ein Ingenieursmodell ihrer Kapsel Dragon aus, XCOR präsentierte ein 1:1-Modell ihres Raketenflugzeugs Lynx und die Sierra Nevada Corporation hatte ein 1:3-Modell der Raumfähre Dream Chaser dabei.

Am Samstag absolvierte dann der Landedemonstrator Grasshopper seinen zweiten Hüpfer. Diesmal lief das Triebwerk etwa 7 Sekunden lang und brachten Grasshopper gut 1 Meter in die Höhe. Aktiviert waren Schubvektorsteuerung und Schubdrosselung, und man konnte sehen, wie das Gerät auf dem Strahl balanciert wurde. Der Test fand auf dem Firmengelände von SpaceX bei McGregor (Texas/USA) statt.

Fast gleichzeitig fand auch ein zweiter Flugtest des Stig-B von Armadillo Aerospace am Spaceport in New Mexico statt. Allerdings wurde auch diesmal, wie beim ersten Versuch am 6. Oktober, der Aufstieg abgebrochen. Der schlanke Träger, der für ballistische Forschungsflüge vorgesehen ist, konnte aber auch gestern intakt geborgen werden. Am 28. Januar war der Vorgänger, Stig-A, nach erfolgreichem 169-sekündigen Aufstieg bis in mehr als 90 km Höhe, beim Aufschlag zerstört worden, weil das Rückführungssystem nicht wie gewünscht funktionierte.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NewSpaceWatch)


» Obama gewinnt Wahl - Weltraumpolitik bleibt gleich
07.11.2012 - Präsident Barack Obama hat bequem seine Wiederwahl gegen Konkurrent Mitt Romney gewonnen und stellt damit sicher, dass Amerikas Weltraumpolitik die nächsten vier Jahre unverändert bleibt.
Für das US-Raumfahrtprogramm bedeutet die Konstanz Planungssicherheit. Ein neuer Präsident hätte vielleicht für ähnliche Umbrüche gesorgt, wie sie Obama vor vier Jahren angestoßen hat. Er beendete 2009 das von George W. Bush initiierte Constellation-Programm und brachte die kommerzielle Raumfahrt voran. Erste Erfolge sind bereits zu sehen. SpaceX erreichte die ISS dieses Jahr bereits zwei mal unbemannt und macht auch erhebliche Fortschritte auf dem Weg, wieder Astronauten für die USA zu transportieren. Auch Orbital Sciences ist auf gutem Weg, nächstes Jahr erste Fracht mit ihrer Antares-Rakete zur Raumstation zu liefern.

Gleichzeitig gehen damit auch die Arbeiten am "Space Launch System" SLS, der in Entwicklung befindlichen Schwerlastrakete von der Größe der Mondrakete Saturn V, weiter. Der Erststart ist für 2017 vorgesehen und möglicherweise beteiligt sich auch Europa an dem Projekt, indem es das Versorgungsmodul für das verwendete Orion-Raumschiff beisteuert. Diese und andere Entscheidungen stehen bei der kommenden ESA-Ministerratskonferenz am 20. & 21. November an, in der sich dann die Zukunft der europäischen Raumfahrt entscheidet. Die Wiederwahl von Präsident Obama spielt auch bei den dort anstehenden Entscheidungen eine wichtige Rolle.

Obwohl sich in den USA kein strategischer Wechsel andeutet, so muss die NASA wahrscheinlich in Zukunft mehr denn je um ihr Budget kämpfen. Das Ziel Obamas, den Staatshaushalt zu sanieren, dürfte in den nächsten Jahren auch die NASA treffen. Ob das langfristige Ziel der NASA, Menschen auf den Mars zu transportieren, damit unerreichbar wird, muss sich zeigen.

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(Autor: Klaus Donath - Quelle: raumfahrer.net)


» Zwei Weiße Zwerge im Nebel Fleming 1
10.11.2012 - Ein internationales Astronomenteam hat im Zentrum des planetarischen Nebels Fleming 1 zwei sich umkreisender Weißer Zwerge entdeckt. Diese Beobachtung bestätigt eine in der Fachwelt bereits seit längerem diskutierte Theorie über ein mit planetarischen Nebeln assoziiertes astronomisches Phänomen.
Bei einem planetarischen Nebel handelt es sich um eine Hülle aus Gas und Plasma, welche einen sogenannten Weißen Zwerg - einen relativ massearmen, sonnenähnlichen Stern in der letzten Phase seiner Entwicklung - umgibt. Sobald ein Stern mit einer Masse von bis zu dem achtfachen Wert der Sonne die Endphase seines Lebens erreicht stößt er seine äußeren Schichten ab und verliert dabei einen Großteil seiner ursprünglichen Masse. Eine starke, von dem heißen Kernbereich des Sterns ausgehende Strahlung lässt diese nach außen driftende Hülle in der Folgezeit als planetarischen Nebel aufleuchten. Innerhalb unserer Galaxie sind derzeit etwa 1.500 planetarische Nebel bekannt. Ein besonders imposanter Vertreter dieser Klasse der astronomischen Objekte ist der etwa 7.800 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernte und im Sternbild Zentaur (lateinischer Name "Centaurus") gelegene Nebel "Fleming 1".

Dieser erst im Jahr 1910 von der US-amerikanischen Astronomin Williamina Fleming entdeckte planetarische Nebel weist zusätzlich noch zwei auffällige, symmetrisch verlaufende Jets mit geschwungenen, knotenartigen Strukturen auf, welche sich weit entfernt vom Zentrum des Nebels erstrecken. Lange Zeit bestand unter den Astronomen keine einheitliche Meinung darüber, wie sich derartig symmetrische Jets bilden können. Jetzt hat ein internationales Astronomenteam unter der Leitung von Henri Boffin von der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile neue Beobachtungsdaten von Fleming 1 ausgewertet. Für ihre Arbeit kombinierten die Astronomen kürzlich mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO angefertigte Aufnahmen von Fleming 1 mit bereits vorhandenen Computermodellen. Auf diese Weise konnte im Detail nachvollzogen werden, wie sich die teilweise geradezu bizarren Formen eines planetarischen Nebels bilden.

Zu diesem Zweck untersuchten die Astronomen das Licht, welches von dem im Zentrum des Nebels gelegenen Sterns ausgeht. Neben den Aufnahmen mit dem FORS-Instrument des VLT wurden dabei auch Spektren erstellt, mit denen weitere Daten über die Bewegung, die Temperatur und die chemische Zusammensetzung des Zentralobjektes gewonnen werden konnten. Hierbei stellte sich heraus, dass es sich bei dem Zentralstern von Fleming 1 sehr wahrscheinlich nicht nur um einen, sondern vielmehr gleich um zwei Weiße Zwerge handelt, welche einander innerhalb von 1,2 Tagen umkreisen. Laut den Untersuchungsergebnissen verfügen der Primär- und der Sekundärstern über 0,5 bis 0,86 Sonnenmassen beziehungsweise über 0,7 bis eine Sonnenmasse.

Aufgrund der über längere Zeiträume gemessenen Gesamthelligkeit des Systems können die Astronomen ausschließen, dass es sich bei einer der beiden Komponenten um einen "normaler" Stern wie zum Beispiel unsere Sonne handelt. Ein normaler Stern würde von dem ihn begleitenden, deutlich heißeren Weißen Zwerg "aufgeheizt" werden. Diese Temperaturveränderungen würden allerdings zu deutlich erkennbaren Helligkeitsschwankungen während des Umlaufs führen. Während des gegenseitigen Umlaufs der beiden Komponenten ändert sich die Gesamthelligkeit des Systems jedoch nur sehr geringfügig. Deshalb, so die Schlussfolgerung der Astronomen, muss es sich bei dem zentralen Sternpaar um zwei Weiße Zwerge handeln - eine sehr seltene und äußerst exotische Konstellation.

"Der Ursprung dieser ebenso wunderschönen wie komplexen Strukturen von Fleming 1 und anderer planetarischer Nebel wurde jahrzehntelang kontrovers diskutiert", so Henri Boffin. "Die Astronomen hatten zwar schon zuvor Doppelsternsysteme als Verursacher ins Auge gefasst, aber bisher gingen wir immer davon aus, dass die beiden Komponenten sehr weit auseinander stehen und dementsprechend eine Umlaufdauer von mindestens zehn Jahren aufweisen müssen. Mit den Beobachtungsdaten von Fleming 1 und unseren Computermodellen konnten wir dieses ungewöhnliche System bis ins letzte Detail analysieren und dabei, wenn auch indirekt, mitten in das Herz des Nebels schauen. Dabei stellten wir fest, dass sich die beiden Sterne mehrere tausend Mal näher stehen als eigentlich erwartet."

