InSpace Magazin #511 vom 22. Februar 2014

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #511
ISSN 1684-7407


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Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

bestimmt haben Sie auch mitbekommen, dass der chinesische Mondrover "Yutu" seine zweite Mondnacht wider Erwarten doch überlebt hat. (Wenn nicht, können Sie in diesem Inspace-Magazin etwas darüber lesen.)

Wenn Sie nach dieser erfreulichen Nachricht aber das Gefühl hatten, dass Sie etwas verpassen, weil weiter nichts mehr berichtet wurde, obwohl es doch sicher jede Menge zu berichten gegeben hätte (Ursache des Fehlers, jetziger Zustand, was ist mit der nächsten Mondnacht?), dann geht es Ihnen wie uns: Wir wüssten auch gerne die Fortsetzung. Diese interessante und erfolgreiche chinesische Mission, die anfangs hohe Standards der Berichterstattung auch in der westlichen Welt gesetzt hatte, konnte diese Standards im weiteren Verlauf leider nicht halten.

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.

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

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News

• TDRS L hat geosynchronen Orbit erreicht «mehr» «online»
• Jupitermonde entdeckt-Veröffentlichung vor 400 Jahren «mehr» «online»
• Kepler-413 b - Ein taumelnder Exoplanet «mehr» «online»
• UK-DMC3-Konstellation fliegt auf indischer PSLV «mehr» «online»
• Swarm: Geringere Sonnenaktivität verlängert Mission «mehr» «online»
• Yutu sendet wieder «mehr» «online»
• Túpac Katari: Kommerzieller Einsatz ab 1. April 2014 «mehr» «online»
• Türksat 4A von Proton-M ins All transportiert «mehr» «online»
• Diamanten im Skorpion: Der Sternhaufen Messier 7 «mehr» «online»
• ESA schickt PLATO auf Exo-Planetensuche «mehr» «online»


» TDRS L hat geosynchronen Orbit erreicht
08.02.2014 - Der am 24. Januar 2014 gestartete US-amerikanische Bahnverfolgungs- und Datenrelaissatellit der dritten Generation TDRS L hat eine geosynchrone Umlaufbahn erreicht und Antennen und Solarzellenausleger wie vorgesehen entfaltet.
Das von Boeing basierend auf dem Satellitenbus Boeing 601 (BSS-601) konstruierte, im Dezember 2007 in Auftrag gegebene Raumfahrzeug wird seit dem Start ins All von seinem Hersteller kontrolliert und gesteuert. Erst nach Abschluss einer umfangreichen Test- und Inbetriebnahmephase wird der Satellit an seine künftige Nutzerin, die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur (NASA), übergeben.

Nach dem Start auf der Atlas-V-Rakete der United Launch Alliance mit der Seriennummer AV-043 war TDRS L, Startmasse voll betankt rund 3.454 Kilogramm, auf einen elliptischen Geotransferorbit gelangt. Der rund 25,5 Grad gegen den Erdäquator geneigte Transferorbit besaß ein Perigäum, also einen der Erde nächsten Bahnpunkt, von 4.837 Kilometern und ein Apogäum, den der Erde fernsten Bahnpunkt, von rund 35.781 Kilometern.

Mit einer Reihe von Bahnmanövern, welche durch Techniker von Boeing initiiert und kontrolliert wurden, zirkularisierte der Satellit anschließend seine Bahn weitgehend und bewerkstelligte den Abbau eines Teils der nach dem Start verbliebenen Restinklination. Nach Anpassung an die Rotationsgeschwindigkeit der Erde bewegt sich TDRS L im Bereich einer Position bei 150 Grad West, welche man für die Inbetrieb- und Abnahmetests vorgesehen hat.

Nach Abschluss eines Großteils der Bahnanpassungen wurde zunächst einer der beiden zusammen maximal 3.220 Watt elektrische Leistung liefernden Solarzellenausleger des Satelliten voll entfaltet. Danach wurden die Antennenträger für die großen Gitterreflektorantennen ausgeklappt, und erst anschließend der zweite Solarzellenausleger voll entfaltet. Darauf folgte das Ausfahren der omnidirektionalen Stabantenne für Telemetrie, Tracking und Steuerbefehle, und die Ausrichtung einer Downlink-Antenne namens "space-to-ground link antenna".

In rund drei Monaten hofft man, die nun beginnende Testphase abschließen zu können. Geplant ist, dass die NASA TDRS L nach der rund dreimonatigen Testphase bei 150 Grad West über- und eine Umpositionierung auf eine Position bei 49 Grad West vor nimmt. Dort soll der Satellit schließlich den Regelbetrieb aufnehmen. Mindestens 15 Jahre lang will die NASA das neue Raumfahrzeug dann in ihrer Flotte von Bahnverfolgungs- und Relaissatelliten einsetzen.

TDRS L alias TDRS 12 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 39.504 und als COSPAR-Objekt 2014-004A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: NASA)


» Jupitermonde entdeckt-Veröffentlichung vor 400 Jahren
09.02.2014 - Im Jahre 1614 veröffentlichte der markgräfliche Hofastronom Simon Marius in einer Schrift mit dem Titel "Mundus Iovialis" (Die Welt des Jupiter) seine Entdeckung der vier großen Jupitermonde. Es handelt sich um die selben Monde, die auch Galileo Galilei sah. Simon Marius entdeckte sie von Ansbach aus etwa zeitgleich wie sein international bekannterer Fachkollege.
Bei der mehrfach dokumentierten Beobachtung der vier großen Jupitermonde handelt es sich um einen in der Wissenschaftsgeschichte immer wieder aufgetretenen Fall einer identischen Entdeckung an unterschiedlichen Orten.

Simon Marius, eigentlich Simon Mayr, wurde am 10. Januar 1573 in Gunzenhausen in der damaligen Markgrafschaft Ansbach als Sohn des Fassbinders und Bürgermeisters von 1576, Reichart Mayr, geboren. Förderung durch den Ansbacher Fürsten Joachim Ernst von Brandenburg-Ansbach gab Simon Marius Gelegenheit zum Besuch der Fürstenschule Heilsbronn, wo sein Talent für Mathematik und Astronomie zu Tage kam.

Astronomische Arbeiten führten zu einer steigenden Bekanntheit Simon Marius´ und ermöglichten ihm Reisen, auf denen er Theorien, praktische Beobachtungstechniken und Geräte anderer Astronomen studieren konnte.

Aufzeichnungen von Simon Marius legen nahe, dass er am 8. Januar 1610 von einem Schlossturm in Ansbach aus zum ersten Mal die Monde um Jupiter registrierte - nur einen Tag nach Galilei. Die von Simon Marius in "Mundus Iovialis" später veröffentlichen Umlaufzeiten der Monde um Jupiter weichen von den heute als verlässlich betrachteten Daten nur um maximal 0,3 Promille ab.

Trotz der exzellenten Genauigkeit der Arbeit Marius´ erreicht der Astronom aus Franken zu Lebzeiten keine allgemeine überregionale Anerkennung. Dabei spielte möglicherweise eine Rolle, dass sein Zeitgenosse Galilei Plagiatsvorwürfe erhob.

Der Nürnberger Astronomischen Gesellschaft (NAG) ist es ein Anliegen, die Arbeit von Simon Marius im Jubiläumsjahr besonders zu würdigen. Zusammen mit einer Reihe von Partnern und Unterstützern hat die NAG das "Simon-Marius-Jubiläum 2014" ausgerufen.

Ein umfangreiches Vortrags- und Tagungsprogramm wurde vorbereitet. Ein 16-sprachiges Internetportal namens Marius-Portal, in dem Literatur von und über Simon Marius gesammelt und präsentiert wird, steht für die Nutzung durch Wissenschaftler und Interessierte aus aller Welt bereit.

Die offizielle Eröffnung des Marius-Portal findet am 18. Februar 2014 im Rahmen eines Festakts im Staatsarchiv Nürnberg statt. Erreichbar ist das Portal unter der Adresse http://www.simon-marius.net/.


(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: NAG)


» Kepler-413 b - Ein taumelnder Exoplanet
09.02.2014 - Bei der Auswertung der Daten des Weltraumteleskops Kepler entdeckten Astronomen einen ungewöhnlichen Exoplaneten. Kepler-413 b umkreist nicht nur ein enges Doppelsternsystem - er verfügt dabei auch über eine ungewöhnliche Umlaufbahn.
Seitdem im Jahr 1995 erstmals die Entdeckung eines Planeten bekannt gegeben wurde, welcher einen fremden Stern umkreist, gelang den Astronomen der Nachweis von bisher 1.075 Exoplaneten. Bei einer der dabei angewandten Nachweismethoden handelt es sich um die so genannte "Transitmethode". Sobald ein Exoplanet von der Erde aus gesehen direkt vor seinem Mutterstern vorbeizieht, nimmt die Helligkeit des beobachteten Sterns um einen winzigen Bruchteil ab, da der Planet einen Teil des von seinem Zentralgestirn ausgehenden Lichts abschirmt. Durch wiederholte Beobachtungen dieser periodisch auftretenden Helligkeitsveränderungen kann unter anderem die Dauer der Umlaufzeit des Planeten bestimmt werden.

Bisher konnten mit dieser Methode 435 Exoplaneten in 331 Sternsystemen nachgewiesen werden. Ein nicht unwesentlicher Teil der so nachgewiesenen Planeten wurde durch das Weltraumteleskop Kepler entdeckt, welches ab dem März 2009 über einen Zeitraum von vier Jahren im Bereich der Sternbilder Schwan und Leier systematisch über 150.000 Sterne anvisiert und nach Anzeichen für Planetentransits Ausschau gehalten hat. Obwohl dieses Weltraumteleskop aufgrund des Ausfalls von zwei für die Lagestabilisierung benötigten Reaktionsrädern seit dem Mai 2013 nicht mehr genutzt werden kann gelingen den Wissenschaftlern auch weiterhin interessante Entdeckungen. Bei der Auswertung der durch Kepler gesammelten Daten sind die Astronomen zum Beispiel erst kürzlich auf ein ungewöhnliches Planetensystem gestoßen.

