InSpace Magazin #499 vom 3. September 2013

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #499
ISSN 1684-7407


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Curiosity: Autonome Navigation und Mondbeobachtungen

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Raumsonde Cassini beginnt den 198. Saturn-Umlauf

> ISS Aktuell:
Erfolgreicher Ausstieg russischer Raumfahrer

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Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

alle paar Jahre können wir das Schauspiel genießen, dass ein Komet über den Himmel zieht. Ab November ist es mal wieder soweit, es handelt sich um den erst vor etwa einem Jahr entdeckten Kometen ISON. Auf dem Höhepunkt des Spektakels dürfte er gut zu erkennen sein. Wie es heißt, macht er jetzt seine erste Runde um die Sonne und soll daher noch voll leichten, flüchtigen Staubes sein, anders als "alte" Kometen, die bei mehreren Sonnentrips schon quasi "ausgebacken" sind. Mehr zu ISON können Sie in unseren News der letzten zwei Wochen nachlesen.

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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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.

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News

• Zenit-3SLB transportiert Amos 4 ins All «mehr» «online»
• Start der indischen GSLV-D5 im Dezember 2013? «mehr» «online»
• Reschetnjow baut AOneSat-1 «mehr» «online»
• Entwurf für neues russisches Raumschiff steht «mehr» «online»
• Drei chinesische Satelliten gestartet «mehr» «online»
• Galaxien im (ganz) jungen Universum «mehr» «online»
• Südkoreanischer Radarerkundungssatellit im All «mehr» «online»
• Dream Chaser erreicht weiteren Meilenstein «mehr» «online»
• US-Aufklärungssatellit gestartet «mehr» «online»
• Ariane 5 startet zwei Kommunikationssatelliten «mehr» «online»


» Zenit-3SLB transportiert Amos 4 ins All
01.09.2013 - Am 31. August 2013 brachte eine dreistufige Rakete vom Typ Zenit-3SLB den Kommunikationssatelliten Amos 4 ins All. Der Start erfolgte wenige Sekunden vor 22.05 Uhr MESZ von der Rampe Nr. 1 der Startanlage 45 im kasachischen Baikonur aus.
Amos 4 wurde von einer Zenit-3SLB mit einer auf einer im Rahmen des sowjetischen Mondprogramms entwickelten Konstruktion aufbauenden Oberstufe vom Typ Block-DM-SLB in den Weltraum gebracht. Die erste Stufe mit RD-171-Triebwerk der von Juschnoje in der Ukraine gebauten und aus einem Flüssigkeitsbooster für die sowjetische Schwerlastrakete Energia entwickelten Trägerrakete wurde kurz vor dem Abheben gezündet und brannte nach rund zweieinhalb Minuten aus. Anschließend trug die zweite Stufe mit einem RD-120-Triebwerk und einer Lenktriebwerkseinheit vom Typ RD-8 den Block-DM-SLB und die Nutzlast weiter in die Höhe. Während des Betriebs der zweiten Stufe wurde die Nutzlastverkleidung über dem in Transportkonfiguration rund 5,2 Meter hohen Satelliten an Bord abgeworfen. Rund achteinhalb Minuten nach dem Start war auch die zweite Stufe ausgebrannt und abgetrennt.

Anschließend war es Aufgabe des Block-DM-SLB mit drei Brennphasen seines RD-58M-Triebwerks, das wie die der Startstufen Kerosin mit flüssigem Sauerstoff verbrannte, die Nutzlast in den vorgesehenen Zielorbit zu bringen. Der neue Erdtrabant für den Kommunikationssatellitenbetreiber Space-Communications LTD (Spacecom) aus Israel erreichte schließlich den richtigen Transferorbit, und trennte sich zum vorgesehenen Zeitpunkt gegen 4.50 Uhr MESZ am 1. September 2013 von der Raketenoberstufe. Die staatliche russische Nachrichtenagentur RIA Novosti gab bekannt, einem Sprecher von RKK Energia zufolge befinde sich Amos 4 unter Kontrolle seines Betreibers. Die russische Raumfahrtagentur Roscosmos meldete das erfolgreiche Aussetzen und die Übergabe der Kontrolle ebenfalls.

Die Orbitzirkularisierung wird Amos 4, der vom Technologiekonzern Israel Aircraft Industries (IAI) mit maßgeblicher Unterstützung durch Thales Alenia Space (TAS) gebaut wurde, mit einem eigenen rund 420 Newton starken Triebwerk des Typs S400 von Astrium vornehmen. Der dreiachsstabilisierte Satellit soll im Geostationären Orbit bei 65 Grad Ost Position beziehen. Für Inbetriebnahmearbeiten und Tests wird der Satellit zunächst bei 67,25 Grad Ost stationiert, wo er in rund zwei Wochen eintreffen soll.

Von der endgültigen Position aus will man via Amos 4 Empfänger in Indien, dem Mittleren Osten und Russland mit direkt ausgestrahlten Rundfunk- und Fernsehprogrammen versorgen und ihnen Zugriff auf Breitband-Internet-, Video-Distributions- und VSAT-Kommunikationsdienste ermöglichen. Die Ausstattung der Kommunikationsnutzlast des Satelliten erfolgte derart, dass bei Bedarf auch Empfänger in weiteren Gebieten in China, Osteuropa, Südafrika, Südost- und Zentralasien erreicht werden können.

Die Kommunikationsnutzlast von Amos 4 umfasst 4 Ku-Band- und 8 Ka-Band-Transponder sowie 10 Kommunikationsantennen unterschiedlicher Größe und Richtbarkeit. An Bord des Satelliten untergebrachte Ka-Band-Antennentechnik von TAS soll mit Einrichtungen zum Schutz vor absichtlichen Störversuchen versehen worden sein.

Die Lebenserwartung von Amos 4 liegt bei mindestens 12 Jahren. Die Startmasse des Satelliten betrug nach Angaben von Spacecom und des Startanbieters Landlaunch alias Space International Services Ltd. (SIS) rund 4,2 Tonnnen.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: IAI, RIAN, Roscosmos, Spacecom)


» Start der indischen GSLV-D5 im Dezember 2013?
01.09.2013 - Die Indische Weltraumforschungsorganisation (ISRO) teilte am 29. August 2013 mit, dass sie ihre Rakete GSLV-D5 mit dem Kommunikationssatelliten GSAT 14 an Bord nun im Dezember 2013 starten möchte. Der Countdown für einen Start am 19. August 2013 musste wegen eines Treibstofflecks in der zweiten Stufe der Rakete abgebrochen werden.
Zum Zeitpunkt des Abbruchs auf dem Gelände des Satish Dhawan Space Center (SDSC) auf Sriharikota an Indiens Südküste war die 49,13 Meter hohe Rakete mit rund 210 Tonnen flüssigen Treibstoffen betankt. Die zweite Stufe vom Typ GS2 war mit den flüssigen Treibstoffen UH25 (75% Unsymetrisches Dimethylhydrazin (UDMH) + 25% Hydrazinhydrat) und N2O4 (Distickstofftetroxid) beladen. Rund 750 Kilogramm UH25 sind laut ISRO aus der Stufe ausgetreten und verursachten eine Kontamination der Startanlage und ihrer Umgebung.