Während Sterne üblicherweise einfach nur die Form einer Kugel aufweisen, zeigen viele planetarische Nebel eine auffallend komplexe Struktur mit knotenartigen Verdickungen, Filamenten und dichten Materiejets, welche verschlungenen Mustern folgen. Einige der eindrucksvollsten planetarischen Nebel, so auch Fleming 1, zeigen dabei zudem punktsymmetrische Strukturen. Im Fall von Fleming 1 bildet das Material, von den Polen ausgehend, S-förmige Ausflüsse, welche sich über eine Distanz von rund neun Lichtjahren erstrecken.

Die hier kurz vorgestellte Studie führt zu dem Ergebnis, dass dieses Muster durch die gegenseitige Wechselwirkung der beiden Weißen Zwerge verursacht wird. "Durch die Simulation des Doppelsternsystems im Zentrum von Fleming 1 lässt sich die Entstehung der wirklich eindrucksvollen Strukturen des planetarischen Nebels ganz hervorragend beschreiben", so Brent Miszalski, einer der an der Untersuchung beteiligten Wissenschaftler.

Die beiden Sterne im Zentrum von Fleming 1 sind demzufolge direkt für das Aussehen dieses Nebels verantwortlich. Als die beiden ursprünglich sonnenähnlichen Sterne sich der Endphase ihres Lebens näherten, begannen sie mit einem Ausdehnungsprozess. Dabei wurde der massereichere der beiden Sterne vorübergehend zu einem "stellaren Vampir", welcher die Materie aus den äußersten Schichten des anderen Sterns aufsaugte. Dieses Material sammelte sich zunächst in einer sogenannten Akkretionsscheibe rund um den Vampir-Stern an. Bei ihrem weiteren gegenseitigen Umlauf kam es zu Wechselwirkungen der beiden Sterne mit der Scheibe, so dass diese begann, wie ein schief stehender Kreisel zu schwanken. Diese "Präzessionsbewegung" beeinflusst dabei auch die Materie, welche von den beiden Polen der Scheibe in Form von Jets senkrecht zur Akkretionsscheibe nach außen getrieben wird.

Im Fall von Fleming 1, so die Schlussfolgerung der Astronomen, wurden die ersten Teile der Jets bereits vor etwa 16.000 Jahren erzeugt, welche sich in der Folgezeit mit einer Geschwindigkeit von rund 75 Kilometern pro Sekunde vom Zentrum des Nebels fortbewegten. Die gravitativen Wechselwirkungen zwischen den beiden Sternen und der Akkretionsscheibe hatten zur Folge, dass sich die beiden Jets dabei nicht in gerader Linie von den Polen der Scheibe fortbewegten, sondern vielmehr die heute zu beobachtende Gestalt eines Korkenziehers einnahmen.

Die neue Studie hat somit die bereits seit längerem diskutierte Theorie bestätigt, dass präzidierende Akkretionsscheiben in Doppelsternsystemen für die Entstehung symmetrischer Muster um planetarische Nebel wie Fleming 1 verantwortlich sind. Die detaillierten Aufnahmen des VLT haben außerdem zur Entdeckung eines stellenweise verdichteten Materierings im innersten Bereich des Nebels geführt. Vergleichbare Strukturen konnten zuvor bereits in der Umgebung von anderen Doppelsternsystemen beobachtet werden. Anscheinend, so die Annahme der Astronomen, sind solche Strukturen ein verräterisches Indiz für die Existenz eines Doppelstersystems innerhalb eines planetaren Nebels.

"Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass die Wechselwirkung zweier Sterne für die Form und vielleicht sogar für die Bildung planetarischer Nebel von großer Bedeutung sind", so Henri Boffin. Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse von Boffin et al. wurden am 9. November 2012 unter dem Titel "An Interacting Binary System Powers Precessing Outflows of an Evolved Star" in der Fachzeitschrift Science publiziert.

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Fachartikel von Boffin et al. bei Science:


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


» Ariane 5 startet 2 Kommunikationssatelliten
11.11.2012 - Gestern Abend startete eine Trägerrakete des Typs Ariane 5 von Kourou aus mit zwei Satelliten an der Spitze erfolgreich ins All.
Der Start erfolgte gegen 22.05 Uhr MEZ. Gut 2 Minuten nach dem Start waren die seitlichen Zusatzraketen ausgebrannt und wurden abgeworfen. Kurz darauf wurde auch die Nutzlastverkleidung entsorgt. Die Hauptstufe arbeitete fast 9 Minuten lang und gab anschließend Oberstufe und Nutzlast frei. 28 Minuten und 5 Sekunden nach dem Start wurde zunächst der Satellit Eutelsat 21B, 90 Sekunden später dessen Startaparatur SYLDA und 33:20 min nach dem Start Star One C3 im elliptischen Zielorbit ausgesetzt. Von hier gelangen die beiden Kommunikationssatelliten anschließend mit eigenem Antrieb in den Geostationären Orbit.

Eutelsat 21B soll bei 21,5 Grad Ost stationiert werden, hat eine Startmasse von etwa 5 t und soll Eutelsat W6 ersetzen. Der von Thales Alenia Space gebaute Satellit verfügt über 40 Ku-Band-Transponder und soll etwa 15 Jahre Daten, professionelle Videos und staatliche Kommunikation für Europa, Nordafrika, den Mittleren Osten und Zentralasien übertragen.

Star One C3 (3,2 t) basiert auf dem Star-2.4-Bus von Orbital Sciences und soll im Bereich von 75 bis 84 Grad West eingesetzt werden. Der Satellit gehört der brasilianischen Firma Star One (EMBRATEL) und soll mit 28 C- und 16 Ku-Band-Transpondern verschiedene Bereiche Südamerikas abdecken.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Arianespace, Raumcon, Skyrocket)


» Progress-M 17M auf schnellem Pfad zur ISS [Update]
31.10.2012 - Gegen 8.41 Uhr MEZ startete der russische Frachter vom Startplatz 1 des Kosmodroms Baikonur zur ISS. Er soll innerhalb von 6 Stunden am Heck der Internationalen Raumstation ankoppeln. Update: Nach planmäßigem Anflug und verkürztem Station halten koppelte der Frachter gegen 14.33 Uhr mit 13 cm/s Relativgeschwindigkeit an.
An Bord befinden sich etwa 2,4 t Fracht: Treibstoffe (683 kg), Verbrauchs- und Versorgungsgüter, Wasser (420 kg), Sauerstoff (28), Luft (19 kg), Lebensmittel (378 kg), darunter frisches Obst und Gemüse, individuelle Ausrüstung (119 kg) sowie Experimentiermaterial. Nach 9 Minuten wurde das Raumschiff von der Oberstufe getrennt, eine Minute später waren Solarzellenpaneele und Antennen entfaltet bzw. ausgeklappt.

Zunächst sollen 4 Manöver ausgeführt werden, um die Bahn anzuheben und dem geplanten Rendezvouspunkt anzupassen. So erfolgt gegen 9.25 Uhr ein Triebwerksschub, der die Geschwindigkeit des Raumschiffes um 25 m/s ändern soll. Weitere Anpassungen um 20 m/s bzw. zweimal 7 m/s sollen 10.08 Uhr, 10.45 Uhr und 11.17 Uhr erfolgen. Die eigentlichen Rendezvousmanöver beginnen gegen 12.15 Uhr MEZ.

Hier sind zwischen 12.35 Uhr und 13.22 Uhr drei Antriebsphasen vorgesehen, welche die Geschwindigkeit von Progress-M 17M relativ zur ISS um 17 m/s, 1,3 m/s bzw. 30 m/s verringern. 13.50 Uhr soll sich Progress in ca. 15 km Entfernung zur Station befinden und das Kurs-System aktiviert werden. Ab 14.04 Uhr sollen Richtungsänderungen den Anflug einleiten, 14.15 Uhr beginnt ein teilweiser Umflug der Station. Eine Viertelstunde später soll der Frachter bereits vor dem geplanten Andockstutzen am Heck der Station halten und 10 Minuten danach ankoppeln.

Aus dem Inneren der ISS werden diese Operationen überwacht. Im Falle eines technischen Defekts können die Kosmonauten an Bord per Handsteuerung eingreifen oder den Anflug abbrechen.