Das Sternsystem Kepler-413(AB)

Das im Sternbild Schwan gelegene Doppelsternsystem Kepler-413(AB) befindet sich in einer Entfernung von rund 2.300 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem. Bei diesen beiden Sternen handelt es sich um zwei eng zusammenliegende Zwergsterne der Spektralklassen "K" und "M", welche ihr gemeinsames Massezentrum innerhalb von 10,1 Tagen umkreisen. Beide Sterne werden zudem von einem Exoplaneten umkreist. Kepler-413(AB) b, so der Name dieses Planeten, wurde bereits kurz nach dem Beginn der Kepler-Mission erstmals beobachtet und konnte daraufhin zunächst in regelmäßigen Abständen von 66 Tagen erneut detektiert werden. Eigentlich hätte somit in den Beobachtungsdaten des Weltraumteleskops Kepler alle 66 Tage eine sich wiederholende Helligkeitsveränderung registriert werden müssen. Zur Überraschung der Astronomen war dies jedoch nicht der Fall.

"Wir haben das System über eine Zeitraum von 1.500 Tagen hinweg mit Kepler beobachtet. In den ersten 180 Tagen haben wir dabei drei Transits - einen Transit alle 66 Tage - registriert. In den folgenden 800 Tagen zeigten sich keine Anzeichen für weitere Vorbeizüge. Erst danach haben wir dann gleich weitere fünf Transits hintereinander beobachtet", so Veselin Kostov vom Space Telescope Science Institute (STScI) und der Johns Hopkins University (JHU) in Baltimore/USA.

Aus diesen zunächst nur schwer zu begründenden Beobachtungsdaten haben die Astronomen mittlerweile ein Sternsystem rekonstruiert, welches dieses ungewöhnliche Transitverhalten erklären kann. Bei Kepler-413(AB) b handelt es sich demzufolge um einen Planeten, welcher in etwa über die Größe und Masse des in unserem Sonnensystem befindlichen Planeten Neptun verfügt, und der das gemeinsame Massezentrum des gesamten Systems Kepler-413(AB) in einer Entfernung von 0,3553 Astronomischen Einheiten - dies entspricht rund 53 Millionen Kilometern - innerhalb von 66,262 Tagen einmal umkreist.

Im Bezug auf die Ebene, in der die beiden Zwergsterne einander umkreisen, ist die Bahn des Planeten zudem um 2,5 Grad geneigt. Die Lage dieser Bahn im Raum ist allerdings nicht konstant. Der Orbit des Planeten unterliegt vielmehr einer "Taumelbewegung", welche über eine Periode von etwa elf Jahren verfügt. Dies führt dazu, dass der Planet Kepler-413(AB) b von der Erde aus betrachtet nicht permanent vor seinen beiden Zentralsternen vorbeizieht und somit nicht alle 66 Tage ein Transit sichtbar ist. Die Astronomen gehen davon aus, dass die nächste "Transitphase" dieses Planeten erst im Jahr 2020 zu beobachten sein wird. Unter anderem ist hierfür auch die Gesamtneigung des kompletten Systems in Bezug auf die Erde verantwortlich.

Warum "wackelt" der Planet?

Wie lässt sich die Neigung der Umlaufbahn des Planeten gegenüber der Ebene des Systems und diese mit elf Jahren doch recht kurzperiodische Taumelbewegung erklären? Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass sich in diesem Sternsystem entweder ein oder sogar mehrere weitere massereiche Planeten befinden, welche die Umlaufbahn von Kepler-413(AB) b durch ihre gravitativen Einflüsse stören.

Einen vergleichbaren Einfluss könnte zudem auch ein dritter, bisher jedoch noch unentdeckter Stern ausüben, welcher ein fester Bestandteil dieses dann "Dreifach-Sternsystems" ist. Ebenfalls in Betracht gezogen werden muss, dass dieses System in der Vergangenheit in relativ kurzer Entfernung von einem "systemfremden" Stern passiert wurde, welcher dabei die Umlaufbahnen verändert hat.

Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse zur Untersuchung des Planetensystems bei dem Doppelsternsystem Kepler-413(AB) werden demnächst von Veselin Kostov et al. unter dem Titel "Kepler-413b: a slightly misaligned, Neptun-size transiting circumbinary planet" in der Fachzeitschrift "Astrophysical Journal" publiziert.

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Fachartikel von Veselin Kostov et al.:


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


» UK-DMC3-Konstellation fliegt auf indischer PSLV
09.02.2014 - Der kommerzielle Arm der Indischen Weltraumforschungsorganisation (ISRO), das Unternehmen Antrix Corporation Limited (Antrix), wurde von dem Erdbeobachtungssatellitenbetreiber DMC International Imaging (DMCii), einer 100 prozentigen Tochter von Surrey Satellite Technology Limited (SSTL), mit dem Start der drei Satelliten einer Konstellation namens UK-DMC3 beauftragt.
DMCii hatte die drei Satelliten im Juni 2011 verbindlich bei SSTL bestellt. DMCii lässt sich die auf dem Satellitenbus SSTL-300S1 basierenden Raumfahrzeuge 110 Millionen britische Pfund kosten - Start und Versicherung eingeschlossen.

Die Erdtrabanten mit einer Masse von jeweils rund 350 Kilogramm sollen Beobachtungsnutzlasten tragen, die sich durch eine hohe Auflösung im Bereich eines Meters bei panchromatischer Bilderfassung auszeichnen, und eine Auflösung um 4 Meter bei multispektraler Bilderfassung erreichen. Die Aufzeichnung der erfassten Daten erfolgt mit schnellen Datenrekordern und nichtflüchtigem RAM-Speicher.

Eine besonders schnelle Übertragung der Beobachtungsdaten zu geeigneten Bodenstationen ermöglichen im X-Band arbeitende Sender, mit denen Datenraten bis zu 320 Megabit pro Sekunde erreicht werden. Damit die Ausstrahlung von Daten bei Bewegungen der Satelliten nicht unterbrochen werden muss, haben die entsprechenden Antennen Nachführeinrichtungen, um den Kontakt zur jeweils aktuellen Bodenstation halten zu können.

Die von SSTL in Großbritannien weiterentwickelte Satellitenplattform geht auf einen Bus zurück, den SSTL für den Erdbeobachtungssatelliten NigeriaSat 2 (Bus SSTL-300i, Masse ~ 300 Kilogramm) verwendet hatte. Mit einer erweiterten Avionik und besseren optischen Geräten ausgestattet sollen die neuen Satelliten ganz unterschiedliche Beobachtungsaufgaben erledigen können.

Alle Daten, die die drei Satelliten der UK-DMC3-Konstellation aus gleicher Bahnebene liefern werden, sind für die ersten sieben Einsatzjahre bereits vergeben. Das Unternehmen 21AT (Twenty First Century Aerospace Technology Company Ltd) aus Chinas Hauptstadt Peking ist Abnehmer der Daten. Es hatte SSTL im Juni 2011 in London beauftragt. Die tagesaktuelle Datenaufbereitung wird eine Tochter von 21AT erledigen, die Beijing Landview Mapping Information Technology Co. Ltd. (BLMIT).

Die Konstellation ermöglicht eine Wiederholrate von einem Tag, das bedeutet im konkreten Fall, einer der drei Satelliten überfliegt in rund 500 Kilometern über der Erde mit seiner Instrumentennutzlast jeden Tag die selbe Stelle der Erdoberfläche. Für die Feststellung vor Veränderungen auf der Erde hat dies eine große Bedeutung.

Beispielsweise bei der Bewältigung von Katastrophen sind frische Daten ohne jeden Zweifel sinnvoll. Für eine verbesserte Planung bei der Stadtentwicklung ist ein stets aktueller Datenstand insbesondere angesichts der hohen Entwicklungsgeschwindigkeit chinesischer städtischer Räume ebenfalls sehr nützlich.

Ende 2014 sollen die drei Satelliten der UK-DMC3-Konstellation auf einer indischen Trägerrakete vom Typ Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) in der Variante CA (core alone, also ohne seitliche Booster) vom Raumflugzentrum Satish Dhawan (SDSC) auf Sriharikota in den Weltraum transportiert werden. Den Auftrag zur Organisation des Starts erhielt Antrix am 29. Januar 2014.


(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Antrix, DMCii, ISRO, SSTL)


» Swarm: Geringere Sonnenaktivität verlängert Mission
11.02.2014 - Etwa zweieinhalb Monate nach ihrem Start am 22. November 2013 werden die Swarm-Drillinge nun in ihren jeweiligen Arbeitsorbit überführt. Das Glück scheint dabei auf der Seite der Wissenschaftler. Eine geringer als angenommene Sonnenaktivität erlaubt treibstoffsparende und damit missionsverlängernde Steuerungsmanöver. Mitte April soll es mit der Vermessung des Erdmagnetfeldes losgehen.
Bislang hat man im Rahmen der Kommissionierung in 490 Kilometer Höhe die Instrumente der Swarm-Satelliten in Betrieb genommen und kalibriert. Die endgültigen Umlaufbahnen liegen für die Swarm-Zweierformation bestehend aus den Satelliten A und B auf 462 Kilometer Höhe und für den Einzelgänger Swarm C auf 510 Kilometer (ursprünglich 530 Kilometer). Die komplexe Anordnung mit auseinanderdriftenden Umlaufbahnen zwischen Swarm A/B und C dient der Optimierung der Messungen und stellt nach ESA-Angaben ein einzigartiges Konzept im Weltraum dar. Mit den Daten, die durch Swarm A, B und C gleichzeitig an verschiedenen Punkten gemessen werden, kann man unter anderem die Ursachen für Schwankungen des Erdmagnetfeldes genauer differenzieren. Bislang konnte man nicht sauber zwischen dem Einfluss der Sonnenaktivität und Störungen aus dem Erdinneren unterscheiden.