Die Verseuchung mit der gesundheitlich nicht unbenklichen Substantz (giftig, ätzend und krebserregend) machte Arbeiten erforderlich, die 6 Tage lang rund um die Uhr ausgeführt wurden, bis die UH25-Konzentration auf ein ungefährliches Maß gesunken war, berichtete die ISRO. Erst anschließend konnte die Rakete am Morgen des 26. August 2013 in ihr Integrationsgebäude zurück transportiert werden. Dort wurden die einzelnen Stufen der GSLV-D5 voneinander getrennt.

Eine Kommission zur Untersuchung der Ursache des Treibstofflecks und Ausarbeitung eines Plans für einen möglichst bald abzuwickelnden Start der GSLV-D5 unter dem Vorsitz von Shri K. Narayana konstituierte sich am 20. August 2013. Hinischtlich des Ortes der Undichtigkeit geht man derzeit von einem Problem mit dem unteren Teil des UH25-Tanks oder den Leitungen, die zu seiner Betankung verwendet werden, aus. Die Stufe mit dem Leck soll in ISROs Zentrum für Flüssigkeitsantriebe in Mahendragiri LPSC (Liquid Propulsion Systems Centre) umfänglich untersucht werden.

Um möchlichst bald eine flugfähige Rakete auf die Startrampe zu bekommen, lässt die ISRO eine andere GS2-Stufe vorbereiten. Die ebenfalls mit Flüssigkeitstriebwerken versehenen seitlichen Booster der GSLV-D5 vom Typ L40 will die ISRO auch durch neue ersetzen. Die zentrale Feststoffstufe vom Typ GS1 alias S139 gilt es zu überprüfen, durch das Mißgeschick gegebenenfalls beschädigte und im angelaufenen Startprozeß evtl. nur einmalig verwendbare Komponenten sind zu ersetzen. Die enttankte kryogene Oberstufe vom Typ GS3 alias CUS, das Naviagtionssystem der Rakete und der Satellit werden zwischenzeitlich unter definierten Bedingungen sicher gelagert.

Auf Basis der Verfügbarkeit von Baugruppen und Einzelteilen geht die ISRO derzeit davon aus, in der ersten Woche des Dezember 2013 eine neuerliche Montage und die zu wiederholenden anbschließenden Tests der GSLV-D5 im Integrationsgebäude beenden zu können. Gelingt dies, könnte der Start der Rakete im Dezember 2013 stattfinden.

Die Rakete, bei der in der kryogenen Oberstufe zum ersten Mal erfolgreich ein in Indien entwickeltes Triebwerk, das flüssigen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff verbrennt, zum Einsatz kommen soll, hat die Aufgabe, den Kommunikationssatelliten GSAT 14 in den Weltraum zu transportieren. Das Raumfahrzeug mit einer Startmasse von rund 1.982 Kilogramm und einer Trockenmasse von 851 Kilogramm ist als Ersatz für GSAT 3 alias EDUSAT gedacht, der sich seit dem 20. September 2004 im All befindet, und für eine Positionierung bei 74 Grad Ost im Geostationären Orbit vorgesehen. Dort will man es in Kollokation mit INSAT 3C, INSAT 4CR und KALPANA-1 betreiben.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: ISRO)


» Reschetnjow baut AOneSat-1
01.09.2013 - AOneSat, ein Unternehmen mit Sitz in der Schweiz, plant eine Konstellation aus drei Breitband-Kommunikationssatelliten. Mit dem Bau des ersten Erdtrabanten namens AOneSat-1 wurde jetzt der russische Satellitenhersteller Reschetnjow Informational Satellite Systems (JSC ISS) beauftragt.
Für die 2009 gegründete AOneSat Communications AG unterzeichnete ihr Präsident Dr. Subba Rao Pavuluri eine entsprechende Vereinbarung, für Reschetnjow der Chefdesigner und Generaldirektor Nikolai Testojedow. Der Vertrag wurde während des Moskauer Aerosalon MAKS 2013 in Schukowski bei Moskau geschlossen.

Die Vetragspartner hoffen, dass AOneSat-1 im Jahre 2016 startbereit ist. Reschetnjow mit Sitz in Schelesnogorsk nordöstlich von Krasnojarsk will den neuen Satelliten basierend auf dem hauseigenen Satellitenbus Express-1000H bzw. Ekspress 1000N aufbauen. Das Raumfahrzeug soll für einen Einsatz im All von 15 Jahren ausgelegt werden und Nutzer in Lateinamerika adressieren.

Die vollständige Konstellation aus drei Satelliten soll Empfänger in Afrika, in Nord- und Südamerika, in Europa, dem Mittleren Osten und dem Süden Asiens versorgen. Für alle drei Satelliten zusammen plant man insgesamt 120 Transponder verteilt auf das C-, das Ku- und das Ka-Band. Ein zusätzlicher vierter Satellit ist angedacht.


(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: AOneSat, Reschetnjow)


» Entwurf für neues russisches Raumschiff steht
01.09.2013 - Im Umfeld der Moskauer Luft- und Raumfahrtausstellung MAKS wurde der abschließende Entwurf für das neue Bemannte Transport-Raumschiff (Pilotirujemui Transportnui Korabl = PTK NP) vorgestellt. Ausgestellt wurde zudem ein 1:1-Modell des Landeapparates.
Auch Änderungen, die erst im Dezember vergangenen Jahres durch den Auftraggeber Roskosmos vorgenommen wurden, sind im Entwurf berücksichtigt. Zuletzt hatte man im Juli noch letzte Hand angelegt.

Demnach soll PTK NP nur in zwei Varianten gebaut werden, eine für erdnahe Bahnen, beispielsweise zum Anfliegen einer Raumstation und eine für Mondflüge. Beide unterscheiden sich im Wesentlichen in Tank- und Triebwerksgrößen, in der vorgesehenen maximalen Einsatzdauer und in der Stärke des Hitzeschildes für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre.

Die Variante für den Erdorbit besitzt eine Startmasse von 14,4 Tonnen, wovon etwa 10 t auf die Besatzungskabine entfallen. Diese hat die Form eines Kegelstumpfes mit einem Basisdurchmesser von 4,50 m, einer Höhe von etwa 3,50 m und einem oberen Durchmesser von etwa 2,20 m. Damit ergibt sich ein Innenvolumen von etwa 30 Kubikmetern, von denen 17 Kubikmeter der Besatzung im oberen Teil zur Verfügung stehen. Den übrigen Anteil belegen Frachtraum, Aggregatabteil, ein spezielles Fallschirmabteil sowie der Kopplungsstutzen am Bug.

Mittlerweile ist das Raumschiff nur noch für eine vierköpfige Besatzung ausgelegt, verfügt aber über einen abgetrennten und zeitweilig vergrößerbaren Hygienebereich, der nicht nur als Toilette dient. Klima- und Belüftungsanlagen sind vollständig verkleidet, eine modernisierte Bedienkonsole steht den Raumfahrern auf den beiden mittleren Plätzen zur Verfügung und kann nach "oben" geklappt werden. Im Frachtabteil können 500 kg Nutzlast ins All und auch wieder zurück auf die Erde transportiert werden.

Beim Start existieren für jede Flugphase Rettungsmöglichkeiten, vor allem durch einen mit Feststoffsätzen bestückten Raketenturm, wie er ähnlich bereits bei Sojus-Raumschiffen Anwendung findet. Bei der Landung ist man wieder konservativer geworden. Zwei Sätze von Pilotschirmen ziehen die drei Hauptfallschirme aus dem Innenraum. Erst in der Endphase der Landung und nach dem Abwurf des Hitzeschildes werden 4 Beine ausgeklappt und in etwa 10 Metern Höhe Triebwerke gezündet, die für eine weiche und aufrechte Landung sorgen sollen.