Gelingt der schnelle Anflug, der mit 6 Stunden Gesamtdauer erheblich kürzer ist als das bisher verwendete 50-stündige Annäherungsverfahren, so soll er ab 2013 bei den bemannten Sojus-Raumschiffen verwendet werden und damit die Wartezeit zwischen Start und Ankopplung erheblich verkürzen.

Heute vor 12 Jahren startete übrigens die erste Stammbesatzung, bestehend aus Juri Gidsenko, Sergej Krikaljow und William Shepherd mit dem Raumschiff Sojus-TM 31 zur Internationalen Raumstation. Seitdem ist sie durchgehend besetzt.

Update:
Nach einer Flugzeit von 5 Stunden und 52 Minuten koppelte Progress-M 17M gegen 14.33 Uhr MEZ erfolgreich am Heck der Internationalen Raumstation an. Station und Frachter flogen zu dieser Zeit über Kolumbien. Knapp 10 Minuten später war die zunächst lose Verbindung zwischen den beiden Raumfahrzeugen fest. Damit sind alle Kopplungsstutzen am russischen Segment belegt, zwei von Sojus-Raumschiffen und zwei von Progress-Frachtern.

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


» NGC 6362: Ein Sternen-Jungbrunnen
31.10.2012 - Die Kombination von Aufnahmen des 2,2-m-Teleskops der ESO in La Silla/Chile sowie des Hubble-Weltraumteleskops ermöglicht den bislang besten Einblick in diesen kleinen, aber hochinteressanten Kugelsternhaufen. Während die meisten Sterne sehr alt sind gibt es auch einige die deutlich jünger wirken.
Theoretisch ist die Altersverteilung in Kugelsternhaufen relativ einfach. Alle Sterne sind in etwa so alt, wie der Haufen an sich auch. Das wären bei NGC 6362 rund 10 Milliarden Jahre. Dementsprechend dominieren tatsächlich rote Riesen das Bild dieses Kugelsternhaufens. In etwa sonnengroßen Sterne sollten sich in diesem Alter zu Riesensternen aufgebläht haben. Massereichere Sterne sollte es nicht mehr geben - sie wären nach diesem Zeitraum bereits in einer Supernova explodiert und zu weißen Zwergen, Neutronensternen oder auch schwarzen Löchern geworden. Solche schweren Sterne sind während ihres Lebens sehr heiß und leuchten daher blau. Theoretisch gäbe es also keine blauen Sterne in einem solch alten Sternhaufen.

Praktisch lassen sich jedoch auch in diesem Sternhaufen blaue Sterne entdecken, die offenbar jünger sind als sie sein sollten. Man spricht hier von "blauen Nachzüglern", weil sie der theoretischen Entwicklung hinterher hinken. Man stellt sich also die Frage, wie diese Sterne so lange überleben konnten. Derzeit gehen die Astronomen davon aus, dass ganz normale alte Sterne eine Art "Frischzellenkur" erhalten haben. Durch Kollision mit anderen Sternen oder das Abziehen von Materie eines anderen Sterns nahmen Sterne an Masse zu, lange nachdem sie entstanden waren. Durch diesen Mechanismus kommen sie erst sehr spät in ihrem Leben überhaupt dazu, zu einem blauen Riesenstern zu werden oder können durch Massengewinn zumindest länger als normal ein solcher bleiben.

NGC 6362 ist ein vergleichsweise leuchtschwacher und daher unbekannter Kugelsternhaufen im Sternbild Ara (Altar) am Südhimmel. Entdeckt wurde er im Jahr 1826 vom schottischen Astronomen James Dunlop, während er mit seinem 22-cm-Teleskop in Australien den Himmel beobachtete. Heute ist er für die Astronomen aufgrund seiner Sternpopulationen ein interessantes Forschungsobjekt. Die vorliegende Aufnahme der ESO wurde mit dem Wide Field Imager des 2,2-m-Teleskops erstellt, das eine Leihgabe der Max-Planck-Gesellschaft an die ESO ist. Die Aufnahme wurde bereits während der pre-FLAMES-Durchmusterung (1998-2001) erstellt, mit der die Arbeit des FLAMES-Spektrografen am VLT vorbereitet wurde. Im Laufe der Durchmusterung wurden Einzelsterne gesucht, die von FLAMES untersucht werden sollen oder bereits wurden. Die Aufnahme aus der damaligen Durchmusterung wurde jetzt mit einer Detailaufnahme von Hubble kombiniert um genauere Untersuchungen durchführen zu können.

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(Autor: Stefan Heykes - Quelle: ESO)



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Mars Aktuell: Curiosity: Erste Ergebnisse des CheMin liegen vor von Redaktion



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» Curiosity: Erste Ergebnisse des CheMin liegen vor
31.10.2012 - Der Marsrover Curiosity hat kürzlich die Analyse einer ersten Bodenprobe durch sein CheMin-Instrument abgeschlossen. Den Analyseergebnissen zufolge weist das untersuchte Material von der Marsoberfläche Ähnlichkeiten mit verwitterten basaltischen Böden auf, welche auf der Erde in einer ähnlichen mineralogischen Zusammensetzung auf der Inselgruppe Hawaii im Pazifik zu finden sind.
Während der letzten Wochen war der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity hauptsächlich damit beschäftigt, im Bereich der im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Region "Rocknest" mit seinem CHIMRA-Probenentnahmesystem Bodenproben von der Marsoberfläche zu entnehmen und erste Analysen durch zwei im Inneren des Rovers platzierte Messinstrumente vorzubereiten (Raumfahrer.net berichtete).

Teile der entnommenen Proben wurden dabei zuerst gesiebt, bevor sie in das Innere des CheMin-Spektrometers weitergeleitet wurden. Durch den Einsatz eines Siebes wurde dabei sichergestellt, dass die Proben keine Partikel beinhalten, welche größer als 0,15 Millimeter - dies entspricht in etwa der Dicke eines menschlichen Haares - sind.

Die an das CheMin gelieferten Proben setzten sich nach der Einschätzung der Marsforscher aus zwei verschiedenen Komponenten zusammen. Zum einen handelt es sich um feine Staubpartikel, welche in der Vergangenheit durch globale Staubstürme von anderen Orten des Mars in das Innere des Gale-Kraters verfrachtet wurden. Zum anderen handelt es sich um feine Sandkörner, welche lokalen Ursprungs sein dürften.

Laut den Wissenschaftlern der NASA ist diese Materialzusammensetzung repräsentativ für die in der Gegenwart auf der Marsoberfläche ablaufenden Prozesse. Anders als im Fall der vor mehreren Wochen entdeckten Gesteinskonglomerate, welche ein eindeutiger Hinweis auf eine vor mehreren Milliarden von Jahren erfolgte Interaktion der Marsoberfläche mit fließendem Wasser sind (Raumfahrer.net berichtete), soll das neu zu untersuchende Material Auskünfte über die eher in der jüngeren Vergangenheit erfolgte Entwicklung der Planetenoberfläche liefern.

Das CheMin nutzt für seine Messungen die Effekte der Röntgenbeugung und der Röntgenfluoreszenz. Hierbei wird die innere Struktur der in der Probe enthaltenen Minerale bestimmt, welche auf eine charakteristische Art und Weise mit den von CheMin ausgesandten Röntgenstrahlen interagieren. Diese Methode ermöglicht es den beteiligten Wissenschaftlern, die in den zu untersuchenden Bodenproben enthaltenen Minerale mit einer noch nie zuvor auf dem Mars erreichten Genauigkeit zu bestimmen. Die bei diesem ersten Einsatz gewonnenen Erkenntnisse wurden gestern Abend von der NASA im Rahmen einer Pressekonferenz bekannt gegeben.

"Weite Bereiche der Marsoberfläche sind mit einer dünnen Staubschicht bedeckt. Bisher hatten wir nur eine ungenaue Vorstellung von dessen mineralogischen Zusammensetzung", so David Bish von der Indiana University in Bloomington/USA, einer der am CheMin-Instrument beteiligten Wissenschaftler. "Jetzt wissen wir, dass der Staub basaltischem Material ähnelt und signifikante Mengen an Feldspat, Pyroxen und Olivin enthält. Etwa die Hälfte der untersuchten Probe setzt sich zudem aus nicht kristallinem Material wie zum Beispiel vulkanischem Glas oder dessen Verwitterungsprodukten zusammen."