Der Gesamtmission kommt entgegen, dass die Sonnenaktivität gegenwärtig geringer als erwartet ist. Damit konnte die ursprüngliche Planung zur Positionierung der Satelliten überarbeitet werden. Die Swarm-Satelliten werden von Freon-Kaltgas-Triebwerken angetrieben und gesteuert. Der Transfer in den Arbeitsorbit erfolgt mit einer Vielzahl von kurzen Schubstößen. Durch die Neuplanung wird der dafür notwendige Freon-Verbrauch reduziert. Mit dem eingesparten Treibstoff werden die regulären Messungen länger möglich sein.

Die Messergebnisse hängen von der Konstellation der Umlaufbahnen von Swarm A/B sowie C zueinander ab. Gemäß Planung wird der Winkel, in dem die Umlaufbahnen von Swarm A/B und Swarm C zueinander stehen, immer größer. Das ist so gewollt, jedoch wird irgendwann der maximale Winkel für aufeinander abgestimmte Messungen überschritten. Das wäre nach etwa drei Jahren der Fall. Dann stehen die beiden Umlaufbahnen im 90-Grad-Winkel zueinander. Der jetzt gesparte Treibstoff kann in der Spätphase genutzt werden, um diese Drift zu verlangsamen. Damit ist eine Verlängerung der regulären Messungen der drei Swarm-Satelliten möglich. Die Datenausbeute wird damit noch umfassender.

Die vom Dreier-Schwarm erfassten Daten sind unter anderem Basis für dreidimensionale Karten des Magnet- und des elektrischen Feldes der Erde. Die wissenschaftliche Nutzlast jedes Swarm-Satelliten:

  • Zwei Absolute Scalar Magnetometer (ASM) ermitteln die Absolutwerte der magnetischen Flussdichte. Sie sind zur Vermeidung von Störungen durch den Satellitenbetrieb am Ende des Auslegers angebracht.
  • Ein Vector Field Magnetometer (VFM) bestimmt neben der magnetischen Flussdichte auch die Richtung der Feldlinien. Das Instrument ist in der Mitte des Auslegers angebracht und zur Richtungsbestimmung direkt an drei Sternensensoren gekoppelt.
  • Ein Electrical Field Instrument (EFI) misst Dichte, Drift, Beschleunigung und Temperatur des Plasmas und dient der Analyse des elektrischen Feldes. Es besteht aus Thermal-Ionensonden am Bug eines jeden Swarm-Satelliten und zwei Langmuir-Sonden an der Unterseite.
  • Das Accelerometer (ACC) misst nicht gravitationsbedingte Beschleunigungen. Der Einfluss des Sonnenwindes wird so analysiert.
  • Ein GPS-Empfänger erlaubt in Verbindung mit einem Laserreflektor (Laser Retro Reflector LRR) die exakte Positionsbestimmung jedes Satelliten. Dies ist wiederum Voraussetzung für eine genaue Kartierung der Messwerte.



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(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESA)


» Yutu sendet wieder
12.02.2014 - Soeben wurde von verschiedenen Stellen gemeldet, dass auf der Frequenz, die bisher vom chinesischen Mondfahrzeug Yutu verwendet wurde, erneut empfangen wird. Damit wächst die Hoffnung, dass der Rover die kalte Nacht auch ohne die schützende Abdeckung zumindest teilweise überstanden haben könnte.
Yutu war gemeinsam mit Chang`e 3 am 14. Dezember im Mare Imbrium auf dem Mond gelandet und wenige Stunden später auf die Mondoberfläche gefahren. Nach einigen Funktionstests und ein paar Bildern hatte man einige wissenschaftliche Geräte erprobt, musste Lander und Fahrzeug aber um Weihnachten herum in einen Ruhemodus schicken, da während der Nacht keine nennenswerte Energiemenge zur Verfügung stand.

Aus dieser ersten Ruhephase wurden beide Gerätekomplexe Anfang Januar nach Sonnenaufgang an der Landestelle automatisch reaktiviert. Nach etwa 2 Wochen weiterer Aktivität, in der erste wissenschaftliche Daten gesammelt und zur Erde übermittelt werden konnten sowie einigen Metern Fahrt auf dem Mondboden, wurde die zweite Ruhephase eingeleitet. Dabei musste man feststellen, dass sich das klappbare Solarpaneel an Yutu nicht mehr ausreichend bewegen ließ. Somit konnte eine zu starke Wärmeabstrahlung aus dem Inneren in das Weltall nicht mehr vermieden werden. Die Folgen konnten nicht genau vorhergesagt werden.

Nachdem sich der Lander bereits zurück gemeldet hatte, wartete man nun auf ein Signal vom Rover. Dieser musste mit der zur Verfügung stehenden Energie die Sendeantenne aufrichten und in Position bringen. UHF Satcom meldete nun vor gut einer Stunde, dass man das Signal auf 8,462 GHz erneut empfängt. Nun wird man abwarten müssen, ob alle Geräte weiterhin funktionieren und man das Problem mit dem klemmenden Klappmechanismus bis zur nächsten Mondnacht an der Landestelle in den Griff bekommt.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: UHF Satcom, Planetary.org, Xinhua, Raumcon)


» Túpac Katari: Kommerzieller Einsatz ab 1. April 2014
15.02.2014 - Der am 20. Dezember 2013 von China für aus für Bolivien gestartete Kommunikationssatellit Túpac Katari befindet sich im Testbetrieb und wird voraussichtlich zum 1. April 2014 den kommerziellen Einsatz aufnehmen.
Das von der China Aerospace Science and Technology Corporation (CASTC) auf Basis des Satellitenbus DongFangHong-4 (DFH-4) gebaute, beim Start rund 5.200 Kilogramm schwere Raumfahrzeug soll unter anderem Bedürfnisse staatlicher Stellen und Unternehmen aus Bolivien erfüllen.

Beispielsweise haben die staatliche Regulierungsbehörde, die über die Ausbeutung von Kohlenwasserstoff-Vorräten wacht (Agencia Nacional de Hidrocarburos, ANH), die nationale Zollbehörde (Aduana Nacional de Bolivia, ADUANA), die bewaffneten Kräfte Boliviens (Fuerzas Armadas de Bolivia, FF. AA.), die nationale Telefongesellschaft (Entel) und der Betreiber von Gas- und Öl-Pipelines in Bolivien (YPFB Transportes bzw. Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos Transportes) vor, via Túpac Katari bereitgestellte Kommunikationsverbindungen zu nutzen.

Darüber hinaus erhoffen sich die bolivianischen Betreiber des neuen Satelliten Einnahmen aus dem Ausland. Insgesamt will die Raumfahrtagentur Boliviens (Agencia Boliviana Espacial, ABE) künftig pro Jahr etwa 8 Millionen US-Dollar aus der Bereitstellung von Diensten für die Nachbarländer einnehmen, heißt es in der bolivianischen Zeitung Jornada. Interesse an der Nutzung von Túpac Katari bezeugten Argentinien, Ecuador, Paraguay und Peru. Rund 20% der Transponderkapazität des Satelliten bietet man den Nachbarländern an.

Für den Bau und den Start des Satelliten mit einer Auslegungsbetriebsdauer von 15 Jahren sowie das zugehörige Bodensegment in Bolivien waren Investitionen in einer Höhe von rund 302 Millionen US-Dollar erforderlich. Bei der Finanzierung half die die Chinesische Entwicklungsbank (CDB, Chinese Development Bank) mit einem Darlehen über rund 250 Millionen US-Dollar.

Im Augenblick arbeitet Túpac Katari bei 87,2 Grad West im Geostationären Orbit noch im Testbetrieb und wird - obschon offiziell zu 100% unter der Kontrolle Boliviens - gemeinsam von bolivianischen und chinesischen Technikern überwacht und gesteuert. In den kommenden Tagen will man gemeinsame Tests mit Entel beginnen, dem künftigen Hauptnutzer des Satelliten. Mit hoher Wahrscheinlichkeit sei man zum 1. April 2014 bereit, den Regelbetrieb mit Túpac Katari aufzunehmen, heißt es von offizieller Seite.

Túpac Katari alias TKSat 1, auch BOLIVARSAT genannt, ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 39.481 und als COSPAR-Objekt 2013-075A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: ABE, Raumfahrer.net, telesemana.com, tmcnet.com, Xinhua)


» Türksat 4A von Proton-M ins All transportiert
15.02.2014 - Am 14. Februar 2014 startete von der Rampe 81/24 des russischen Raumfahrtzentrums Baikonur eine Proton-M-Rakete mit Breeze-M-Oberstufe, um den Kommunikationssatelliten Türksat 4A für den Betreiber Uydu Haberlesme Kablo TV ve Isletme A.S (Türksat) in den Weltraum zu bringen. Nach rund 9 Stunden und 13 Minuten Flugzeit wurde der Satellit erfolgreich im vorgesehenen Orbit ausgesetzt.
Die Vereinbarung über den Transport von Türksat 4A ins All hatten der kommerzielle Vermarkter der russischen Proton-Raketen, International Launch Services (ILS), und der Hersteller des Satelliten für Türksat, die Mitsubishi Electric Corporation (MELCO) aus Japan, im April 2011 getroffen.

Als exakter Startzeitpunkt nach einem 11,5 Stunden dauernden Countdown wird für den 1. Proton-Flug für Türksat, den 1. Proton-Flug im Jahr 2014 und den 394. insgesamt 1:09 Uhr und 3 Sekunden Moskauer Zeit am 15. Februar genannt (22:09 Uhr und 3 Sekunden MEZ am 14. Februar).

Die Abtrennung der Orbitaleinheit bestehend aus der Breeze-M-Oberstufe und Türksat 4A als Nutzlast von der dritten Stufe der Proton-M erfolgte rund 9 Minuten nach dem Abheben gegen 1:18 Uhr Moskauer Zeit. Anschließend war es Aufgabe der wie die Proton-Rakete von Chrunitschew gebauten Oberstufe, erst für die Einnahme einer stabilen Parkbahn zu sorgen, und dann das Erreichen des vorgesehenen Zielorbits sicherzustellen.