Durch die veränderte Form und die breitere Basisfläche lässt sich das neue Raumschiff aerodynamisch besser steuern und kann die Flugbahn stärker strecken sowie seitlich korrigieren als dies bei der Sojus der Fall ist. So eignet sich die modular aufgebaute Besatzungskabine gleichermaßen für Erdorbit- und Mondflüge. Die drei Teile des Landers sollen sich unabhängig voneinander warten lassen. Man strebt an, dass jede Einheit bei fünf Flügen zum Einsatz kommt. Als Landegenauigkeit werden 5 km angegeben.

Das Geräteabteil ist zylindrisch und an der Unterseite der Kapsel befestigt. Es wird nicht wieder verwendet. Der Durchmesser liegt bei 3,5 Metern, die Länge bei der Erdorbitversion bei etwa 2,60 Metern. Damit ist das Raumschiff insgesamt 6,10 m lang. Zwei Solarzellenpaneele sind während des Starts am Serviceteil anliegend zusammengeklappt und unter einer Verkleidung verborgen. Ausgeklappt ergibt sich eine Spannweite von 13,80 m, jeder Flügel enthält zwei Solarzellenflächen mit Abmessungen von etwa 1,60 m mal 2,30 m. Die Gesamtfläche der am Ausleger um eine Achse drehbaren Solarzellen liegt bei etwa 14 bis 15 Quadratmetern, woraus sich bei 25% Wirkungsgrad etwa 5 kW elektrischer Leistung gewinnen lassen.

Die Erdorbitvariante soll bis zu einem Jahr im All bleiben können. Für die Struktur und die Hülle kommen neue Materialien zum Einsatz, die auch vor Mikrometeoriten einen besseren Schutz bieten sollen. Die Mondflugvariante, die auch für Missionen zu Langrangepunkten vorgesehen ist, soll eine Masse von 20 Tonnen besitzen. Der Nutzlastanteil sinkt dabei auf 100 kg, die maximale Flugdauer auf 180 Tage.

Noch nicht klar ist die Trägerrakete für das neue Raumschiff. Erste Testflüge könnten an der Spitze einer Zenit erfolgen. Für das einsatzfähige Raumschiff wird wohl eine spezielle Variante der Angara 5 entwickelt. Für Mondflüge sind dann aber stärkere Raketen gefordert.

Die Vorgeschichte für das Raumschiff ist etwas komplex. Zunächst plante man mit Kliper ein Raumschiff im Auftriebskörperdesign, dem zwischenzeitlich sogar Flügel wuchsen. Da sich diese Form aber nicht für die Rückkehr mit hoher Geschwindigkeit vom Mond eignete, ging man zurück zum Kapseldesign. Hier wollte man mit der ESA ein gemeinsames Raumfahrzeug entwickeln, konnte sich aber nicht einigen, wer für welche Komponenten die Hauptverantwortung übernehmen sollte. Schließlich beauftragte Roskosmos Energija 2009 direkt mit der Entwicklung des neuen Raumschiffes. Nach einigen Änderungen in der Ausschreibung wurde schließlich August 2013 als Zielzeitpunkt für den Abschluss der Konzeptphase festgelegt. Einige der Neuentwicklungen sollen beim modifizierten Sojus-MS-Raumschiff bereits getestet und verwendet werden.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: MAKS, Energija, WPK)


» Drei chinesische Satelliten gestartet
03.09.2013 - Dabei handelt es sich um Yaogan 17A, B und C. Die Satelliten fliegen in einer Dreiecksformation und dienen der Erdobservation.
Von offizieller chinesischer Seite werden wissenschaftliche Anwendungen wie Landvermessung, Katastrophenmanagement oder Erntevorhersagen als Hauptanwendungen angegeben. Die Dreiecksformation weist allerdings darauf hin, dass die Ortung von Funksendern ein Hauptzweck der Mission ist. Allein aufgrund ihrer Funkemmissionen können damit beispielsweise die Positionen von Schiffen auf den Weltmeeren auch bei Bewölkung und Dunkelheit festgestellt werden.

Der Start der drei Satelliten erfolgte am 1. September 2013, gegen 21.16 Uhr MESZ vom Jiuquan Satellitenstartzentrum an der Spitze einer Rakete des Typs Langer Marsch 4C (CZ-4C). Bereits zweimal hat die Volksrepublik China derartige Satellitenformationen ins All gebracht: Yaogan 9 im März 2010 und Yaogan 16 im November 2012.

Die Bahnen der Satelliten liegen in etwa 1.100 Kilometern Höhe bei einer Bahnneigung von 63,4 Grad gegen den Äquator.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Skyrocket, Space Launch Report, Raumcon, CAST)


» Galaxien im (ganz) jungen Universum
20.08.2013 - Astrophysiker aus unterschiedlichen Nationen haben in einem großen Forschungsprojekt mit dem Hubble-Teleskop neue Einblicke in die Kinderstube der Galaxien gewonnen. Demnach gab es die heutigen Galaxientypen schon zwei Milliarden Jahre früher als bisher angenommen.
Eines der wichtigsten Forschungsfelder des Hubble-Teleskops ist die Abbildung von Galaxien im frühen und ganz frühen Universum. Gerade hier hat das Weltraumteleskop durch seine tiefen, langbelichteten Bilder („Deep Fields“) völlig neue Einblicke in die Entwicklung des Kosmos und seiner Bestandteile, insbesondere der Galaxien, ermöglicht. Die nun in der Zeitschrift „The Astrophysical Journal“ veröffentlichten Ergebnisse verdeutlichen, dass im frühen Universum bereits alle Galaxientypen existierten, die gesamte so genannte Hubblesequenz also schon vorhanden war.

Die Hubblesequenz ist eine wichtige Grundlage der Erforschung der Galaxienbildung und –entwicklung. Edwin Powell Hubble hat sie in den 1930er Jahren entwickelt. Sie stellt die unterschiedlichen Galaxientypen in eine morphologische Ordnung, angefangen mit den elliptischen Galaxien ganz links bis zu den Spiralgalaxien rechts, wobei das Schema hier noch nach Spiralen und Balkenspiralen unterschiedet. Dazwischen liegen die irregulären Galaxien, denen Hubble keine bestimmte Form zuweisen konnte. Obwohl das Schema später erweitert und verfeinert worden ist (Sandage, de Vaucouleurs) und trotz seiner Nachteile und Unzulänglichkeiten ist es nach wie vor die bekannteste Einteilung der im Weltall vorkommenden Galaxientypen.

So wie die Sequenz angelegt ist, hat Hubble sich auch die Entwicklung der Galaxien vorgestellt. Von links (den elliptischen Galaxien) nach rechts (den feiner gegliederten und ausdifferenzierten Spiralen und Balkenspiralen). Heute lesen die Astrophysiker sie eher anders herum: Demnach stehen die elliptischen Galaxien am Ende der Entwicklung. Allerdings ist die Hubblesequenz keine Zeitleiste der Entwicklung von Galaxien und wird heute auch nicht mehr so verstanden.