Diese ersten Messergebnisse decken sich mit den ursprünglichen Vermutungen der Wissenschaftler über die im Inneren des Gale-Kraters anzutreffenden Ablagerungen und stützen dabei auch die These, nach welcher der Mars in seiner Frühzeit eine "feuchte Periode" durchlief. Die zuvor entdeckten alten Gesteine deuten auf das frühere, längerfristige Vorhandensein von Fließgewässern hin, während die jüngeren Böden in erster Linie durch vulkanische Aktivitäten geformt wurden und seit ihrer Entstehung bestenfalls einen kurzfristigen Kontakt mit flüssigem Wasser gehabt haben dürften.

Laut den an der Curiosity-Mission beteiligten Wissenschaftlern weist die durch das CheMin untersuchte Probe von ihrer Zusammensetzung her starke Ähnlichkeiten mit den Böden auf, welche durch die Vulkane auf der Inselgruppe Hawaii im Pazifischen Ozean gebildet wurden. Auf seinem zukünftigen Weg zu der Basis des Aeolis Mons, dem im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberg, wird Curiosity auch die Ausläufer eines Dünenfeldes passieren, welches sich aus auffallend dunklen Sanddünen zusammensetzt. Solche "Dunklen Dünenfelder" bestehen in erster Linie aus Material, welches sich im Rahmen von vulkanischen Aktivitäten gebildet hat (Raumfahrer.net berichtete). Spätestens in diesem Bereich sollte das CheMin-Instrument also weitere Indizien auf die Hinterlassenschaften vulkanischer Aktivitäten nachweisen können.

"Wir hatten in der Vergangenheit viele Diskussionen über die vermutliche mineralogische Zusammensetzung des Marsbodens", so David Blake vom Ames Research Center der NASA in Moffett Field/USA, der leitende Wissenschaftler des CheMin. "Unsere quantitativen Ergebnisse dieser ersten Röntgenbeugungsanalyse liefern eine verbesserte und in einigen Fällen auch neue Identifikation der enthaltenen Minerale. Unser Team ist von der Qualität der Messwerte begeistert. Die Erwartungen bezüglich weiterer Daten, welche durch das CheMin in den kommenden Monaten gesammelt werden sollen, sind dadurch noch größer geworden."

Für die kommenden Tage ist die Entnahme einer weiteren Bodenprobe vorgesehen, welche dann dem SAM-Instrument, einem weiteren im Inneren des Rovers befindlichen Analyseinstrument, zugeführt werden soll. Im Gegensatz zum CheMin, welches ausschließlich die mineralogische Zusammensetzung einer Probe ermitteln kann, ist das SAM in der Lage, die chemischen Bestandteile der Bodenprobe zu analysieren.

Eines der drei Einzelinstrumente des SAM, das "Tunable Laser Spectrometer" (kurz "TLS"), wurde bereits am 28. Oktober dazu eingesetzt, um die Zusammensetzung der Marsatmosphäre zu ermitteln. Über die dabei gesammelten Daten wurde bisher allerdings noch nichts mitgeteilt.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 84 der Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von 484 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. Dabei haben die Kamerasysteme des Rovers mittlerweile über 21.600 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Bilder sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

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


» Mars Express: Neue Aufnahmen von den Nereidum Montes
01.11.2012 - Heute veröffentlichte Aufnahmen der Raumsonde Mars Express zeigen die Nereidum Montes am Rand des Argyre Planitia auf dem Mars. Die Bilder zeigen eine von verschiedenen geologischen Prozessen geprägte Region, in der Wasser, Eis und in der jüngeren Vergangenheit auch Wind und Wetter ihre erosiven Spuren hinterlassen haben.
Bereits seit dem Dezember 2003 befindet sich die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express in einer Umlaufbahn um den Mars und liefert den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern seitdem eine Vielzahl an Daten, durch deren Auswertung sich neue Einblicke in die Entwicklungsgeschichte unseres äußeren Nachbarplaneten ergeben. Am 6. Juni 2012 überflog die Raumsonde während des Orbits Nummer 10.736 das auf der südlichen Marshemisphäre gelegene Impaktbecken Argyre Planitia und bildete dabei einen Teilbereich von dessen nördlichen Randgebirges mit der High Resolution Stereo Camera (kurz "HRSC"), einem der insgesamt sieben wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Marsorbiters, ab.

Bei dem Argyre Planitia handelt es sich um ein Impaktbecken, welches bereits vor mehreren Milliarden Jahren in der Frühzeit des Mars bei dem Einschlag eines mehrere Kilometer durchmessenden Asteroiden auf der Südhälfte des Mars entstand. Mit einem Durchmesser von rund 1.800 Kilometern und einer Tiefe von bis zu fünf Kilometern handelt es sich hierbei um das zweitgrößte Einschlagsbecken auf der Marsoberfläche. Der Name des Beckens leitet sich von dem griechischen Wort für "Silber" - "Argyros" - ab. Benannt wurde das Becken von dem italienischen Astronomen Giovanni Schiaparelli, welcher diese in einem Teleskop auffallend hell erscheinende Oberflächenformation in seine berühmte Marskarte aus dem Jahr 1877 einbezog.

Die heute veröffentlichten Aufnahmen der HRSC-Kamera zeigen einen bei 40 Grad südlicher Breite und 310 Grad östlicher Länge gelegenen Bereich am nordwestlichen Rand des Argyre Planitia. In dieser Region befinden sich die Nereidum Montes, welche ein Bestandteil des Ringgebirges sind, von dem das Argyre Planitia umgeben ist. Die Nereidum Montes grenzen dabei unmittelbar an den Hauptring dieses Gebirges. Sie erstrecken sich in einem Bogen über eine Länge von etwa 1.100 Kilometer parallel zu dem Rand des Impaktbeckens. Einzelne Bergmassive erreichen dabei Höhen von drei- bis viertausend Metern. Etwa 380 Kilometer südöstlich von der abgebildeten Region befindet sich der Hooke-Krater, welcher Anfang Oktober 2012 von dem HRSC-Team vorgestellt wurde (Raumfahrer.net berichtete).

Benannt wurden die Nereidum Montes von dem griechischen Astronomen Eugène Michel Antoniadi (1870-1944), welcher auch unter dem Namen Eugenios Antoniadis bekannt ist und der das Gebiet mit seinem Teleskop entdeckt und anschließend beschrieben hat. Die Nereiden sind in der griechischen Mythologie Nymphen, die den Meeresgott Poseidon begleiten. Antoniadi war einer der bedeutendsten Mars-Forscher seiner Zeit. Unter anderem konnte er nachweisen, dass die von dem Astronomen Giovanni Schiaparelli entdeckten "Marskanäle" nur eine optische Täuschung waren und folglich auch nicht von intelligenten Marsbewohnern gebaut wurden. Auch in der Gegenwart benutzen Astronomen immer noch die von ihm entwickelte Antoniadi-Skala, mit der die Sichtverhältnisse bei astronomischen Beobachtungen beschrieben werden.

Auf den heute veröffentlichten Aufnahmen lassen sich eine Vielzahl von Landschaftsformen erkennen, welche unterschiedlichen Ursprungs sind. Einige der Oberflächenformationen sind durch die erosiven Einflüsse des Windes entstanden. Andere Formationen bildeten sich durch die Bewegungen von Gletschern auf der Marsoberfläche. Ein markantes Netz von kleinen, verästelten Tälern im nördlichen (rechten) Bilddrittel der Nadir-Aufnahmen zeugt von einer früheren Interaktion der Oberfläche mit flüssigem Wasser, welches vom Rand des Argyre Planitia kommend über die Oberfläche in das Innere des Becken geflossen ist. Dieses Wasser, so die Interpretation der Wissenschaftler, könnte eventuell bereits in der Frühzeit des Mars durch Regenfälle freigesetzt worden sein. Eine andere Möglichkeit ist, dass es sich hierbei um Schmelzwasser von geschmolzenen Wassereisgletschern handelt.

Die meisten größeren Krater in der abgebildeten Region weisen nicht das für Impaktkrater eigentlich typisches schüsselförmiges Profil auf. Vielmehr sind sie bis zum Rand mit einem Material aufgefüllt, welches dabei ein auffälliges konzentrisches Oberflächenmuster aufweist. Derartige Strukturen deuten auf Gletscher hin, die von Gesteinsschutt bedeckt sind - so genannte Blockgletscher. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass auch noch in der Gegenwart Wassereis unter dieser staubtrockenen Schutt- und Gerölldecke verborgen ist, welches so vor einer Sublimation - dem direkten Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand - geschützt ist.