Der Trennprozess des in seiner Transportkonfiguration 5,904 auf 2,36 auf 2,36 Meter großen Satelliten fand nach fünf Brennphasen der Oberstufe um 10:21 Uhr Moskauer Zeit am 15. Februar 2014 statt (7:21 Uhr MEZ) und verlief nach Angaben der Russischen Raumfahrtbehörde (Roskosmos) sauber und auf der vorgesehenen Bahn.

Erreicht wurde nach 9 Stunden, 12 Minuten und 41 Sekunden Flug ein Geotransferorbit mit einem Perigäum, also einem der Erde nächsten Bahnpunkt, von rund 9.674 Kilometern über der Erde und einem Apogäum, dem der Erde fernsten Bahnpunkt, von etwa 35.791 Kilometern über der Erde. Die noch abzubauende Inklination, das heißt die verbliebene Bahnneigung gegen der Erdäquator, beträgt rund 12,43 Grad. Um in den Geostationären Orbit zu kommen, werden einige Brennphasen des bordeigenen Zweistoff-Treibwerkssystems von Türksat 4A benötigt.

Unmittelbar nach dem Aussetzen des Satelliten konnte ein Kontakt zum Kontrollzentrum Gölbaşı in Ankara hergestellt werden. Empfangene Telemetriedaten bestätigen das Entfalten der beiden Solarzellenausleger von Türksat 4A.

Bis zum Erreichen einer Position im Geostationären Orbit arbeitet ein Netz von Stationen in Afrika, Australien, Italien, Japan, Kanada und der Türkei zusammen, um die Kommunikation mit dem neuen Satelliten aufrecht zu erhalten. Rund neuneinhalb Tage soll es dauern, bis Türksat 4A den Geostationären Orbit erreicht hat.

Im Geostationären Orbit angekommen will man unter der Ägide des Kontrollzentrums Gölbaşı zunächst bei 50 Grad Ost eine rund einen Monat dauernde Test- und Inbetriebnahmephase abwickeln. Nach rund drei Monaten im All und erfolgter Abnahme soll Türksat 4A dann die vorgesehene Einsatzposition bei 42 Grad Ost im Geostationären Orbit beziehen. Dort ist es dann seine Aufgabe, Kunden in Afrika, Europa, dem Mittleren Osten, sowie in Süd- und Zentralasien mit einer großen Bandbreite von Kommunikationsdiensten versorgen.

Der Satellit ist unter anderem dazu gedacht, direkt empfangbare Radio- und Fernsehprogramme auszustrahlen und Breitband-Kommunikationsdienste bereitzustellen. Man hofft, die für Türksat 4A angestrengten Investitionen nach rund 5 Jahren kommerziellen Einsatzes wieder eingespielt zu haben.

Die erwartete Lebensdauer des auf dem DS-2000-Satellitenbus basierenden Erdtrabanten liegt nach Angaben seines Herstellers bei 15 Jahren. Die an Bord des Satelliten mitgeführten Betriebsstoffe sollen laut ILS eine theoretische Manövrierfähigkeit von 30 Jahren ermöglichen. 20 Jahre wurden ebenfalls genannt.

Beim Start betrug die Masse des Satelliten betankt rund 4.850 Kilogramm. Die Kommunikationsnutzlast hat an der Gesamtmasse einen Anteil von rund 800 Kilogramm. Sie umfasst eine Reihe C-, 2 Ka-, 28 Ku- und X-Band-Transponder, letztere zur Nutzung durch das türkische Militär.

Zur Versorgung der Satellitensysteme und der Kommunikationsnutzlast mit elektrischer Energie ist das Raumfahrzeug mit zwei Solarzellenauslegern aus je drei Elementen ausgestattet. Ihre elektrische Leistung beträgt zusammen 7.670 Watt.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: aksam.com.tr, Chrunitschew, ILS, MELCO, muhabbetim.com, Raumfahrer.net, Roskosmos, Türksat)


» Diamanten im Skorpion: Der Sternhaufen Messier 7
20.02.2014 - Eine bereits am Mittwoch veröffentlichte Aufnahme der Europäischen Südsternwarte zeigt den im Sternbild Skorpion gelegenen offenen Sternhaufen Messier 7. Vor dem Hintergrund der Milchstraße erscheinen die dort befindlichen Sterne wie Diamanten am Nachthimmel.
Einige der in unserer Heimatgalaxie befindlichen Sterne sind mit einem Alter von über 13 Milliarden Jahren nur wenige hundert Millionen Jahre jünger als das Universum, dessen Alter von den Astronomen auf etwa 13,8 Milliarden Jahre geschätzt wird. Mit einem Alter von "lediglich" rund 4,6 Milliarden Jahren handelt es sich bei dem Zentralgestirn unseres Sonnensystems somit um einen noch verhältnismäßig jungen Stern, welcher gerade einmal die Mitte seines Lebens erreicht hat. Andere Sterne der Milchstraße verfügen jedoch über ein noch deutlich geringeres Alter von lediglich wenigen Millionen Jahren.

Diese Sterne haben sich erst vor kurzem in sogenannten Sternentstehungsgebieten entwickelt. Aus so einer H-II-Region geht in der Regel jedoch nicht nur ein einzelner, isolierter Stern hervor. Vielmehr reicht die Anzahl der sich zeitgleich in einer H-II-Region bildenden Sterne von einigen Dutzend bis hin zu mehreren Tausend Sternen, welche nach dem Abschluss der Sternentstehungsphase in dieser Region des Weltalls zunächst einen offenen Sternhaufen bilden.

Derartige Sternansammlungen sind für die Astronomen von besonderem Interesse, da die darin konzentrierten Sterne in etwa alle gleich alt sind und zudem über eine vergleichbare chemische Zusammensetzung verfügen. Diese Eigenschaften machen sie zu Objekten von unschätzbarem Wert für die Erforschung der Struktur und Entwicklung von Sternen.

Bei dem im Sternbild Skorpion gelegenen Sternhaufen "Messier 7", welcher auch als "NGC 6475" katalogisiert ist, handelt es sich um einen solchen offenen Haufen. Der aus etwa 100 Einzelsternen bestehende Sternhaufen befindet sich in einer Entfernung von rund 800 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem und verfügt über eine Ausdehnung von etwa 25 Lichtjahren. Mit einer scheinbaren Helligkeit von 3,3 mag kann dieser rund 80 Bogenminuten durchmessende Sternhaufen bereits mit dem bloßen Auge als ein diffuser heller Fleck nordwestlich des Sterns Ypsilon Scorpii (Eigenname "Lesath") im "Stachel des Skorpions" beobachtet werden.

Erstmals erwähnt wurde Messier 7 bereits im Jahr 130 nach Christus von dem Mathematiker und Astronomen Claudius Ptolemäus. Er beschrieb dieses Objekt als einen "Nebel dem Stachel des Skorpions folgend". Gelegentlich wird dieser Sternhaufen deshalb auch als "Ptolemäus’ Sternhaufen" bezeichnet. Im 19. Jahrhundert beschrieb der englische Astronom John Herschel das Erscheinungsbild dieses Objekts im Teleskop als einen "grob verteilten Haufen von Sternen".

In einer am gestrigen Mittwoch von der Europäischen Südsternwarte (ESO) veröffentlichten Aufnahme zeichnet sich Messier 7 deutlich gegen den sehr sternreichen Hintergrund aus Hunderttausenden von schwächer leuchtenden Sternen in Richtung des Zentrums der Milchstraße ab. Angefertigt wurde die Aufnahme mit dem Wide Field Imager des MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskops, welches sich am La-Silla-Observatorium der ESO in den chilenischen Anden befindet.

Mit einem Alter von etwa 200 Millionen Jahren handelt es sich bei Messier 7 um einen typischen offenen Sternhaufen mittleren Alters. Während ihres fortschreitenden Alterungsprozesses werden etwa zehn Prozent der derzeit in diesem Haufen konzentrierten Sterne in heftigen Supernovaexplosionen ihr Dasein beenden. Die verbleibenden Sterne, welche deutlich schwächer leuchten als die derzeit hell strahlenden Supernova-Kandidaten, werden dagegen im Laufe der Jahrmillionen langsam auseinander driften, bis sie nicht mehr als einstmals zusammenhängender Sternhaufen erkennbar sind.

Ein interessantes Merkmal in der jetzt von der ESO veröffentlichten Aufnahme besteht darin, dass die abgebildete Region offenbar nicht einheitlich von interstellarem Staub durchzogen ist. Hierbei handelt es sich jedoch aller Wahrscheinlichkeit nach nur um eine zufällige Anordnung des Sternhaufens und der umliegenden Staubwolken.

Obwohl es verlockend wäre darüber zu spekulieren, ob die erkennbaren dunklen Staubfetzen eventuell die Überreste der Wolke aus interstellarem Staub und Gas darstellen, aus der dieser Sternhaufen einstmals entstanden ist, hat unsere Heimatgalaxie während der Lebenszeit von Messier 7 bereits eine komplette Rotation um ihre eigene Achse vollbracht und dabei viele der Sterne und große Mengen an Staub durcheinander gewirbelt. Somit dürften das Gas und der Staub, aus denen sich die Sterne von Messier 7 gebildet haben, und der Sternhaufen selbst schon vor langer Zeit getrennte Wege gegangen sein.

Höher aufgelöste Versionen der hier gezeigten Aufnahme von Messier 7 finden Sie auf der entsprechenden Internetseite der ESO.

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


» ESA schickt PLATO auf Exo-Planetensuche
21.02.2014 - PLATO, Abkürzung für „planetare Transite und Oszillationen von Sternen“, heißt eine ab 2024 geplante Mission der Europäischen Raumfahrtagentur zur Erforschung der Planeten relativ naher Sterne. Die Mission ist Bestandteil des ESA-Programms "Kosmische Vision 2015–2025" und konnte sich in der Endausscheidung gegen vier konkurrierenden Konzepte durchsetzen.
Wie das „T“ im Namen nahelegt, wird PLATO nach periodisch wiederkehrenden Lichtschwankungen der Sterne beim Transit von Planeten suchen. Ähnlich wie beim Sternenkartographen Gaia ist dies als Massengeschäft angelegt, wenn auch mit bescheideneren Zahlen, weil die Planetensuche sehr viel zeitaufwendiger ist. Beeindruckend ist es trotzdem. Mit 34 kleinen Teleskopen und Kameras wird PLATO auf die Jagd gehen. Damit sollen laut ESA rund eine Million Sterne der näheren Umgebung auf Planeten hin untersucht werden.