Bisher war man bei den Untersuchungen der Galaxientypen im frühen Universum stärker auf irreguläre Galaxien gestoßen. Nun aber fand man in einer Entfernung von 11,5 Milliarden Lichtjahren bereits eine große Anzahl anderer Galaxien aus der Hubblesequenz, so wie sie in näheren (und damit jüngeren) Bereichen des Kosmos vorkommen. Damit war der "Galaxienzoo" bereits etwa zwei Milliarden Jahre nach dem Beginn des Universums mit all seinen morphologischen Typen vorhanden. Dies ist für die Forscher eine Überraschung, weil es den gängigen Annahmen zur Entwicklung der Galaxien im jungen Universum widerspricht. Nun müssen die Theorien überprüft und an die Wirklichkeit angepasst werden.

Für das Forschungsprojekt wurden insgesamt 1671 Galaxien aus dem frühen Universum aufgenommen und analysiert. Damit ist es das bisher umfangreichste Beobachtungsprojekt des Hubble-Teleskops.

Die Studie (englisch) bei arxiv.org

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(Autor: Hans Lammersen - Quelle: Welt der Physik, Welt.de)


» Südkoreanischer Radarerkundungssatellit im All
23.08.2013 - Dabei handelt es sich um Arirang 5, der auch als KOMPSat 5 geführt wird. Dies steht für KOrean Multi-Purpose Satellite, also koreanischer Mehrzwecksatellit. Er ergänzt die bisher drei Satelliten dieser Serie, welche die Erdoberfläche aber im sichtbaren Licht erfassen bzw. erfassten.
Arirang 5 hingegen verfügt über ein in Südkorea entwickeltes Radar mit synthetischer Öffnung (SAR). Damit können Abbildungen erzeugt werden, die fotografischen Aufnahmen ähneln und daher leicht interpretierbar sind. Das X-Band-Radarsystem erreicht im Weitwinkelmodus eine Auflösung von 20 Metern, im Standardmodus sind es 3 Meter und im hochauflösenden Betrieb etwa 1 Meter. Mit der Entwicklung dieser und weiterer Erderkundungstechnologie im Rahmen des KOMPSat-Programms will sich die südkoreanische Industrie als internationaler Partner im Raumfahrtgeschäft etablieren.

Mit Radarsystemen kann man Oberflächendetails auch bei Bewölkung oder in der Dunkelheit abbilden. Dazu strahlt ein Sender mehrere entsprechende und zusätzlich gebündelte, starke Funksignale in Richtung Erdoberfläche ab und empfängt über eine Flächenantenne deren Reflexionen. Daraus lässt sich ein Oberflächenbild berechnen.

Die Hauptaufgaben des KOMPSat-Systems liegen auf den Gebieten Geografische Informationssysteme (GIS), Ozeanerkundung, Landverwaltung, Katastrophen-Management und Umweltüberwachung. Des Weiteren soll ein Höhenprofil der Erdoberfläche erstellt werden. An Bord des Satelliten befinden sich neben der notwendigen Grundausrüstung wie Solarzellenpaneele, Steuerung, Lageregelung, Kühlsystem und Kommunikationseinrichtungen sowie dem Radarsystem auch ein GPS-Empfänger sowie ein Laserreflektor. Letzterer stammt aus dem Geoforschungszentrum Potsdam.

Der Start an der Spitze einer zweistufigen Dnjepr-Trägerrakete erfolgte vom russischen Startgelände um Jasny am 22. August 2013 gegen 16.39 Uhr MESZ. Kurze Zeit später erreichte die Nutzlast die Zielbahn in einer Höhe zwischen 535 und 552 Kilometern bei einer Bahnneigung von 97,6 Grad gegen den Äquator. Für den vom Korea Aerospace Research Institute (KARI) entwickelten Satellit ist eine Funktionsdauer von 5 Jahren geplant.

Die optischen Partnersatelliten der Arirang-Reihe gelangten 1999, 2006 und 2012 in ihre jeweiligen Umlaufbahnen. Arirang 3A soll noch 2013 starten.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Yonhap News Korea, Skyrocket, Raumcon)


» Dream Chaser erreicht weiteren Meilenstein
24.08.2013 - Das zukünftige bemannte Raumfahrzeug der Sierra Nevada Corporation hat am vergangenen Donnerstag, 22. August 2013, einen weiteren Schritt hin zur Qualifikation als Crew-Transporter für den Low Earth Orbit erfolgreich absolviert. Die Raumfähre musste dazu, angehängt an einen Schwerlast-Helikopter, Flugtests auf dem Gelände des Dryden Flight Research Center in Kalifornien über sich ergehen lassen.
Dream Chaser wird in den letzten Jahren von der privaten Sierra Nevada Corporation (SNC) in Weiterführung eines sogenannten lifting-body-Konzepts der NASA aus den späten 1980er Jahren entwickelt. Damals bereits als Crew-Transporter zur angedachten Raumstation Freedom konzipiert, soll der Raumgleiter auch nach gegenwärtiger Planung Besatzungen von und zur Internationalen Raumstation (ISS) bringen können. Damit wäre erstmals seit 2011, dem Ende der Space-Shuttle-Ära, erneut eine US-amerikanische Kapazität zum bemannten Transport in einen Low Earth Orbit vorhanden. Die Konstruktion des lifting-body beruht auf einer nahezu flügellosen Formgebung des Fahrzeugs, dessen Auftrieb im Atmosphärenflug fast ausschließlich durch die aerodynamischen Eigenschaften des Rumpfes selbst erzeugt wird.

Nachdem in den letzten Monaten bereits Rollversuche des Dream Chaser am Boden wohl erfolgreich verlaufen waren, zuletzt am 2. August, stellt der nun geglückte captive-carry-Test einen weiteren milestone auf dem Weg zum ersten Orbitalflug des Raumfahrzeugs ab frühestens 2015/2016 dar. Bei dem am Donnerstag erfolgten Flugversuch, fixiert unter einem Air-Crane Helikopter der NASA, stieg erstmalig der sogenannte Engineering Test Article (ETA) des Dream Chaser mit umfangreicher Innenausstattung in eine luftige Höhe bis zu etwa 3.800 Metern auf.

Wichtige Funktionen wie der Bordcomputer, die Steuer- und Navigationssysteme und auch das Fahrwerk samt Frontkufe konnten im Betrieb getestet werden. Die speziell gewählte Flugbahn für den captive-carry bildete dabei die Parameter eines zukünftigen Landeanflugs der Raumfähre auf die Pisten der Edwards Air Force Base ab. Bislang hatte man nur maßstäblich verkleinerte Modelle und weitgehend funktionslose, aerodynamische Frühversionen der Raumfähre in den kalifornischen Himmel befördert.

Nach Erreichen dieses Zwischenziels steht der nächste Schritt für SNC bereits in Kürze an: noch in diesem Jahr soll der ETA, dazu zunächst wieder per Helikopter angehoben, einen ersten autonomen Gleitflug samt Landung absolvieren.

Noch steht aber in den Sternen, wann Dream Chaser tatsächlich auf der Spitze eines Atlas-V-Trägers zur ISS starten wird. Nach aktuellem Zeitplan der NASA wird der Premieren-Einsatz höchstwahrscheinlich erst im Jahr 2017 oder später erfolgen. Noch sind keineswegs alle finanziellen, administrativen oder auch nur technischen Hürden des Entwicklungs- und zukünftigen Fertigungsprogramms genommen. Dream Chaser befindet sich noch immer im Wettbewerb mit Konzepten von Boeing und Space Exploration Technologies (SpaceX) um begehrte (und stets knappe) Zuschüsse aus dem NASA-Haushalt.