Abhängig von der Dicke der bedeckenden Schicht könnte ein solcher im Untergrund gelegener Wassereisgletscher in dieser Region des Mars eine Mächtigkeit von mehreren zehn bis hin zu mehreren Hunderten von Metern aufweisen. Aus einem der abgebildeten Krater (zu erkennen am linken oberen Bildrand in der Nadir-Farbansicht) erstreckt sich eine etwa 20 Kilometer lange Gletscherzunge in die tiefer gelegenen Gebiete. Diese Zunge verfügt über fächerförmige, teils gewundene Umrisse. Diese Ablagerungen zeigen die größte Ausdehnung der Blockgletscher an.

Einen weiteren Hinweis auf einstmals oder sogar noch gegenwärtig unter der Oberfläche befindliches Wassereis bietet ein etwa zehn Kilometer durchmessender Krater, welcher am rechten (nördlichen) Bildrand der Nadir-Aufnahme zu sehen ist. Dieser Krater ist von einer deutlich erkennbaren Auswurfdecke umgeben ist. Bei dem Impakt, welcher zu der Entstehung dieses Kraters führte, wurde ursprünglich im Untergrund befindliches Wassereis aufgeschmolzen. Das durch die Einschlagsenergie freigesetzte Wasser vermischte sich mit Sand, Geröll und losem Oberflächengestein und transportierte dieses Material anschließend in die nähere Umgebung, wo es sich in Form der charakteristischen Ejektadecke ablagerte.

Die relativ glatten Ebenen stammen dagegen aus einer jüngeren Periode der Marsgeschichte, in der die Marsoberfläche nicht mehr mit Wasser interagierte. So gehört die glatte Umgebung, in die sich die Blockgletscher-Zungen erstrecken, zu den jüngsten Oberflächen in dieser Region. Durch Windverfrachtung wurden dort im Laufe der Zeit Staub und Sand abgelagert, wodurch unter anderem mehrere ausgedehnte Dünenfelder mit ihre charakteristischen Rippelmustern entstanden sind.

Die hier gezeigten Nadir-Farbansicht der Nereidum Montes wurde aus dem senkrecht auf die Planetenoberfläche blickenden Nadirkanal und den vor- beziehungsweise rückwärts blickenden Farbkanälen der HRSC-Stereokamera erstellt. Die perspektivische Schrägansichten wurden aus den Aufnahmen der Stereokanäle der HRSC-Kamera berechnet. Das weiter unten zu sehende Anaglyphenbild, welches bei der Verwendung einer Rot-Cyan- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal der Kamera abgeleitet. Des Weiteren können die Wissenschaftler aus einer höhenkodierten Bildkarte, welche aus den Nadir- und Stereokanälen der HRSC-Kamera errechnet wird, ein digitales Geländemodell der abgebildeten Marsoberfläche ableiten.

Das HRSC-Kameraexperiment an Bord der ESA-Sonde Mars Express wird vom Principal Investigator (PI) Prof. Dr. Gerhard Neukum von der Freien Universität Berlin geleitet. Dieser hat auch die technische Konzeption der hochauflösenden Stereokamera entworfen. Das für die HRSC-Kamera verantwortliche Wissenschaftlerteam besteht aus 40 Co-Investigatoren von 33 Institutionen aus zehn Ländern.

Die HRSC-Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt unter der Leitung von Prof. Dr. Gerhard Neukum entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH) gebaut. Sie wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Bilddaten erfolgt am DLR. Die Darstellungen der hier gezeigten Mars Express-Bilder wurden von den Mitarbeitern des Instituts für Geologische Wissenschaften der FU Berlin in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung erstellt.

Weitere während des Orbits Nummer 10.736 durch die HRSC-Kamera angefertigte Aufnahmen der Nereidum Montes finden Sie auf der entsprechenden Internetseite der FU Berlin. Speziell in den dort verfügbaren hochaufgelösten Aufnahmen kommen die verschiedenen Strukturen der Marsoberfläche besonders gut zur Geltung. Dort finden Sie auch die weiter oben erwähnte höhenkodierte Karte der Region.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: FU Berlin, DLR, ESA)


» Ein Selbstporträt des Marsrovers Curiosity
03.11.2012 - Am 31. Oktober 2012 nutzte der Marsrover Curiosity eines seiner Kamerasysteme dazu, um sich selbst abzubilden.
Am 31. Oktober 2012, dem Sol 87 seiner Mission, nutzte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity eines seiner zehn wissenschaftlichen Instrumente dazu, um ein Selbstporträt anzufertigen. Die an diesem Tag mit der MAHLI-Kamera angefertigten Aufnahmen wurden anschließend von den Missionsmitarbeitern zu einer Mosaikaufnahme des Rovers zusammengesetzt.

Die aus verschiedenen Blickwinkeln angefertigten 55 Einzelaufnahmen der am Ende des beweglichen Instrumentenarmes des Rover montierten Kamera dienen den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern und Ingenieuren unter anderem dazu, die aktuelle Verteilung des Marsstaubes auf der Oberfläche des Rovers zu bestimmen. Außerdem lassen sich anhand solcher Aufnahmen Aussagen über den aktuellen Status der Räder des Rovers (Staubbedeckung, Bodenkontakt) tätigen.

In einer vergrößerten Version dieses Mosaiks werden sogar Details der Oberfläche des Mars’ und des Rovers sichtbar, welche durch die Optiken der verschiedenen Kamerasysteme reflektiert werden.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 87 der Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von 484 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. Dabei haben die Kamerasysteme des Rovers mittlerweile fast 22.000 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Bilder sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

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


» Curiosity: Bisher kein Methan auf dem Mars
03.11.2012 - Am vergangenen Freitag wurden von der NASA die ersten Messergebnisse des SAM-Instrumentes vorgestellt, welches zuvor die chemische Zusammensetzung der Marsatmosphäre ermittelt hat. Im Rahmen dieser Messungen konnte der Marsrover Curiosity kein Methan in der Atmosphäre unseres Nachbarplaneten nachweisen.
Die Atmosphäre des Mars besteht hauptsächlich aus Kohlenstoffdioxid, welches dort im Durchschnitt mit einem Mengenanteil von 95,32 Prozent vertreten ist. Des weiteren enthält sie 2,7 Prozent Stickstoff, rund 1,6 Prozent Argon und geringe Anteile an Sauerstoff (1.300 ppm), Kohlenstoffmonoxid (800 ppm) und Wasserdampf (210 ppm). Anfang des Jahres 2003 gelang einem von Dr. Michael Mumma vom Goddard Space Flight Center (GSFC) der NASA geleitetem Team zudem der Nachweis von geringen Mengen an Methan in der Atmosphäre unseres äußeren Nachbarplaneten. Diese Messungen, welche mittels spektroskopischer Untersuchungen unter der Verwendung verschiedener irdischer Großteleskope gelangen, konnte im Jahr 2004 durch Messungen der von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express bestätigt werden (Raumfahrer.net berichtete).

Die Messungen deuteten darauf hin, dass das Methan zum Messzeitpunkt nicht gleichmäßig in der Atmosphäre verteilt war. Vielmehr konzentrierte es sich auf eine 2.500 durchmessende Region in der Nähe des Marsäquators. Laut den Berechnungen der Wissenschaftler wurden dabei in den Regionen Terra Sabaea, Nili Fossae und Syrtis Major etwa 19.000 Tonnen des Gases freigesetzt. Die Freisetzung des Methan muss dabei erst kurz zuvor erfolgt sein, denn unter den in der Marsatmosphäre vorherrschenden Bedingungen wird dieses Gas relativ schnell unter anderem durch die fast ungehindert auf den Planeten einfallende UV-Strahlung in seine Bestandteile zerlegt. Auch die auf der Marsoberfläche anscheinend weitläufig vorhandenen Perchlorate sind durch ihre aggressiven Eigenschaften für den relativ schnell erfolgenden Abbau von organischen Verbindungen, also auch für einen Methanabbau, verantwortlich.

"Methan wird in der Marsatmosphäre auf verschiedenen Wegen relativ schnell zerstört. Unsere Entdeckung von substantiellen Methanvorkommen in der nördlichen Hemisphäre deutet somit auf einen fortlaufenden Prozess hin, durch welchen dieses Gas freigesetzt wird", so Michael Mumma. Als mögliche Quellen für den Methannachschub kommen verschiedene geologische Prozesse wie zum Beispiel vulkanische Aktivitäten oder aber auch ein biologischer Ursprung in Frage. Methanproduzierende Mikroorganismen sind auf der Erde für etwa 90 bis 95 Prozent des hier in der Atmosphäre befindlichen Methans verantwortlich.