PLATO wird, so die ESA weiter, in Verbindung mit bodengestützten Beobachtungen der Radialgeschwindigkeit die Berechnung von Masse und Radius eines Planeten und somit von dessen Dichte erlauben. Dies lasse Rückschlüsse auf seine Zusammensetzung zu. Die ESA erwartet, dass Tausende exoplanetarer Systeme entdeckt werden. Die Mission sei besonderes befähigt, Planeten erdähnlicher Größe und Supererden im bewohnbaren Bereich ihres Zentralgestirns zu identifizieren. Zudem werde die seismische Aktivität von Sternen untersucht. Dies erlaube eine genaue Charakterisierung der Sterne hinsichtlich Masse, Radius und Alter.

Der Start ist spätestens 2024 in Kourou auf einer Sojus-Rakete vorgesehen. Die Missionsdauer ist auf sechs Jahre angelegt, Verlängerung nicht ausgeschlossen. PLATO wird am Lagrange-Punkt L2 positioniert, dem etwa 1,5 Mio. Kilometer von der Erde entfernten Punkt zwischen Erde und Sonne, an dem sich die Anziehungskräfte beider Gestirne aufheben. Dort ist bereits Gaia aktiv. Gaia dient der Himmelskartographie, die Planetenjagd ist nicht ihr primäres Aufgabengebiet. Allerdings kann Gaia feinste Taumelbewegungen von Sternen registrieren, ein Indiz für Planeten der Jupiter-Klasse. Unter anderem derartige Hinweise geben PLATO Ansatzpunkte für die Suche. Ergänzend zu PLATO sind laut ESA präzise Anschlussbeobachtungen durch zukünftige boden- und weltraumgestützte Observatorien vorgesehen.

Im Wettbewerb um den Zuschlag hat sich PLATO gegen EChO (Observatorium zur Charakterisierung von Exoplaneten), LOFT (hochzeitauflösende Röntgenstrahlenbeobachtungen), MarcoPolo-R (Rückführung einer Probe eines erdnahen Asteroiden) und STE-Quest (Erforschung der Raumzeit und Erprobung des Quantenäquivalenzprinzips im Weltraum) durchgesetzt. PLATO ist die dritte ESA-Mission der Kategorie M. Bereits 2011 fiel die Entscheidung für den Sonnenorbiter und die Mission Euclid. Der Sonnenorbiter startet 2017 und wird in weniger als 50 Mio. Kilometer Sonne und Sonnenwind erforschen. Euclid sucht voraussichtlich ab 2020 nach dunkler Energie und dunkler Materie.

(Newsimage: ESA)
(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESA)



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Mars Aktuell: Curiosity überschreitet die Fünf-Kilometer-Marke von Redaktion



• Curiosity überschreitet die Fünf-Kilometer-Marke «mehr» «online»
• Orbitänderung bei der Raumsonde Mars Odyssey «mehr» «online»
• Mars Express: Neue Aufnahmen der Claritas Rupes «mehr» «online»


» Curiosity überschreitet die Fünf-Kilometer-Marke
12.02.2014 - Der Marsrover Curiosity hat vor wenigen Stunden die Marke von fünf auf der Marsoberfläche zurückgelegten Kilometern überschritten.
Nach der erfolgreichen Überquerung einer Sanddüne und den daran anschließenden Untersuchungen einer venenartigen Struktur auf der Marsoberfläche (Raumfahrer.net berichtete) hat der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity seine Fahrt mittlerweile fortgesetzt. Im Rahmen einer ersten Etappe, welche bereits am 9. Februar 2014 absolviert wurde, konnten dabei 49,97 Meter überbrückt werden. Diese Fahrt führte durch das "Moonlight Valley" - so der inoffizielle Name des schmalen Tals, welches sich westlich der Formation "Dingo Gap" befindet.

Die nächste Fahrt erfolgte dann am gestrigen Missionstag. In einem Zeitraum von 92 Minuten konnte Curiosity dabei weitere rund 75 Meter zurücklegen. Durch diese Fahrt erhöhte sich der "Kilometerstand" des Rovers auf einen Gesamtwert von mittlerweile 5.054 Metern, welche seit der am 6. August 2012 erfolgten Landung auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt wurden.

Im Vorfeld dieser Fahrt, welche um 13:22 lokaler Marszeit - dies entspricht 23:52 MEZ am 11. Februar 2014 - begann, fertigten die Kamerasysteme des Rovers diverse hochaufgelöste Aufnahmen der das "Moonlight Valley" begrenzenden Berghänge an. Mit diesen Aufnahmen sollten speziell die dort befindlichen geschichteten Gesteinsablagerungen dokumentiert werden.

Für eine eingehendere Untersuchung dieser Formationen stand zum Bedauern der an der Mission beteiligten Geologen leider keine Zeit zur Verfügung, denn der Rover soll seine Fahrt auch weiterhin möglichst zügig fortsetzten und sich dabei der Basis des im Inneren des Gale-Kraters gelegenen und etwa 5.500 Meter hohen Zentralberges Aeolis Mons nähern. Auf dem dabei zurückzulegenden Weg wird Curiosity jedoch zunächst eine mit dem Namen "KMS-9" belegte Region ansteuern, welche als einer der sogenannten "Waypoints" ausgewählt wurde.

Bei diesen "Waypoints" handelt es sich um Bereiche im Inneren des Gale-Kraters, wo Curiosity jeweils mehrtägige Stopps für ausführlichere wissenschaftliche Untersuchungen einlegen soll. Das wissenschaftliche Ziel dieser Analysen besteht darin, Informationen über die Geologie des Geländes zu sammeln, welches sich zwischen dem Landegebiet des Rovers und dem Aeolis Mons befindet. Diese Daten sollen den Wissenschaftlern dabei helfen, die zwischenzeitlich gewonnenen Informationen in einen Kontext zu den Erkenntnissen zu setzen, welche zukünftig bei den geschichteten Gesteinsablagerungen des Zentralberges erlangt werden sollen. Ein spezielles Augenmerk soll dabei auf geologische Strukturen gerichtet werden, welche offensichtlich durch fließendes Wasser erzeugt beziehungsweise verändert wurden.

Der Waypoint "KMS-9" befindet sich in einer Entfernung von derzeit noch etwa 730 Metern in südwestlicher Richtung. Die nächste Fahrt zu diesem nächsten Zwischenziel könnte theoretisch bereits am Missionstag 542 - nach mitteleuropäischer Zeit entspricht dies der Nacht vom 13. auf den 14. Februar 2014 - erfolgen.

Bis zum heutigen Tag, dem "Sol" 541 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mit seinen Kamerasystemen 119.493 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, USGS)


» Orbitänderung bei der Raumsonde Mars Odyssey
14.02.2014 - Während der kommenden Monate soll die Raumsonde Mars Odyssey schrittweise auf eine neue Umlaufbahn um den Mars dirigiert werden, welcher es ermöglicht, den Planeten kurz nach Sonnenaufgang zu beobachten. Anhand der so gewonnenen Daten sollen neue Erkenntnisse über Bodennebel, Wolken und Bodenfrostablagerungen gewonnen werden. Ein erstes entsprechendes Bahnkorrekturmanöver erfolgte am 11. Februar 2014 und verlief wie vorgesehen.
Die am 7. April 2001 von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA an Bord einer Delta-II-Trägerrakete gestartete Raumsonde Mars Odyssey erreichte den Mars am 24. Oktober 2001 und trat unmittelbar darauf in eine sonnensynchrone Umlaufbahn um unseren äußeren Nachbarplaneten ein, welche fast genau über die Pole des Planeten führt. In den folgenden Monaten reduzierte die Raumsonde mit Hilfe eines komplizierten Aerobreaking-Manövers zunächst ihre Geschwindigkeit und senkte dabei zugleich die Höhe der Umlaufbahn über der Planetenoberfläche immer weiter ab (Raumfahrer.net berichtete).

Während der ersten Jahre der Mission war der Orbit von Mars Odyssey so gewählt, dass die Raumsonde auf ihrem Weg vom Nord- zum Südpol die von der Sonne beleuchtete Hemisphäre des Mars immer zu einer Zeit überflog, welcher in etwa 17:00 Uhr lokaler Marszeit entsprach. Auf ihrem "Rückweg" vom Südpol zum Nordpol war es auf der "Nachtseite" dann 5:00 Uhr morgens. Dieser Verlauf der Umlaufbahn bot ideale Voraussetzungen für den Einsatz einer Mehrzweckkamera (THEMIS) und eines Gammastrahlen-Spektrometers (GRS) an Bord der Raumsonde. Während die THEMIS-Kamera eine Vielzahl von Aufnahmen der Marsoberfläche anfertigte, konnte mit dem GRS-Instrument unter anderem oberflächennahes Wassereis in den Polarregionen des Mars nachgewiesen werden. Außerdem gelang mit diesen beiden Instrumenten die Bestimmung der Verteilung von verschiedenen chemischen Elementen wie zum Beispiel Eisen, Silizium und Kalium auf der Marsoberfläche.

Ab dem 30. September 2008 wurde die Umlaufbahn von Mars Odyssey so verändert, dass die Tagseite der Marsoberfläche jetzt bereits in den Nachmittagsstunden überflogen wurde. Der Grund hierfür war die zu dieser Tageszeit noch vorherrschende größere Wärme auf der Planetenoberfläche, welche eine bessere Detektierung der Infrarotsignaturen von Mineralien auf der Oberfläche ermöglichte. Der Nachteil der neuen Umlaufbahn bestand allerdings darin, dass jetzt ein größerer Teil des Orbits der Raumsonde im Schatten des Planeten lag, so dass die Solarpaneele des Marsorbiters weniger Energie gewinnen konnten.