SpaceX entwickelt seinerseits eine bemannte Variante der bereits All-erprobten Dragon-Kapsel, während Boeing mit dem CST-100 ebenfalls ein wiederverwendbares Kapsel-Raumschiff neu konzipiert. Obwohl inzwischen die dritte Ausschreibungsrunde der Vereinbarungen zum kommerziellen Crew-Transport, Commercial Crew Integrated Capability (CCiCap), erreicht ist, kann ein spätes Ausscheiden des Raumfähren-Konzepts von SNC nicht endgültig ausgeschlossen werden. Nichtsdestotrotz besteht erstmals seit einigen Jahren wieder eine gute Chance, die tatsächliche Verwirklichung einer bemannten, horizontal landenden und wiederverwendbaren Raumfähre zu erleben. Im Zuge umfangreicher Kürzungsmaßnahmen Anfang der 2000er Jahre hatte die NASA sämtliche Konzepte ähnlicher Art, etwa das X-38 Crew Return Vehicle (CRV), eingestellt.

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(Autor: Michael Clormann - Quelle: NASA, NASAspaceflight.com, Raumcon)


» US-Aufklärungssatellit gestartet
30.08.2013 - Am 28. August 2013 startete gegen 20.03 Uhr MESZ der Satellit NROL 65 an der Spitze einer Delta 4 Heavy in eine sonnensynchrone Erdumlaufbahn.
Der Satellit der Serie Keyhole 11 ist mit einem Teleskop mit 2,4 Meter durchmessenden Primärspiegel ausgerüstet und erreicht eine theoretische Auflösung von 15 Zentimetern. Bewegungen der Luft verwischen das Bild allerdings. Die hochauflösenden Sensoren erfassen dennoch Bilder der Erdoberfläche zu Aufklärungs- bzw. Spionagezwecken sehr detailliert.

Über Datenrelaissatelliten in hochelliptischen Umlaufbahnen oder im Geostationäern Orbit können die Daten fast in Echtzeit an Bodenstationen zur Auswertung übermittelt werden.

Satelliten der Keyhole-11-Serie kommen seit 1976 zum Einsatz, Keyhole 11-16 ist der fünfzehnte mit deutlichen Verbesserungen gegenüber seinen Vorgängern, die Masse liegt mittlerweile bei etwa 17 Tonnen.

Die Details der Ausrüstung und der Bahn sind geheim. Allerdings lässt der Startort Vandenberg vermuten, dass eine Bahn mit relativ hoher Bahnneigung angestrebt wurde. Eine sonnensynchrone Bahn ist wahrscheinlich, da sie jeweils gleiche Beleuchtungsbedingungen beim Überflug eines bestimmten Areals bietet.

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


» Ariane 5 startet zwei Kommunikationssatelliten
30.08.2013 - Am 29. August startete gegen 22.30 Uhr MESZ eine Ariane-5-Trägerrakete und beförderte zwei Kommunikationssatelliten in Übergangsbahnen zum Geostationären Orbit.
Diesen sollen Eutelsat 25B/Es’hail 1 und GSat 7 in den kommenden Tagen mit den eigenen Antrieben erreichen. Geplante Stationierungspositionen sind 25,5 Grad Ost bzw. 74 Grad Ost.

Eutelsat 25B/Es’hail 1 geht auf eine Kooperationsvereinbarung aus dem Jahre 2010 zurück und ist ein Gemeinschaftsprojekt von Eutelsat und ictQuatar. Der Satellit basiert auf dem 1300er Bus von Space Systems/Loral und soll 15 Jahre lang funktionieren. Er verfügt über 32 Transponder für das Ku-Band sowie 14 weitere für das Ka-Band. Angeboten werden sollen Fernsehausstrahlungen, Unternehmenskommunikation und Regierungsdienstleistungen. Die Masse des Raumfahrzeugs nach dem Aussetzen wird mit etwa 6.000 kg angegeben.

Zwei Nummern kleiner ist GSat 7, der auch als Insat 4F bezeichnet wird. Der etwa 2.650 kg schwere Satellit verfügt über Kommunikationssysteme im UHF-Bereich sowie im S-, C- und im Ku-Band. Er basiert auf dem I-2K-Bus der ISRO. Ursprünglich sollte GSat 7 bereits 2011 mit einer GSLV gestartet werden, was man aufgrund der Probleme mit der Trägerrakete aber absagte. Der Satellit soll für mindestens 9 Jahre Kommunikationsdienste anbieten.

Hauptanwendungsgebiet für GSat 7 sind Verbindungen zwischen einzelnen indischen Marineeinheiten mit Kommandostellen. Diese können sowohl mit niedriger Datenrate für Sprach-, Fax- und Datendienste als auch mit hoher Datenrate für audiovisuelle Verbindungen erfolgen.

Der gestrige 71. Ariane-5-Start war der 57. Erfolg in Serie. Der nächste Ariane-Start steht für Dezember im Plan, der nächste Trägerstart von Kourou aus Ende September.

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



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Mars Aktuell: Curiosity: Autonome Navigation und Mondbeobachtungen von Redaktion



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» Curiosity: Autonome Navigation und Mondbeobachtungen
30.08.2013 - Der Marsrover Curiosity befindet sich gegenwärtig noch etwa 7,1 Kilometer von der Basis des im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons entfernt. Auf seinem Weg zu diesem nächsten Ziel hat der Rover am vergangenen Dienstag erstmals einen Teilabschnitt im sogenannten autonomen Navigationsmodus überbrückt.
Die ersten Monate des Jahres 2013 verbrachte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity mit der Untersuchung einer mit dem Namen "Glenelg" belegten Region im Inneren des Gale-Kraters. Seit mittlerweile etwa zwei Monaten befindet sich Curiosity auf dem Weg zu einer Stelle an der Basis des Zentralbergs des Gale-Kraters, von wo aus der Rover verschiedene geschichtete Gesteinsablagerungen in den unteren Hangregionen dieses mit dem Namen Aeolis Mons belegten Berges erreichen kann. Seit dem Verlassen der Region Glenelg legte Curiosity etwa 1.500 Meter zurück.

Aufgrund der großen Distanz zwischen Erde und Mars - abhängig von der Konstellation der beiden Planeten kann die Signallaufzeit bis zu 22 Minuten betragen - kann Curiosity von den für die Steuerung des Rovers verantwortlichen Roverdrivern des Jet Propulsion Laboratory (JPL) allerdings nicht etwa mittels eines Joysticks in Echtzeit navigiert werden. Vielmehr müssen sämtliche von dem Rover zu absolvierenden Manöver im Voraus bis ins Detail geplant und festgelegt werden. Nach der Übertragung der entsprechenden Kommandosequenzen führt der Rover diese Manöver dann selbstständig durch, ohne dass die Mitarbeiter des JPL dabei über die Möglichkeit eines direkten Eingreifens verfügen.

Aufgrund diese Vorgehensweise ist die Länge der im Rahmen einer einzelnen Fahrt zurückzulegenden Strecke normalerweise auf eine Distanz von etwa 100 Metern begrenzt. Dies entspricht der Entfernung, in der die Kamerasysteme des Rovers die Umgebung in einer für die Planung einer zukünftigen Fahrt ausreichend hohen Auflösung wiedergeben können. Bei einer schlechten Sicht auf die zukünftig zu passierenden Oberflächenbereiche fallen die Fahrten dagegen normalerweise entsprechend kürzer aus.