Eine weitere Erklärung für die Methanvorkommen auf dem Mars sind die Meteoriten, welche regelmäßig auf die Oberfläche unseres Nachbarplaneten gelangen (Raumfahrer.net berichtete). Auffällig ist zudem, dass die Methanvorkommen anscheinend jahreszeitlichen Schwankungen unterliegen - sie wurden bisher lediglich während des Sommers auf der nördlichen Marshemisphäre nachgewiesen - und zudem mit den täglichen Veränderungen des Wasserdampfgehaltes in der Atmosphäre korellieren.

Obwohl die Methanvorkommen auf dem Mars bisher von verschiedenen Wissenschaftlerteams bestätigt wurden, gilt dessen Vorhandensein aus wissenschaftlicher Sicht bisher jedoch keineswegs als endgültig gesichert. Andere Teams konnten die gesammelten Daten bei ihren Untersuchungen nicht bestätigen beziehungsweise kamen zu negativen Ergebnissen. Mit einer Konzentration von lediglich etwa 10,5 ppb befindet sich die Menge des in der Marsatmosphäre enthaltenen Methans hart an der Nachweisgrenze der bisher zur Untersuchung der Marsatmosphäre zur Verfügung stehenden Instrumente.

Dies hat sich jetzt jedoch erst kürzlich geändert. Am 6. August 2012 landete der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Rover Curiosity auf der Oberfläche des Mars. Bei einem der zehn wissenschaftlichen Instrumente des Rovers handelt es sich um das Instrument Sample Analysis at Mars (kurz "SAM"). Das SAM setzt sich aus drei Messinstrumenten zusammen, von denen eines - das Tunable Laser Spectrometer (kurz "TLS") - für die Ermittlung der chemischen Bestandteile der Marsatmosphäre und der Bestimmung von deren Mengenanteilen eingesetzt werden kann.

Kürzlich wurde das TLS erstmals für eine direkte Untersuchung der Marsatmosphäre eingesetzt, bei welcher deren Zusammensetzung mit einer sehr hohen Präzision bestimmt werden konnte. Im Rahmen dieser Messungen konnten die beteiligten Wissenschaftler allerdings kein Methan in der Marsatmosphäre nachweisen. Dieser nicht erfolgte Nachweis muss allerdings nicht bedeuten, dass die bisherigen Methannachweise auf dem Mars prinzipiell falsch sind.

Im Operationsgebiet von Curiosity, welcher innerhalb des bei 137,42 Grad östlicher Länge und 4,49 Grad südlicher Breite gelegenen Gale-Kraters aktiv ist, hat erst vor Kurzem der Frühling begonnen. Der Methannachweis im Jahr 2003 gelang jedoch während des Winters auf der Südhälfte des Mars. Sollte die Freisetzung von Methan auf dem Mars, sofern sie denn tatsächlich erfolgt, wirklich an die jeweiligen Jahreszeiten gebunden sein, so könnte der Nachweis eventuell zu einem späteren Zeitpunkt gelingen.

Nicht nur aus diesem Grund soll das SAM-Instrument auch in der Folgezeit regelmäßig dazu eingesetzt werden, um die jeweils aktuelle Zusammensetzung der Marsatmosphäre zu analysieren. Ein spezielles Augenmerk werden die beteiligten Wissenschaftler dabei darauf richten, in welchem Ausmaß sich die Zusammensetzung der Marsatmosphäre während eines Marsjahres verändert. Ein bekanntes Phänomen der Marsatmosphäre ist deren Dynamik. Während der Wintermonate frieren aufgrund der dann gegebenen tiefen Lufttemperaturen bis zu 35 Prozent des in der Atmosphäre enthaltenen Kohlenstoffdioxides aus und lagern sich dabei in Form von Trockeneis an den Polen des Planeten ab. Dieser sich stetig wiederholende Prozess von Sublimation und Resublimation hat zur Folge, dass sich sowohl die prozentuale Zusammensetzung der Atmosphäre als auch der Atmosphärendruck stetig verändern. Die Untersuchungen des SAM, aber auch die täglich erfolgenden Messungen der Wetterstation REMS werden unseren bisherigen Wissensstand über die damit verbundenen Prozesse deutlich erweitern.

Aber auch über die einstmals auf dem Mars gegebenen Bedingungen geben diese ersten Messergebnisse des SAM Aufschluss. Die Daten zeigen, dass sich in der Atmosphäre deutlich mehr "schwere" Kohlenstoffisotope befinden als dies eigentlich der Fall sein sollte. Die gewonnenen Daten zeigen ein anormales Übergewicht der schwereren Isotope von fünf Prozent gegen über den leichteren Isotopen auf. Diese Entdeckung unterlegt die These, dass sich die ursprüngliche Atmosphäre des Mars im Laufe der Zeit zumindestens teilweise in den Weltraum verflüchtigt hat (Raumfahrer.net berichtete). Die leichteren Kohlenstoffisotope entwichen ins All während sich die schwereren Isotope auf dem Mars halten konnten.

Dies wird auch durch die Ermittlung der Isotopenverhältnisse des Edelgases Argon durch das SAM unterlegt. Das SAM-Instrument konnte bei seinen Messungen etwa 2.000 mal mehr Argon-40-Isotope in der Marsatmosphäre nachweisen als Argon-36-Isotope. Diese Verteilung der Isotopenverhältnisse deckt sich mit den Untersuchungsergebnissen von auf der Erde aufgefundenen Meteoriten, welche ihren Ursprung auf dem Mars haben.

"Bereits anhand dieser ersten atmosphärischen Messungen sehen wir die Möglichkeiten, welche sich uns durch den Einsatz eines komplexen chemischen Labors auf der Marsoberfläche ergeben", so Paul Mahaffy vom Goddard Space Flight Center, der für das SAM-Instrument hauptverantwortliche Wissenschaftler. "Sowohl die Untersuchung der Marsatmosphäre als auch die Analyse von Oberflächenproben sind entscheidend für die Klärung der Frage, ob der Mars einstmals ein geeigneter Ort für die Entstehung von Leben war." Nach dem erfolgreichen Einsatz des SAM für die Untersuchung der Marsatmosphäre soll dem Instrument jetzt auch erstmals eine Bodenprobe zugeführt werden, welche daraufhin in Bezug auf ihre chemische Zusammensetzung analysiert werden soll.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 87 der Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von 484 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. Dabei haben die Kamerasysteme des Rovers mittlerweile fast 22.000 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Bilder sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

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


» Mars Odyssey wechselt auf das Backup-Computersystem
04.11.2012 - Die Raumsonde Mars Odyssey wird am morgigen 5. November 2012 auf ein redundantes und bisher noch nicht im Weltraum eingesetztes Backup-Computersystem umschalten. Im Rahmen dieser Umschaltung wird sich die Raumsonde in einen kontrollierten Sicherheitsmodus versetzen und ihre wissenschaftlichen Aktivitäten für mehrere Tage einstellen.
Wie die meisten Raumsonden verfügt auch der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsorbiter Mars Odyssey über zwei baugleiche Hauptcomputersysteme. Aufgrund dieser Redundanz kann die Raumsonde im Fall eines Ausfalls des einen Computersystems auf das Reservesystem umgeschaltet werden. Sowohl der A-Side-Computer als auch der als Backup vorgesehene B-Side-Computer verfügen dabei über verschiedene ebenfalls redundante Subsysteme, welche ausschließlich mit dem jeweiligen Computer verbunden sind.

Das für den Flugbetrieb des Orbiters Mars Odyssey verantwortliche Team des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien hat sich jetzt dafür entschieden, den seit dem Start der Raumsonde eingesetzten A-Side-Computer zu deaktivieren und Mars Odyssey bis auf weiteres mit dem B-Side-Computer zu betreiben.

Dieser Schritt hat zur Folge, dass die Lagekontrolle des Marsorbiters zukünftig durch die mit der "B-Side" verbundene Inertial Measurement Unit (kurz "IMU") erfolgen wird. Die IMU überprüft mittels eines Gyroskops regelmäßig die aktuelle Orientierung der Raumsonde im All. Der mit der IMU verbundene Computer kann mit den so gewonnenen Lagedaten wichtige Informationen über die gegebene Ausrichtung der für die Energieversorgung benötigten Solarpaneele, der für die Kommunikation mit der Erde eingesetzten Antennen und der an Bord befindlichen wissenschaftlichen Instrumente berechnen.