Ein neuer Orbit zeigt den Mars zukünftig in den Morgenstunden


""Wir bringen einer alten Raumsonde gerade ein paar neue Tricks bei", so Jeffrey Plaut vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, Projektwissenschaftler für die Mars Odyssey-Mission. "Mars Odyssey wird künftig in der Lage sein, den Mars in einem ganz anderen Licht zu betrachten als zuvor".

Nachdem die Raumsonde Mars Odyssey im August 2012 bei der Landung des Marsrovers Curiosity als Relaisstation für die Kommunikation zwischen dem Rover und der Erde eingesetzt wurde (Raumfahrer.net berichtete über die hierfür notwendige Orbitveränderung und über die Kommunikation bei der Landung) wurde durch ein weiteres Manöver zunächst erneut eine allmähliche Verschiebung der Umlaufbahn eingeleitet. Durch die jetzt wieder etwas späteren Überflugzeiten sollte die zu gewinnende Energiemenge wieder schrittweise erhöht werden, wodurch unter anderem die Batterien des Orbiters geschont werden sollen.

Philip Christensen von der Arizona State University (ASU) in Tempe/USA, der wissenschaftliche Leiter des THEMIS-Kameraexperiments, unterbreitete schließlich den Vorschlag, diese Veränderung der Umlaufbahn erst dann zu beenden, wenn Mars Odyssey einen Orbit erreicht hat, welcher Beobachtungen ermöglicht, die gegen 06:45 lokaler Marszeit erfolgen. Aus diesem Orbit heraus könnte der Marsorbiter die Oberfläche unseres Nachbarplaneten dann unmittelbar nach dem dortigen Sonnenaufgang beobachten. Das Ziel dieser vorgeschlagenen Beobachtungen besteht in der Dokumentation von in den Morgenstunden auftretenden Bodennebel, Wolken und Bodenfrostablagerungen und deren jeweilige durch saisonale Effekte bedingten Veränderungen.

Entsprechende Daten wurden über längere Zeiträume hinweg bisher lediglich durch die beiden Orbiter der Viking-Mission Ende der 1970er Jahre gesammelt. Seitdem hat nur die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express unseren Nachbarplaneten gelegentlich in den frühen Morgenstunden abgebildet und dabei unter anderem spektakuläre Aufnahmen von zu den sich zu dieser Tageszeit bildenden Dunstschichten geliefert. Durch den jetzt angestrebten neuen Orbit könnte Mars Odyssey weitere und vor allem regelmäßig gewonnene Daten liefern.

"Wir wissen nicht genau, was wir zu sehen bekommen werden, wenn wir erst einmal auf einer Umlaufbahn sind, von wo aus wir die Landschaft kurz nach Sonnenaufgang untersuchen können", so Philip Christensen. "Wir könnten aber nach saisonal bedingten Veränderungen Ausschau halten. Findet zum Beispiel die Bildung von Nebel im Winter häufiger statt als im Frühjahr? Wir wollen das zukünftig systematisch verfolgen und außerdem Wolken im sichtbaren Bereich beobachten sowie die Temperatur auf der Oberfläche im Infrarotbereich bestimmen."

Orbitmanöver


Um den neuen Orbit noch schneller zu erreichen erfolgte bereits am vergangenen Dienstag, dem 11. Februar 2014 ein entsprechendes Kurskorrekturmanöver, welches um 21:03 MEZ erfolgreich abgeschlossen wurde. "Der Weltraumveteran hat genau das durchgeführt, was wir von ihm verlangt haben", so der Mars Odyssey-Projektmanager David Lehman vom JPL.

Im Rahmen des Manövers wurden die vier Triebwerke von Mars Odyssey über einen Zeitraum von insgesamt 29 Sekunden gezündet. Der finale "06:45-Orbit" soll jetzt schrittweise bis zum November 2015 erreicht werden. Sofern keine Komplikationen auftreten, welche zusätzliche Aktivierungen der Triebwerke zur Folge haben, sollte die Raumsonde laut den Berechnungen der Techniker und Ingenieure der NASA nach dem Erreichen dieses Orbits immer noch über genügend Treibstoff verfügen, um die Mission anschließend für weitere neun bis zehn Jahre erfolgreich fortzusetzen.

Dabei muss allerdings auch bedacht werden, dass es sich bei Mars Odyssey um den mit Abstand dienstältesten Orbiter handelt, den die Menschheit bisher in eine Umlaufbahn um dem Mars gebracht hat. Bereits am 15. Dezember 2010 löste diese Raumsonde den vorherigen Rekordhalter, den ebenfalls von der NASA betriebenen und zwischen den Jahren 1997 und 2006 über einen Zeitraum von 3.340 Tagen aktiven Marsorbiter Mars Global Surveyor ab.

Mars Odyssey erwies sich bisher als eine überaus erfolgreiche Mission, in deren Verlauf sich das Wissen der Menschheit um den Mars ungemein erweitert hat (Raumfahrer.net berichtete). Zudem ist diese Raumsonde ein wichtiger Bestandteil des Kommunikationsnetzwerkes, mit dem Daten zwischen der Erde und den beiden derzeit aktiven Marsrovern Opportunity und Curiosity ausgetauscht werden.

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


» Mars Express: Neue Aufnahmen der Claritas Rupes
16.02.2014 - Am Donnerstag veröffentlichte Aufnahmen der HRSC-Kamera an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express zeigen die Region der Claritas Rupes auf dem Mars, welche sich am südlichen Rand der Tharsis-Region befindet. Diese Region entstand vor etwa 3,5 Milliarden Jahren durch den Abbau von tektonischen Spannungen in der Marskruste.
Seit mittlerweile mehr als zehn Jahren, nämlich seit dem 25. Dezember 2003, befindet sich die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express in einer Umlaufbahn um den Mars und liefert den an dieser Mission beteiligten Wissenschaftlern seitdem regelmäßig eine Vielzahl an Daten über die Atmosphäre und speziell über die Oberfläche unseres äußeren Nachbarplaneten. Durch die Auswertung der gewonnene Daten und Aufnahmen ergeben sich für die Planetenforscher wertvolle Einblicke in dessen Entwicklungsgeschichte.

Am 30. November 2013 überflog Mars Express während des Orbits Nummer 12.600 erneut die Region Claritas Fossae und bildete dieses Gebiet mit der High Resolution Stereo Camera (kurz "HRSC"), einem der insgesamt sieben wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Marsorbiters, ab. Aus einer Überflughöhe von mehreren hundert Kilometern erreichte die HRSC dabei eine Auflösung von ungefähr 14 Metern pro Pixel. Die bei dieser Gelegenheit angefertigten Aufnahmen geben einen bei etwa 27 Grad südlicher Breite und 254 Grad östlicher Länge gelegenen Ausschnitt der Marsoberfläche wieder.

Die Aufnahmen zeigen einen Teil der Abbruchkante Claritas Rupes, welche das Grabensystem der Claritas Fossae umgibt. Die gesamte Region befindet sich am südlichen Rand der Tharsis-Region. Diese Region bedeckt mit einer Ausdehnung von mehreren tausend Kilometern eine Fläche von rund vier Millionen Quadratkilometern und erhebt sich dabei wie eine Wulst um mehrere Kilometer über das umliegende Hochland des Mars. Neben dem Grabenbruchsystem der Valles Marineris befinden sich in diesem Gebiet auch die meisten der großen Marsvulkane wie zum Beispiel der Schildvulkan Olympus Mons.

Diese Vulkane sind auch für die Entstehung der Tharsis-Aufwölbung verantwortlich. Planetologen gehen allgemein davon aus, dass sich die Tharsis-Region vor etwa 3,5 Milliarden Jahren während des geologischen Mittelalters des Mars, der sogenannten Hesperianischen Epoche, gebildet hat. Die äußere Kruste des Mars wurde zu dieser Zeit durch im Inneren des Planeten auftretende Kräfte aufgewölbt, was zu massiven Oberflächenspannungen führte. Diese Spannungen entluden sich unter anderem im Rahmen gewaltiger Vulkanausbrüche. Bei diesen Ausbrüchen ergossen sich große Mengen an dünnflüssiger Lava über die Marsoberfläche, welche anschließend zu ausgedehnten, mehrere Kilometer mächtigen Lavadecken erstarrte.

Die Region Claritas Fossae

Der Begriff "Fossa" (Mehrzahl "Fossae") ist das lateinische Wort für "Graben" und wird in der Marsgeologie für markante, verhältnismäßig geradlinig verlaufende Talstrukturen verwendet. Die Region Claritas Fossae grenzt die stark vulkanisch geprägte Ebene Daedalia Planum im Westen von der weiter östlich gelegenen Ebene Solis Planum ab. Die Lavadecken des Solis Planum reichen bis an die höher gelegenen Gebiete der "Claritas Fossae"-Region heran und verfüllen kleinere Buchten, Täler und Impaktkrater. Deutlich erkennbar sind dort die unregelmäßigen und teilweise erodierten Fronten der Lavadecken. Anhand der Überlagerungen von tektonischen Brüchen, Einschlagskratern, kleinen Talsystemen und Lavadecken lässt sich die relative Altersabfolge bestimmen. Die komplexe Art der Überlagerungen zeigt dabei auch deutlich, dass mehrere Prozesse gleichzeitig oder auch mit länger anhaltenden Unterbrechungsperioden stattgefunden haben müssen.

Die Region Claritas Fossae bestehen aus einer Vielzahl von linearen Bruchstrukturen, welche zumeist nur einige hundert Meter bis wenige Kilometern breit sind. Sie beginnt unmittelbar südlich der drei Schildvulkane Ascraeus Mons, Pavonis Mons und Arsia Mons und erstreckt sich von dort über eine Länge von etwa 1.800 Kilometern in die südliche Richtung. Dabei verbreitert sie sich von zunächst ungefähr 150 Kilometern im Norden auf eine Ausdehnung von etwa 550 Kilometern im Süden.