Autonome Navigation

Allerdings ist der Rover in der Lage, dieses Manko auszugleichen, indem er sich im sogenannten "autonomen Navigationsmodus" fortbewegt. Zu diesem Zweck unterbricht der Rover seine Fahrt in regelmäßigen Abständen von maximal wenigen Metern und fertigt mit seinen Gefahrenerkennungs- und Navigationskameras Fotoaufnahmen des vorausliegenden Geländes an. Jeweils zwei Kameras bilden dabei zeitgleich den gleichen Geländeabschnitt ab. Diese Aufnahmen werden von der "Drive-Software" des Rovers zu Stereoaufnahmen kombiniert - im Gegensatz zu konventionellen 2D-Aufnahmen ergibt sich bei stereoskopischen Aufnahmen auch ein räumlicher Eindruck der Landschaft - und anschließend autonom ausgewertet. Aus den so gewonnenen Informationen berechnet die Software von Curiosity anschließend einen sicheren Weg zu dem vorgegebenen Ziel.

"Curiosity fertigt mehrere Sätze von Stereo-Aufnahmen an, aus denen der Bordcomputer eine Karte mit allen erkennbaren potentiell gefährlichen Hindernissen oder unwegsamen Geländeabschnitten erstellt", so Mark Maimone vom Roverdriver-Team des JPL. "Die Software bewertet dann alle denkbaren Wege zum vorgegebenen Zielpunkt und wählt die Route aus, die am besten geeignet erscheint." Durch diese Vorgehensweise sind zum Beispiel auch Fahrten zu Punkten durchführbar, bei denen die zu befahrene Route vor dem Beginn der jeweiligen Fahrt nicht komplett einsehbar und damit vom Roverkontrollzentrum aus nicht planbar ist.

Bereits in der vergangenen Woche erfolgte eine Art Generalprobe für diesen autonomen Navigationsmodus. Curiosity suchte sich seine Strecke dabei zwar selbstständig aus, musste sich bei der praktischen Umsetzung allerdings an die vorher festgelegten Routen-Vorgaben der Roverdriver halten. Die erste "echte" Bewährungsprobe erfolgte dann am vergangenen Dienstag, dem "Sol" 376 der Curiosity-Mission.

Diese Fahrt führte den Rover durch eine kleine Senke, welche vom Endpunkt der vorherigen Fahrt aus nicht einsehbar war. Für diesen Teilbereich der Strecke konnten die Roverdriver somit keine Kommandos vorgeben. Dieser erste Praxistest verlief erfolgreich. Insgesamt wurden am Sol 376 etwa zehn Meter der über eine Gesamtstrecke von rund 40 Meter führenden Fahrt im autonomen Navigationsmodus durchgeführt.

"Wir konnten den Bereich vor der Geländevertiefung einsehen und haben dem Rover mitgeteilt, wo er fahren soll. Wir konnten auch den Bereich auf der anderen Seite der Senke einsehen, wo sich der Zielpunkt der geplanten Fahrt befand. In dem dazwischen liegenden Teilbereich der Strecke war Curiosity allerdings auf sich alleine gestellt und hat die zu befahrende Route selbstständig gewählt", so John Wright, ein weiterer Roverdriver des JPL.

Bei der Software, welche Curiosity derzeit für seine selbstständigen Fahrten auf der Marsoberfläche nutzt, handelt es sich um eine verbesserte Version eines vergleichbaren Programms, das aktuell auch immer noch bei dem bereits seit dem Januar 2004 auf unserem Nachbarplaneten operierenden Marsrover Opportunity zum Einsatz kommt.

Der zukünftige Weg zum Aeolis Mons

Durch den zukünftigen Einsatz der autonomen Navigation des Rovers könnten sich die Wegstrecken, welche im Rahmen einer einzelnen Fahrt zurückgelegt werden können, theoretisch erhöhen. Bis zum Erreichen seines eigentlichen Ziels, einem Punkt an der Basis des Zentralberges Aeolis Mons, muss Curiosity derzeit noch eine Strecke von weiteren rund 7.100 Metern zurücklegen. Diese Strecke soll schnellstmöglich und ohne größere Unterbrechungen überbrückt werden. Dabei muss allerdings bedacht werden, dass es sich bei der Curiosity-Mission um eine Forschungsmission handelt, welche möglichst viele Daten über den Mars sammeln soll.

Am Rande der vorgesehenen Route befinden sich mehrere Bereiche, welche nach Ansicht der an der Mission beteiligten Wissenschaftler lohnende Untersuchungsobjekte darstellen könnten. An einigen dieser Punkte wird der Rover deshalb voraussichtlich mehrtägige Zwischenstopps einlegen. Der erste dieser Punkte ist derzeit noch rund 400 Meter von der aktuellen Position des Rovers entfernt. Aufnahmen der HiRISE-Kamera, welche sich an Bord des Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) befindet, deuten darauf hin, dass Curiosity dort verschiedene Ansammlungen von offen zutage liegenden Gesteinsformationen untersuchen kann.

"Jeder dieser Wegpunkte eröffnet Curiosity die Möglichkeit für einen Zwischenstopp auf seinem Weg zum Mount Sharp [so die NASA-interne, allerdings inoffizielle Bezeichnung des Zentralberges Aeolis Mons] und für die Untersuchung interessanter Oberflächenstrukturen in der Umgebung", so John Grotzinger vom California Institute of Technology (Caltech), der Projektwissenschaftler der Curiosity-Mission. "Diese Punkte befinden sich sehr nahe am schnellsten Weg zur Basis des Mount Sharp. Wir werden an jedem Punkt über einige Tage hinweg Untersuchungen durchführen und - falls es uns interessant genug erscheint - an diesen Punkten eventuell auch eine Bohrung durchführen."

Phobos-Transit

Inzwischen stand jedoch wieder einmal Phobos, der größere und innere der beiden Marsmonde auf dem wissenschaftlichen Beobachtungsprogramm des Rovers.

Am 20. August 2013, dem Sol 369 der Mission, konnte die MastCam-100 zum wiederholten Mal einen Transit dieses Marsmondes vor der Sonnenscheibe dokumentieren. Der Rover unterbrach zwecks der Anfertigung entsprechender Bilder seine Fahrt an diesem Tag, um über einen Zeitraum von 31 Sekunden hinweg die Sonne abzubilden. Zuvor angestellte Berechnungen hatten ergeben, dass in diesem Zeitraum der Mond Phobos vor der Sonnenscheibe entlang ziehen wird.

"Der Transit ereignete sich während der Mittagszeit an Curiositys Aufenthaltsort, wodurch Phobos dem Rover besonders nahe war", so Mark Lemmon von der A&M University in Texas/USA, einer der an dem MastCam-Instrument beteiligten Wissenschaftler. "Dadurch erschien der Mond größer als zu anderen Tageszeiten. Auf dem Mars gibt es nichts, was einer totalen Sonnenfinsternis näher kommt, als dieses Ereignis."

Selbst unter den günstigsten Umständen bedeckt der rund 27 x 22 x 19 Kilometer durchmessende Mond, welcher den Mars in einer Entfernung von etwa 6.000 Kilometern umläuft, gerade einmal knapp die Hälfte der Sonnenscheibe. Statt einer "totalen Sonnenfinsternis" sind auf dem Mars somit lediglich ringförmige Finsternisse zu beobachten, welche von den Experten in diesem Fall allerdings als Transits bezeichnet werden.