"Wir haben die Raumsonde jetzt seit mehr als 11 Jahren ausschließlich mit dem A-Side-Computer betrieben. Dieser Computer arbeitet nach wie vor einwandfrei, aber die mit ihm verbundene IMU zeigt langsam erste Abnutzungserscheinungen", so Chris Potts, der für Mars Odyssey verantwortliche Missionsmanager des JPL. "Wir beabsichtigen, am 5. November auf die B-Side zu wechseln. Sollten mit diesem System in Zukunft Probleme auftreten, so haben wir dann die immer noch voll funktionsfähige A-Side in Reserve."

In vielen potentiellen Problemsituationen würde die Raumsonde automatisch von dem gerade aktiven Computersystem automatisch auf das Reservesystem umschalten. Die jetzt vorgesehene Umschaltung auf den B-Side-Computer stellt sicher, dass die Raumsonde im Falle eines solchen automatischen Umschaltens auf den dann immer noch voll einsatzfähigen A-Side-Computer zugreift.

"Die IMU des B-Side-Computers befindet sich praktisch noch in einem fabrikneuen Zustand. Sie wurde zuletzt am Tag vor dem Start aktiviert", so Chris Potts. Die am 7. April 2001 an Bord einer Delta-II-Trägerrakete gestartete Raumsonde Mars Odyssey erreichte den Mars am 24. Oktober 2001 und trat unmittelbar darauf in eine Umlaufbahn um unseren äußeren Nachbarplaneten ein. Anfang 2002 nahm die Raumsonde ihre reguläre wissenschaftliche Arbeit auf. Außerdem stellt sie seit dem Januar 2004 eine wesentliche Relaisstation für den Datentransfer zwischen den auf der Planetenoberfläche operierenden Marsrovern der NASA und deren Kontrollzentrum am JPL dar.

Im Rahmen der geplanten Computerumschaltung wird sich Mars Odyssey am 5. November in einen so genannten Sicherheitsmodus versetzen und dabei sowohl ihre regulären wissenschaftlichen Arbeiten als auch die Tätigkeit als Kommunikationsrelaisstation vorerst einstellen. Nach der erfolgten Umschaltung wird das für die Kontrolle der Raumsonde zuständige Team des JPL über einen Zeitraum von mehreren Tagen hinweg überprüfen, ob die Umschaltung erfolgreich war und ob Mars Odyssey fehlerfrei arbeitet. Erst danach wird die Raumsonde die entsprechenden Kommandos erhalten, um wieder in den Normalbetrieb zurückzukehren.

Während dieses Zeitraumes wird der zweite derzeit aktive Marsorbiter der NASA, die Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), neben ihren eigenen Aufgaben auch die Kommunikationstätigkeiten von Mars Odyssey übernehmen und den Kontakt mit den beiden Marsrovern Opportunity und Curiosity aufrecht erhalten. Diese erhöhte Kommunikationsaktivität des Mars Reconnaissance Orbiter wird allerdings zur Folge haben, dass in diesem Zeitraum nur eine verminderte Datenmenge von diesen beiden Rovern zur Erde transferiert werden kann.

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


» Curiosity-Team arbeitet jetzt nach Erdzeit
11.11.2012 - Seit der Landung des Marsrovers Curiosity hat sich das für die Kontrolle des Rovers verantwortliche Team aus Wissenschaftlern und Ingenieuren den auf dem Mars herrschenden Verhältnissen angepasst und seine Arbeiten entsprechend der lokalen Marszeit ausgeführt. Seit dem 6. November arbeitet das Team nach der irdischen Zeit.
Seit seiner Landung auf dem Mars am 6. August 2012 hat der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Rover Curiosity am Ende eines jeden Arbeitstagen seine zuvor gesammelten Daten an das für die Kontrolle des Rovers verantwortliche Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Dort wurden diese Daten und Bilder in den folgenden Stunden ausgewertet und für die Erstellung der Kommandos für den nächsten Arbeitstag des Rovers verwendet, welche noch vor dem Beginn des nächsten Marstages zu dem Rover übermittelt werden mussten. Aufgrund dieser Vorgehensweise - Curiosity fährt und forscht während des Marstages, die Wissenschaftler und Ingenieure erstellen weitere Befehle während der folgenden Marsnacht - konnte eine größtmögliche Effizienz im Betrieb des Rovers gewährleistet werden.

Mit einer Dauer von 24 Stunden, 39 Minuten und 35 Sekunden fällt ein Marstag (auch als "Sol" bezeichnet) allerdings etwas länger aus als ein Tag auf der Erde. Dieser Zeitunterschied zwischen Erde und Mars hatte zur Folge, dass sich die Arbeitszeiten der an der Mission beteiligten Mitarbeiter während der letzten drei Monate an jeden Tag um 40 Minuten nach hinten verschoben haben. Diese ungewohnte und permanent erfolgende Umstellung der Arbeitszeiten und die damit verbundenen Verschiebungen im Schlaf- und Essrhythmus führen jedoch zu einer großen physischen und psychischen Belastung, welche sich dabei mit zunehmender Dauer auch negativ auf die Effizienz der Mitarbeiter auswirkt. Die Mitarbeiter der Curiosity-Mission berichteten während der letzten Wochen mehrfach in diversen Blogs und Internetforen über die mit diesem untypischen Biorhythmus verbundenen Probleme.

Um diesen bereits im Vorfeld bekannten Schwierigkeiten Rechnung zu tragen, war von vornherein geplant, dieses "Arbeiten nach Marszeit" auf eine Dauer von 90 Marstagen zu begrenzen. Aufgrund einer während der letzten Wochen erreichten Optimierung der Planungsaktivitäten für den Betrieb des Rovers konnte das Curiosity-Team jetzt wieder auf die Erdzeit wechseln. Alle für die weiteren Aktivitäten des Rovers wichtigen Arbeiten sollen ab jetzt zum größten Teil zwischen acht Uhr und 20 Uhr kalifornischer Ortszeit erledigt werden.

"Wir sind alle froh, dass wir uns nicht mehr nach der Marszeit richten müssen", so Richard Cook vom JPL, der Projektmanager der Curiosity-Mission. "Das Team konnte den täglichen Planungsprozess von über 16 Stunden in den ersten Wochen nach der Landung erfolgreich auf eine Dauer von 12 Stunden verkürzen. Wir werden beim Betrieb [des Rovers] immer besser."

Mit diesem Wechsel sind auch weitere organisatorische Veränderungen wie zum Beispiel eine Dezentralisierung der Planungsaktivitäten verbunden. Für den Betrieb des Rovers sind rund 200 Ingenieure des JPL und etwa 400 Wissenschaftler zuständig, welche größtenteils aus nicht zum JPL gehörenden Einrichtungen und Instituten stammen. Seit der Landung des Rovers haben über 200 dieser Wissenschaftler direkt am JPL gearbeitet und - ein weiterer die Psyche belastender Faktor - ihre Familien nur sporadisch gesehen. Mit dem Wechsel auf die Erdzeit werden diese Wissenschaftler Pasadena jetzt verlassen und ihre Arbeit an der Curiosity-Mission von ihren Heimatinstituten in Nordamerika und Europa aus fortsetzen.

"Die jetzt beendete Phase, in der wir alle zusammen an einem Ort gearbeitet haben, war ungemein wertvoll, um zu einem vollwertigen Team zu werden und sich auch gegenseitig unter dem Druck der täglich anstehenden Arbeiten kennenzulernen", so Joy Crisp, die stellvertretende Projektwissenschaftlerin des JPL. "Jetzt haben wir einen Punkt erreicht, an dem wir weiterhin zusammenarbeiten können, ohne dass die Leute dabei persönlich hier vor Ort sein müssen."

Für die Aufrechterhaltung des Kontaktes zur Planung der weiteren Rover- und Instrumentenaktivitäten und zur Diskussion des gesammelten wissenschaftlichen Daten werden die Teammitglieder zukünftig hauptsächlich Emails, Online-Chats sowie regelmäßig erfolgende Telefon- und Videokonferenzen nutzen.

"So schön die zurückliegende Zeit am JPL auch war - es ist doch ein gutes Gefühl, jetzt wieder zu Hause zu sein", so Ken Herkenhoff vom USGS. "Ich bin zuversichtlich, dass die zukünftige Vorgehensweise die Effizienz unsere Arbeiten nicht beeinträchtigen wird."

Die Arbeiten der vergangenen Tage konzentrierten sich auch weiterhin auf die Untersuchung des Marsbodens in der unmittelbaren Umgebung des Rovers. Am 4. November, dem Sol 88 der Mission, wurde der Boden in der Region "Rocknest", dem gegenwärtigen Standort Curiositys, mit der MAHLI-Kamera abgebildet. Am darauffolgenden Tag erfolgte an verschiedenen Stellen eine Bodenuntersuchung mit dem APX-Spektrometer.