Die Serie der zahlreichen Brüche, welche die Region der Claritas Fossae durchziehen, verläuft radial zum Zentrum der Tharsis-Aufwölbung. Dies unterstützt die Annahme, dass diese Bruchstrukturen durch tektonische Spannungen in der Marskruste bei der Herausbildung der bis zu zehn Kilometer hohen Tharsis-Aufwölbung entstanden sind. Durch das Gewicht der abgelagerten Lava bauten sich erneut Spannungen innerhalb der Marskruste auf, welche jetzt durch mehrere zeitlich aufeinanderfolgende massive Dehnungsvorgänge in der Kruste abgebaut wurden.

Das dadurch bedingte Aufbrechen der Oberfläche in einzelne "Schollen" bewirkte, dass ganze Blöcke der Marskruste in die neu entstandenen Zwischenräume abglitten und so ein charakteristisches Landschaftsbild mit auffallenden Geländestufen erzeugten. Auf der Erde führten ähnliche Prozesse in der Vergangenheit zur Entstehung von Grabenbrüchen, welche zum Beispiel im Oberrheingraben zwischen Basel und Karlsruhe, dem Eger-Graben in Tschechien oder im ostafrikanischen Great Rift Valley zu finden sind.

Auf der linken (südlichen) Seite der nebenstehenden Nadir-Aufnahme der Claritas Rupes ist ein Hügel erkennbar, welcher durch seine im Vergleich zu der Umgebung verhältnismäßig hellen Farbe auffällt. Dieser Hügel könnte sich aus relativ weichem und leicht erodierbarem Material zusammensetzen. Hierbei dürfte es sich um sogenannte Schichtsilikate handeln. Hierbei handelt es sich um Tonminerale, welche reich an Eisen und Aluminium sind und die sich nur unter der längerfristigen Einwirkung von Wasser auf vulkanisches Gestein bilden können. Hinweise auf einen entsprechenden Ursprung lieferten auch Beobachtungen mit dem CRISM-Spektrometer an Bord des von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Orbiters Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), welches in der Vergangenheit in der unmittelbaren Umgebung ebenfalls solche hellen Materialien detektiert und untersucht hatte.

Bildverarbeitung und HRSC-Kamera

Die weiter oben gezeigte Nadir-Farbansicht der Region Claritas Rupes wurde aus dem senkrecht auf die Planetenoberfläche blickenden Nadirkanal und den vor- beziehungsweise rückwärts blickenden Farbkanälen der HRSC-Stereokamera erstellt. Die perspektivische Schrägansicht wurde 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 Marslandschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal der Kamera abgeleitet. Des Weiteren konnten die für die Bildauswertung zuständigen Wissenschaftler aus einer höhenkodierten Bildkarte, welche aus den Nadir- und Stereokanälen der HRSC-Kamera errechnet wurde, ein digitales Geländemodell der abgebildeten Marsoberfläche ableiten.

Das HRSC-Kameraexperiment an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express wird vom Principal Investigator (PI) Prof. Dr. Ralf Jaumann von der Freien Universität Berlin geleitet. Das für die HRSC-Kamera verantwortliche Wissenschaftlerteam besteht aus 40 Co-Investigatoren von 33 Instituten aus zehn Ländern.

Die hochauflösenden Stereokamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt unter der Leitung von Prof. Dr. Gerhard Neukum entwickelt und in Kooperation mit mehreren 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 in Berlin-Adlershof erstellt.

Die hier gezeigten Aufnahmen der Region Claritas Rupes finden Sie auch auf den entsprechenden Internetseiten des DLR und der FU Berlin. Speziell in den dort verfügbaren hochaufgelösten Aufnahmen kommen die verschiedenen Strukturen der Marsoberfläche besonders gut zur Geltung.

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



 

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Saturn Aktuell: Raumsonde Cassini: Der Saturnumlauf Nummer 203 von Redaktion



• Raumsonde Cassini: Der Saturnumlauf Nummer 203 «mehr» «online»


» Raumsonde Cassini: Der Saturnumlauf Nummer 203
20.02.2014 - Am heutigen Tag beginnt für die Raumsonde Cassini der mittlerweile 203. Umlauf um den Planeten Saturn. In den folgenden 32 Tagen werden sich erneut das Ringsystem und die Atmosphäre des Saturn im Fokus des wissenschaftlichen Interesses befinden. Den Höhepunkt dieses in wenigen Stunden beginnenden Orbits bildet ein am 6. März erfolgender Vorbeiflug der Raumsonde an dem Saturnmond Titan. Dieser soll genutzt werden, um Einzelheiten über den inneren Aufbau dieses Mondes in Erfahrung zu bringen.
Am 20. Februar 2014 wird die Raumsonde Cassini um 17:45 MEZ auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zu dem zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 2,84 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und beginnt damit zugleich ihren mittlerweile 203. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell weist die Flugbahn von Cassini eine Inklination von 48,1 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 dieses 32 Tage andauernden Umlaufs - dieser trägt die Bezeichnung "Rev 202" - insgesamt 32 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Wie üblich wird ein Großteil dieser Kampagnen erneut die Atmosphäre und das Ringsystem des Saturn zum Ziel haben. Den Höhepunkt der Beobachtungen stellt allerdings ein für den 6. März 2014 vorgesehener gesteuerter Vorbeiflug am größten der derzeit 62 bekannten Saturnmonde, dem 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan, dar.

Mondbeobachtungen

Die ersten Beobachtungen der ISS-Kamera während dieses neuen Orbits, welche am 22. und 24. Februar erfolgen sollen, werden dann auch den Titan zum Ziel haben. Aus Entfernungen von mehr als drei Millionen Kilometern soll dabei die Atmosphäre des Mondes abgebildet werden. Durch die Dokumentation von kleineren Sturmgebieten und markanten Wolkenformationen in den Atmosphären des Titan lassen sich zum Beispiel Aussagen über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. In Kombination mit früheren und zukünftigen Beobachtungen lässt sich dadurch auch die "Großwetterlage" auf dem Titan dokumentieren, welche sich aufgrund der Bewegung des Saturn um die Sonne in einem etwa 30 Jahre dauernden Rhythmus kontinuierlich verändert (Raumfahrer.net berichtete).

Ebenfalls am 24. Februar soll sich die ISS-Kamera auf den kleinen, äußeren Saturnmond Kiviuq richten. Mittels der aus einer Entfernung von rund 8,06 Millionen Kilometern angefertigten Aufnahmen - hierbei handelt es sich um eine der dichtesten Annäherungen an diesen Saturnmond während der gesamten Cassini-Mission - soll die Ausrichtung von dessen Rotationsachse und die Position des Nordpols bestimmt werden.

Für den 26. Februar sind diverse sogenannte astrometrische Beobachtungen vorgesehen. Hierbei sollen mehrere der kleineren, inneren Saturnmonde 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. Eine weitere Astrometrie-Kampagne soll am 28. Februar durchgeführt werden.

Ebenfalls an diesem Tag wird sich die ISS-Kamera auf den Saturn richten und dessen Atmosphäre abbilden. Die entsprechenden WAC-Aufnahmen sind Bestandteil einer langfristig ausgelegten "Sturmbeobachtungskampagne" und sollen erneut aktuelle Daten über das dortige Wettergeschehen liefern. Vergleichbar mit den Beobachtungen der Titan-Atmosphäre lassen sich auch hier Aussagen über die gegenwärtig in der Saturnatmosphäre vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. Bis zum 28. Februar sind insgesamt drei weitere vergleichbare Beobachtungen vorgesehen.

Am 1. März soll die ISS-Kamera dann verschiedene Teilbereiche des F-Ringes des Saturn abbilden. 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 führten zu dem Schluss, 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.

Der Titan-Vorbeiflug T-99

Am 6. März 2014 steht dann der Höhepunkt des 203. Umlaufs der Raumsonde Cassini um den Saturn an. Um 17:27 MEZ wird die Raumsonde den größten der Saturnmonde im Rahmen eines gerichteten Vorbeifluges in einer Entfernung von 1.500 Kilometern mit einer Geschwindigkeit von 5,8 Kilometern pro Sekunde passieren. Die mit diesem 100. Vorbeiflug am Titan - das Manöver trägt die Bezeichnung "T-99" - assoziierten Beobachtungen beginnen mit Fotoaufnahmen durch die ISS-Kamera, welche dabei mit verschiedenen Spektralfiltern ein globales Mosaikbild des Titan erstellen wird.

Der wissenschaftliche Schwerpunkt dieses Vorbeifluges wird allerdings durch den Einsatz des "Radio Science Subsystem" (kurz "RSS") der Raumsonde Cassini dominiert. Während des Vorbeifluges an dem Mond wird die Raumsonde durch von Titan ausgehende gravitative Einflüsse zwar minimal, aber doch deutlich spürbar von der vorgesehenen Flugbahn abgelenkt werden. Diese Abweichung macht sich durch eine geringfügig veränderte Laufzeit der Radiosignale, welche Cassini während des Vorbeifluges konstant zur Erde aussenden wird, bemerkbar. Hierzu sendet Cassini im Bereich des S-Bandes eine hochstabile Trägerwelle in Richtung Erde aus, ohne selbst Signale zu empfangen. Hierfür wird der Sender der Kommunikationsanlage der Raumsonde verwendet, welcher die Trägerwelle mit einer Sendeleistung von zehn Watt abstrahlt.

Durch die Auswertung dieser auf dem Doppler-Effekt basierenden Daten lässt sich nicht nur die Masse von Titan und die sich daraus ergebende mittlere Dichte näher bestimmen. Vielmehr können hierdurch auch Aussagen über den inneren Aufbau dieses Mondes getätigt werden. Speziell erhoffen sich die beteiligten Wissenschaftler durch das RSS-Experiment weitere Erkenntnisse über einen eventuell existierenden unterirdischen Ozean sowie über Heterogenitäten und Massekonzentrationen innerhalb der Lithosphäre des Titan.