Die Dokumentationen solcher Ereignisse durch die Rover Curiosity und Opportunity liefern den Wissenschaftlern wichtige Daten, mit denen sich die Bahnparameter der beiden Marsmonde noch genauer als bisher bestimmen lassen (Raumfahrer.net berichtete). Aus den zeitlich exakt dokumentierten Abläufen der Finsternisse (Beginn des Transits, Bahnverlauf der Monde vor der Sonnenscheibe, Ende des Transits) lassen sich die Bahnen von Phobos und Deimos - dem zweiten Marsmond - mit sehr hoher Präzision bestimmen.

Die im Rahmen dieses Transits angefertigten Fotos sind die schärfsten bisher angefertigten Aufnahmen einer Sonnenfinsternis auf dem Mars. Erste Auswertungen der aufgenommenen Bilder zeigen, dass sich Phobos etwa zwei bis drei Kilometer näher am Zentrum der Sonnenscheibe befand als vorausberechnet. Die Bahn von Phobos konnte demnach bisher also noch nicht mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden, was weitere diesbezügliche Forschungen notwendig macht.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 379 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von rund 2.500 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. Die bisher letzte Fahrt erfolgte erst vor wenigen Stunden am heutigen Tag und führte über eine Distanz von etwa 22 Metern in die südwestliche Richtung.

Seit dem Erreichen des Mars haben die Kamerasysteme von Curiosity 78.744 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen 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: Raumsonde Cassini beginnt den 198. Saturn-Umlauf von Redaktion



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» Raumsonde Cassini beginnt den 198. Saturn-Umlauf
28.08.2013 - Am 29. August beginnt für die Raumsonde Cassini der mittlerweile 198. Umlauf um den Planeten Saturn. In den folgenden Tagen stehen erneut das Ringsystem und verschiedene Monde des Saturn im Fokus des wissenschaftlichen Interesses. Den Höhepunkt des 29 Tage andauernden Orbits bildet ein für den 12. September geplanter dichter Vorbeiflug der Raumsonde an dem Mond Titan.
Am 29. August 2013 wird die Raumsonde Cassini um 16.49 Uhr MESZ auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 2,03 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und beginnt damit zugleich ihren mittlerweile 198. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell weist die Flugbahn von Cassini eine Inklination von 53,4 Grad auf.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des 29 Tage andauernden Umlaufs - dieser trägt die Bezeichnung "Rev 197" - insgesamt 38 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Ein Großteil dieser Kampagnen wird erneut die Atmosphäre und das Ringsystem des Saturn zum Ziel haben. Den Höhepunkt der Beobachtungen stellt jedoch ein gesteuerter Vorbeiflug am größten der derzeit 62 bekannten Saturnmonde, dem 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan dar.

Die ersten Beobachtungen sollen bereits fünf Stunden nach dem Beginn des neuen Orbits erfolgen, wobei die ISS-Kamera den Saturn abbilden wird. Mittels der dabei geplanten Abbildungen der Saturnatmosphäre durch die WAC-Kamera, welche Bestandteil einer langfristig ausgelegten "Sturmbeobachtungskampagne" sind, sollen erneut aktuelle Daten über das dortige Wettergeschehen gesammelt werden. Durch die Beobachtung von kleineren Sturmgebieten und markanten Wolkenformationen in den Atmosphären des Saturn lassen sich zum Beispiel Aussagen über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. Bis zum 20. September sind neun weitere solcher Beobachtungen vorgesehen.

Monde und Ringsystem

Zunächst wird sich das Interesse der an der Mission beteiligten Wissenschaftler jedoch auf verschiedene Saturnmonde konzentrieren. Am 30. August wird sich die ISS-Kamera nach einer kurzen Beobachtung des durchschnittlich 1.436 Kilometer durchmessenden Saturnmondes Iapetus dabei auf den kleinen, äußeren Saturnmond Kiviuq richten. Mittels der aus einer Entfernung von rund 12,4 Millionen Kilometern angefertigten Aufnahmen soll die Ausrichtung von dessen Rotationsachse und die Position des Nordpols bestimmt werden.

Am 4. September wird die Raumsonde den Mond Titan in einer Entfernung von 531.399 Kilometern passieren. Im Rahmen dieses nicht gesteuerten Vorbeifluges soll die ISS-Kamera diverse Aufnahmen von dem Mond anfertigen, mit denen in erster Linie die Titanatmosphäre und eventuell dort vorhandene Wolkenformationen abgebildet werden sollen. Vergleichbare Beobachtungen werden nochmals zwei Tage später erfolgen. Zuvor wird sich die Kamera jedoch am 5. September auf einen weiteren kleinen Mond, den lediglich etwa 15 Kilometer durchmessenden Mond Tarvos, richten. Auch bei diesem soll aus einer Entfernung von diesmal rund 14,4 Millionen Kilometern die Position von dessen Nordpol ermittelt werden.

Am 7. September steht dann der F-Ring des Saturn auf dem Beobachtungsprogramm. Bei dieser Beobachtungssequenz gilt das wissenschaftliche Interesse speziell den diversen Verästelungen der gewundenen Einzelringe sowie deren Interaktion mit den in der Nähe befindlichen Monden. Frühere Beobachtungen zeigten, dass vor allem gravitative Wechselwirkungen mit dem weiter innen liegenden A-Ring und den beiden den F-Ring begrenzenden Saturnmonden Prometheus und Pandora die Struktur des F-Ringes gestalten. Speziell die gravitativen Einflüsse dieser beiden als "Schäfermonde" fungierenden Monde sind für die Ausbildung der beobachteten Wellenstrukturen des F-Ringes verantwortlich.

Am 10. September wird Cassini schließlich um 15.48 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 198 erreichen und den Planeten in einer Entfernung von rund einer Million Kilometern passieren. In dieser Phase des Orbits sollen mehrere der kleineren inneren Saturnmonde im Rahmen sogenannter astrometrischer Beobachtungen abgebildet werden. Die Umlaufbahnen dieser kleinen und entsprechend massearmen Saturnmonde unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und dessen größeren Monden, was zu minimalen Veränderungen der jeweiligen Umlaufbahnen führen kann. Das wissenschaftliche Ziel der anzufertigenden Aufnahmen der Monde besteht darin, die derzeit verfügbaren Daten über deren Umlaufbahnen noch weiter zu präzisieren. Weitere astrometrischer Beobachtungen sind für den 14. und 19. September vorgesehen.

Etwa 90 Minuten nach dem Passieren der Periapsis steht eine Sternokkultation auf dem Beobachtungsprogramm. Neben der ISS-Kamera wird hierbei eines der Spektrometer der Raumsonde, das Visual and Infrared Spectrometer (VIMS), zum Einsatz kommen. Bei dieser Okkultation wird der veränderliche Stern W Hydrae von Teilen des Ringsystems bedeckt. Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in der Lichtkurve von W Hydrae erhoffen sich die an der Kampagne beteiligten Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau, die Materialdichte und die Struktur der Ringbereiche, welche den Stern bei dieser Okkultation bedecken.

Außerdem wird sich die ISS-Kamera am 10. September auf einen Teilbereich des äußeren A-Ringes richten, wobei unter anderem zum wiederholten Mal sogenannte "Propellerstrukturen" dokumentiert werden sollen. Bei diesen lediglich etwa 15 bis 25 Kilometer großen Strukturen handelt es sich um kleine "Hohlräume" und Massekonzentrationen innerhalb des Ringsystems, welche durch die gravitativen Einflüsse von vermutlich lediglich wenige Kilometer durchmessenden Mini-Monden - so genannten Moonlets - verursacht werden (Raumfahrer.net berichtete). Durch die anzufertigenden Aufnahmen sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Moonlets noch weiter verfeinert werden.