Am 5. und 6. November wurde zudem das SAM-Instrument einem ausführlichen Test unterzogen, bei dem die einzelnen für eine Bodenanalyse notwenigen Sequenzen durchgespielt wurden, ohne dass sich allerdings eine Probe in dem SAM befand. Begleitet wurden diese Aktivitäten durch weitere Kameraaufnahmen der Umgebung und durch standardmäßig erfolgende Messungen der Instrumente REMS, RAD und DAN.

Am 9. November, dem Sol 93, entnahm die am Instrumentenarm des Rovers befindliche Baggerschaufel eine fünfte Bodenprobe von Rocknest, welche nach einer entsprechenden Aufbereitung durch das CHIMRA-Probenentnahmesystem zu gleichen Anteilen in das Innere des SAM-Instrumentes und zu dem CheMin-Spektrometer befördert und dort anschließend analysiert werden soll. Abhängig von der Energiesituation des Rovers - der Betrieb des SAM-Instrumentes gestaltet sich als sehr energieintensiv und benötigt den Großteil der täglich zur Verfügung stehenden Energiemenge - kann diese Untersuchung mehrere Tage andauern. Erst nach dem Abschluss der jetzt anstehenden Analysen wird der Rover seine Fahrt fortsetzen.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 95 der Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von über 480 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. Dabei haben die Kamerasysteme des Rovers mittlerweile fast 23.500 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des JPL übermittelt. Diese Bilder sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

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



 

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Saturn Aktuell: Der Saturnmond Titan leuchtet im Dunkeln von Redaktion



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» Der Saturnmond Titan leuchtet im Dunkeln
12.11.2012 - Langzeitbelichtete Aufnahmen der Raumsonde Cassini haben gezeigt, dass von dem Saturnmond Titan ein schwaches Leuchten ausgeht. Dieser als Nachthimmelsleuchten auch von der Erde her bekannte Effekt resultiert aus einer Interaktion der Titanatmosphäre mit geladenen Teilchen.
Das auf der Erde als Nachthimmelsleuchten bekannte atmosphärische Phänomen entsteht, wenn die in der Atmosphäre enthaltenen Atome und Moleküle durch die von der Sonne ausgehende ultraviolette Strahlung oder durch elektrisch geladene Partikel zum Leuchten angeregt werden. Den Cassini-Wissenschaftlern gelang bereits früher der Nachweis eines vergleichbaren Effektes in der Titanatmosphäre, als dieser größte und von einer dichten, mehrere hundert Kilometer hohen Atmosphäre umgebene Mond des Saturn direkt von der Sonne beschienen wurde. Im Jahr 2009 ergab sich schließlich eine Gelegenheit, um auch auf einen nicht von der Sonne beleuchteten Titan nach dem Nachthimmelsleuchten Ausschau zu halten.

"Es hat sich gezeigt, dass der Titan im Dunkeln leuchtet - wenn auch nur sehr schwach", so Robert West vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eines der Mitglieder des für die Bildauswertung der Saturnsonde Cassini verantwortlichen Cassini Imaging Science Teams. "Es ist ein wenig wie bei den Neonröhren einer Leuchtreklame, wo durch elektrische Energie erzeugte Elektronen mit den Neonatomen kollidieren und diese dabei zum Leuchten anregen. Wir erblicken hier Licht, welches durch die Zusammenstöße von geladenen Partikeln mit den Stickstoffatomen innerhalb der Titanatmosphäre emittiert wird."

Für ihre Beobachtungen nutzten die Wissenschaftler einen Zeitraum, in dem der Titan durch den Saturnschatten wanderte und somit nicht direkt dem Sonnenlicht ausgesetzt war. Die Wissenschaftler erwarteten im Vorfeld ihrer Bildaufnahmen, welche über einen Zeitraum von 560 Sekunden belichtet wurden, ein schwaches Leuchten zu erkennen, welches aus einer Höhe von etwa 700 Kilometern ausgeht und das durch Kollisionen mit geladenen Teilchen aus dem Saturn-Magnetfeld erzeugt wird.

Tatsächlich war auf den gewonnenen Aufnahmen ein extrem schwaches Leuchten zu sehen. Zur Überraschung der Wissenschaftler hatte dieses Leuchten seinen Ursprung allerdings nicht nur in der erwarteten Höhe von 700 Kilometern über der Oberfläche. Vielmehr stammte es auch aus deutlich tiefer gelegenen Regionen mit einer Höhe von bis zu lediglich rund 300 Kilometern.

Das Nachthimmelsleuchten auf dem Titan stammt somit aus so tiefen Regionen, dass sich sein Ursprung nicht ausschließlich durch eine Interaktion mit geladenen Sonnenteilchen erklären lässt. Auch das Magnetfeld des Saturn kommt in solch geringen Höhen über der Titanoberfläche laut den an den an den Untersuchungen beteiligten Wissenschaftlern nicht mehr als Auslöser in Frage. Vielmehr, so die bisher besten Vermutungen, dürfte eine tief in die Atmosphäre eindringende kosmische Strahlung oder eine bisher nicht näher bestimmte chemische Reaktion in den tieferen Atmosphärenschichten der Auslöser für das "nächtliche Leuchten" des Titan sein.

"Das Ganze ist deshalb so faszinierend, weil wir so etwas noch nie zuvor beim Titan beobachtet haben", so Bob West. "Es zeigt uns, dass wir noch immer nicht alles wissen, was es über den Titan zu lernen gibt."

Für die Wissenschaft ist der Einfluss von geladenen Teilchen auf die Titanatmosphäre deshalb von besonderem Interesse, weil die dabei auftretenden Interaktionen zur Bildung von komplexen organischen Verbindungen innerhalb der Atmosphäre führen können. "Wir wollen verstehen, welche Prozesse die chemischen Reaktionen auslösen, durch die sich die Moleküle entwickeln, welche den dichten Dunstschleier aus organischen Molekülen in der Titanatmosphäre bilden", so die Cassini-Projektwissenschaftlerin Linda Spilker vom JPL. "Entsprechende Untersuchungen können uns letztendlich dabei helfen, unser bisheriges Verständnis über die organische Chemie auf der jungen Erde zu verbessern."

Für die an der Cassini-Mission beteiligten Wissenschaftler ergibt sich bereits in wenigen Stunden die nächste Gelegenheit, um den 5.150 Kilometer durchmessenden Titan und dessen dichte Atmosphäre eingehender zu untersuchen. Am morgigen 13. November wird Cassini um 11:22 MEZ einen gesteuerten Vorbeiflug an dem Mond Titan absolvieren, welcher dabei in einer Höhe von 973 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 5,9 Kilometern pro Sekunde passiert werden wird (Raumfahrer.net berichtete). Während der Phase der dichtesten Annäherung an den Titan soll bei dieser Gelegenheit die Dichte von dessen obersten Atmosphärenschichten ermittelt werden.

Die Atmosphäre des Titan erhebt sich etwa zehnmal höher in den Weltraum als die irdische Atmosphäre. Selbst bei der am 13. November erreichten Überflughöhe wird die Raumsonde somit durch die Gaspartikel der Titanatmosphäre zwar minimal, aber doch deutlich messbar abgebremst werden. Diese Abbremsung macht sich unter anderem in den von Cassini ausgestrahlten Radiosignalen durch eine Dopplerverschiebung bemerkbar. Mit den zeitgleich erfolgenden Messungen durch das Ion and Neutral Mass Spectrometers (INMS), einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, soll die exakte Partikeldichte in der durchflogenen Region ermittelt werden.

Diese Messungen dienen nicht ausschließlich der Untersuchung der Dichte der Titanatmosphäre, sondern haben vielmehr auch einen praktischen und für den zukünftigen Betrieb der Raumsonde notwendigen Effekt. Diese bei jedem Titan-Vorbeiflug erfolgenden Abbremsungen der Raumsonde haben direkte Auswirkungen auf die Geschwindigkeit und den Kurs von Cassini. Durch die zu sammelnden Daten, so die Erwartungen der beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure, ergeben sich Informationen über den zukünftigen Treibstoffverbrauch, welcher bei zukünftigen Kurskorrekturmanövern in Verbindung mit Vorbeiflügen an dem Titan erforderlich sein wird.

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. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll Cassini den Saturn noch bis zum Jahr 2017 erkunden und am 15. September 2017 aufgrund des dann aufgebrauchten Treibstoffvorrates kontrolliert in der Atmosphäre des Ringplaneten zum Absturz gebracht werden.

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



 

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