Die über einen Zeitraum von 24 Stunden durchzuführende RSS-Kampagne wird etwa 12 Stunden vor der dichtesten Annäherung an den Titan beginnen. Während der erfolgenden RSS-Messungen muss die vier Meter durchmessende Hauptantenne der Raumsonde exakt auf die Erde ausgerichtet sein. Nur so können die von Cassini abgesetzten Radiosignale von den Empfangsstationen des Deep Space Network (DSN) der NASA mit einer ausreichenden Präzision empfangen werden. Da die wissenschaftlichen Instrumente starr auf einer Instrumentenplattform montiert sind, ist es somit während der Hauptphase dieses Vorbeifluges nicht möglich, Aufnahmen des Mondes durch die ISS-Kamera zu gewinnen.

Nach dem Abschluss der RSS-Messungen soll neben der ISS-Kamera zudem ein weiteres Instrument des Saturnorbiters, das Composite Infrared Spectrometer (CIRS), dazu genutzt werden, um diverse Scans des Titan durchzuführen. Das Ziel dieser Messungen besteht darin, die zu diesem Zeitpunkt in der Stratosphäre der Titanatmosphäre vorherrschenden Temperaturen zu ermitteln. Zudem sollen durch Abtastungen, welche im mittleren Infrarotbereich erfolgen, die Verteilung von Aerosolen und verschiedener chemischer Verbindungen in den oberen Schichten der Titanatmosphäre bestimmen.

Periapsis und Untersuchung des Ringsystems

Am 8. März wird Cassini um 20:26 MEZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 203 erreichen und den Planeten in einer Entfernung von etwa 800.000 Kilometern passieren. Nur wenige Stunden zuvor stehen zwei Sternbedeckungen auf dem Beobachtungsprogramm von Cassini, wobei neben der ISS-Kamera auch ein weiteres Spektrometer der Raumsonde, das Visual and Infrared Spectrometer (VIMS), zum Einsatz kommen wird.

Bei diesen beiden Okkultationen werden die im Sternbild Leier (lateinischer Name Lyra) gelegenen Sterne Wega und R Lyrae von Teilen des Ringsystems des Saturn bedeckt. Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in den Lichtkurven der beiden Sterne erhoffen sich die an der Kampagne beteiligten Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau, die Materialdichte und die Struktur der Ringbereiche, welche die Sterne bei dieser Okkultation bedecken. Außerdem, so die Wissenschaftler, können hierbei eventuelle Veränderungen in der Ringstruktur registriert werden, welche durch das Gravitationsfeld des Saturn oder durch erst kürzlich erfolgte "Einschläge" von Meteoroiden verursacht wurden.

Auch im Anschluss an diese Beobachtungen wird sich das Interesse zunächst weiter auf das Ringsystem konzentrieren. Dabei soll die WAC-Kamera ein Mosaik des gesamten Ringsystems erstellen. Die NAC-Kamera wird sich dagegen auf die Bereiche konzentrieren, wo der Schattenwurf des Saturn die Ringe verdunkelt. Anschließend wird die ISS-Kamera Teile des äußeren A-Ringes abbilden. Hierbei sollen unter anderem zum wiederholten Mal sogenannte "Propellerstrukturen" dokumentiert werden. Bei diesen lediglich etwa 15 bis 25 Kilometer großen Strukturen handelt es sich um kleine "Hohlräume" innerhalb des Ringsystems, welche durch die gravitativen Einflüsse von vermutlich lediglich wenige Dutzend Kilometer durchmessenden Mini-Monden - so genannten Moonlets - verursacht werden (Raumfahrer.net berichtete). Durch die anzufertigenden Aufnahmen des A-Ringes sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Moonlets noch weiter verfeinert werden.

Am 9. März wird das ISS-Kamerateam schließlich im Rahmen einer zehn Stunden andauernden Beobachtungskampagne versuchen, den am weitesten vom Saturn entfernt gelegenen, extrem lichtschwachen und erst im Jahr 2009 auf Aufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer entdeckten Phoebe-Ring abzubilden.

Weitere Beobachtungen in den folgenden Tagen werden dann primär die Atmosphäre des Saturn zum Ziel haben. Durch den Einsatz der Instrumente CIRS und VIMS sowie des Ultraviolet Imaging Spectrometers (UVIS) soll die Struktur der oberen Atmosphärenschichten analysiert werden. Außerdem soll versucht werden, eventuell gerade über der Südpolregion des Planeten aktive Polarlichter nachzuweisen.

Am 14. und 15. März steht zudem einer der kleinen, äußeren Saturnmonde auf dem Beobachtungsprogramm der ISS-Kamera. Außer den Daten von dessen Umlaufbahn um den Saturn und seinem Durchmesser von lediglich rund sechs Kilometern ist über den erst im Jahr 2005 entdeckten Mond Fornjot bisher nur sehr wenig bekannt. Die ISS-Kamera soll Fornjot über einen Zeitraum von 36 Stunden aus einer Distanz von rund 18,8 Millionen Kilometern wiederholt abbilden. Anhand der Variationen in der sich bei dieser Beobachtungssequenz ergebenden Lichtkurve und einem Abgleich mit früheren Beobachtungen sollen die Helligkeitsvariationen auf dessen Oberfläche und die sich daraus ergebende Rotationsperiode dieses Mondes bestimmt werden.

Am 24. März 2014 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 19:02 MEZ in einer Entfernung von rund drei Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis ihrer Umlaufbahn erreichen und damit auch diesen 203. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 204 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 7. April 2014 in einer Entfernung von dann lediglich 963 Kilometern erneut 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: ISS: Die ersten Flocken fallen von Redaktion



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» ISS: Die ersten Flocken fallen
13.02.2014 - Die ersten Kleinsatelliten der Firma Planet Labs, die im Januar mit einem Cygnus-Frachter zur Internationalen Raumstation gelangten, wurden ausgesetzt.
Dies geschah am 11. Februar mittels einer speziellen Startapparatur, die am Ende des japanischen Manipulatorarms befestigt war. Die Apparatur SSOD war zuvor von Koichi Wakata mit durchgeprüften Satelliten der Serie Flock 1 bestückt und in der Materialluftschleuse verstaut worden. Nach dem Verschließen der inneren Schleusenluke und dem Auspumpen der Luft wurde die äußere Luke geöffnet, so dass man mit dem Manipulatorarm die Startapparatur greifen und vom Modul weg schwenken konnte.

Insgesamt 4 Satelliten wurden paarweise gestartet und trennten sich kurz darauf voneinander. Jeder der Satelliten besitzt Abmessungen von 10 x 10 x 30 Zentimeter und ist außen mit Solarzellen versehen. Zudem verfügt jeder Satellit über eine Kamera und Sendeeinrichtungen, mit denen Bilder der Erdoberfläche angefertigt und zur Erde übermittelt werden können.

Flock, auf deutsch so viel wie Schar oder Schwarm, soll eine ganze Konstellation von Kleinsatelliten werden, die sich, zu unterschiedlichen Zeiten gestartet, im Laufe der Zeit über einen weiten Bereich des Orbits in etwa 400 Kilometern Höhe bei einer Bahnneigung von knapp 52 Grad verteilen werden. Damit kann man jeden Punkt der Erde zwischen 52 Grad nördlicher und südlicher Breite in regelmäßigen Abständen wiederholt fotografieren.

Die Flock-Konstellation wurde von der US-amerikanischen Firma Planet Labs initiiert und gebaut und soll weltweit Informationen über Veränderungen auf unserem Planeten zur Verfügung stellen. Jeder Satellit fertigt Bilder an, speichert diese und sendet die Daten zur Erde, sobald er eine Bodenstation des Systems überfliegt. Hier werden die Bilder aufbereitet und auf einem Server zur Verfügung gestellt. Vorgänger der Flock-Satelliten waren Dove 1 und 2, die im April 2013 an der Spitze einer Sojus 2 bzw. einer Antares ins All gelangten und die Machbarkeit des Projektes bewiesen. Während Dove 1 auf einer 165-Kilometer-Bahn abgesetzt wurde und mittlerweile in dichten Atmosphärenschichten verglühte, gelangte Dove 2 (mit Bion-M 1) auf eine 570-Kilometer-Bahn. Im November kamen Dove-3 und 4 hinzu.

Insgesamt soll der neue Satellitenschwarm Flock in wenigen Wochen aus der ISS ausgeschleust werden und besteht dann aus 28 Satelliten. Diese werden passiv in ihrer Lage stabilisiert und verfügen über keinen Antrieb. Im Verlaufe von 1 bis 2 Jahren werden ihre Bahnen so weit abgesunken sein, dass sie verglühen. Bis dahin stellen sie allerdings wegen ihrer fehlenden Ausweichmöglichkeit auch eine gewisse Gefahr für die internationale Raumfahrt dar. Gegenwärtig werden gerade internationale Richtlinien diskutiert, die für diese relativ neue Klasse von Satelliten gelten sollen. Der Tenor dabei lautet: keine Sonderregeln für Cubesats. Sie sollen nur auf Bahnen gelangen dürfen, auf denen sie im Verlaufe von wenigen Jahren so weit absinken, dass sie in die Erdatmosphäre eintreten und dabei zerstört werden.

"Ohne ein Antriebssystem an Bord werden die Nutzungszeiten der Satelliten ziemlich begrenzt sein", sagte Chris Boshuizen, Cheftechnologe bei Planet Labs. "Unser Geschäftsmodell basiert auf der Massenproduktion kleiner Satelliten. Anstatt einen komplexen Satelliten mit einer Funktionsdauer von 10 Jahren zu bauen, wählten wir viel einfachere Satelliten mit einer Funktionsdauer von ein paar Jahren und der Möglichkeit, die Konstellation einfach zu erneuern."

Da man für die Zukunft den Start einer größeren Anzahl von Cubesats von der ISS aus plant, hat die US-Firma Nano Racks ein spezielles Startsystem entwickelt. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, derartige Satelliten zunächst an Bord eines Frachtraumschiffes zur Internationalen Raumstation zu bringen und dann von hier aus im All auszusetzen. Bisher kam es mitunter zu jahrelangen Wartezeiten bis ein Kleinsatellit als Huckepack-Nutzlast unter Einsatz einer speziellen Abstandseinrichtung auf eine Erdumlaufbahn gelangte.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Space News, Skyrocket, Raumcon, NASA, TechCrunch)



 

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ISSN 1684-7407


Erscheinungsdatum:
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