Vorbeiflug am Titan

Zwei Tage nach dem Passieren der Periapsis wird die Raumsonde Cassini schließlich am 12. September um 9.44 MESZ den Saturnmond Titan zum 95. mal im Rahmen eines zielgesteuerten Vorbeifluges passieren. Im Rahmen dieses als "T-94" bezeichneten Vorbeifluges wird die Raumsonde die Oberfläche des Titan mit einer Geschwindigkeit von 5,8 Kilometern pro Sekunde in einer Höhe von 1.400 Kilometern überfliegen.

Während der Annäherungsphase an den Titan soll ein weiteres Instrument, das Composite Infrared Spectrometer (CIRS), dazu genutzt werden, um diverse Scans auf der Nachtseite des Titan durchzuführen. Das Ziel der Messungen besteht darin, die zu diesem Zeitpunkt in der Stratosphäre der Titanatmosphäre vorherrschenden Temperaturen zu ermitteln. Zusätzlich sollen hierbei durch Abtastungen, welche im mittleren und fernen Infrarotbereich erfolgen, die Verteilung von Aerosolen und verschiedener chemischer Verbindungen in den oberen Schichten der Titanatmosphäre bestimmt werden.

Im Anschluss an diese Messungen wird die ISS-Kamera Teilbereiche der Nordpolregion des Titan und von dessen nördlichen Hemisphäre abbilden und ein aus 13 Einzelaufnahmen bestehendes Mosaik erstellen. Diese Aufnahmen sollen diverse Details über die dort befindlichen Seen aus Kohlenwasserstoffverbindungen enthüllen und eine immer noch existierende größere Datenlücke in den bisherigen Titanaufnahmen der ISS-Kamera schließen.

Während der Phase der dichtesten Annäherung an den Titan wird schließlich das VIMS-Instrument für etwa zwei Stunden die wissenschaftlichen Arbeiten der Raumsonde dominieren und dabei diverse Abbildungen der Oberfläche dieses Mondes erstellen. Neben verschiedenen Kohlenwasserstoffseen, unter anderen werden Ligeia Mare, Punga Mare und Mackay Lacus abgebildet, werden dabei auch mehrere ausgedehnte Dünenfelder in den Aufnahmebereich des VIMS-Spektrometers geraten. Durch den Abgleich mit früheren Beobachtungsdaten sollen eventuell erfolgte Veränderungen auf der Titanoberfläche untersucht werden. Nach dem Passieren des Titan wird dann die ISS-Kamera weitere Aufnahmen anfertigen, mit denen in erster Linie eventuell zu diesem Zeitpunkt vorhandene Wolkenstrukturen in dessen Atmosphäre abgebildet werden sollen.

Für die folgenden Tage sind weitere Beobachtungen des F-Ringes und des Titan vorgesehen. Zusätzlich soll die ISS-Kamera am 26. September versuchen, den erst im Jahr 2009 entdeckten Phoebe-Ring abzubilden, welcher sich in einer Entfernung von rund 12 Millionen Kilometern zum Saturn erstreckt. Hierbei soll speziell nach dem Schatten Ausschau gehalten werden, den der Saturn an diesen Tag auf diesen Ring wirft.

Am 27. September 2013 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 17.02 MESZ in einer Entfernung von rund 2,7 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis ihrer Umlaufbahn erreichen und damit auch diesen 198. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 199 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie verschiedener Saturnmonde vorgesehen. Den Höhepunkt dieses nächsten Orbits bildet dabei ein weiterer gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan, welcher von der Raumsonde am 14. Oktober 2013 in einer Entfernung von dann lediglich 961 Kilometern passiert werden 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 nahezu komplett aufgebrauchten Treibstoffvorrates kontrolliert in der Atmosphäre des Ringplaneten zum Absturz gebracht werden.

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



 

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ISS Aktuell: Erfolgreicher Ausstieg russischer Raumfahrer von Redaktion



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» Erfolgreicher Ausstieg russischer Raumfahrer
23.08.2013 - Gestern führten Fjodor Jurtschichin und Alexander Misurkin ihren dritten Außenbordeinsatz durch, den 41. aus dem russichen Segment der Internationalen Raumstation und 173. insgesamt seit Start des ersten Elements der ISS.
Er begann gegen 13.34 Uhr MESZ mit dem Öffnen der Luke des Schleusenmoduls Pirs und endete 5 Stunden und 58 Minuten später. Geplant waren 5 Stunden und 39 Minuten, eine realistische Zeitvorgabe also.

Die Arbeiten fanden hauptsächlich am Servicemodul Swedsa statt. Zuerst wurden Bilder mehrerer Antennen eines Annäherungssystems am Heck der Station und am Bug von Swesda angefertigt. Vor einigen Tagen hatte sich hier eine Abdeckung gelöst und langsam von der Station entfernt.

Danach wurde an der Steuerbordseite von Swesda das Laserkommunikationsexperiment BTLS-N abgebaut und zur Schleuse transportiert. Mit diesem System hatte man Ende letzten und zu Beginn diesen Jahres Daten per Laserstrahl zur Erde geschickt und empfangen (Raumfahrer.net berichtete). Die Anlage war während eines Ausstiegs am 4. August 2011 installiert worden.

Anschließend wurde eine Arbeitsstation und eine um 2 Achsen präzise ausrichtbare Plattform installiert, auf der in Zukunft zwei hochauflösende Kameras der Firma UrtheCast ihre Einsatzorte finden sollen. UrtheCast möchte damit rund um die Uhr detaillierte Live-Bilder bestimmter Orte der Erde aus der Umlaufbahn der ISS im Netz übertragen. Damit soll man auch größere Veranstaltungen auf der Erde (UrtheCast spricht man dabei wie EarthCast) beobachten können. Das genaue Ausrichten einer Fußhalterung, die man vom Kopfteil Swesdas zur Arbeitsstation in der Mitte der Steuerbordseite verlegte, gelang erst im zweiten Versuch, war aber letztlich noch fast innerhalb des Zeitplans erfolgreich.

Im zweiten Teil des Einsatzes wurden Proben von der Oberfläche des Ausstiegsmoduls Poisk genommen. An ihnen soll die Erosion von Oberflächenmaterial anhand von Mikrorissen unter den harschen Temperatur- und Strahlungsbedingungen des Weltraums untersucht werden. Dazu werden die Proben zur Erde transportiert.

Fortgang und Ergebnisse der Arbeit sowie der Zustand der Wärmeisolation an der Außenhaut der Station wurden fotografisch dokumentiert. Zum Schluss wurde anlässlich des Tages der Nationalflagge dann kurz eine russische Flagge ausgebreitet und geschwenkt. Der Ausstieg endete mit dem Schließen der Luke von Pirs nach dem Wiedereinstieg gegen 19.32 Uhr MESZ.

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



 

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"InSpace" Magazin #499
ISSN 1684-7407


Erscheinungsdatum:
3. September 2013
Auflage: 4935 Exemplare


Chefredaktion
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Redaktion InSpace Magazin:
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Simon Plasger

Redaktion:
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Igor Bissing
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Günther Glatzel
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