InSpace Magazin #515 vom 14. April 2014

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #515
ISSN 1684-7407


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Marsrover Curiosity untersucht die Region Kimberley

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Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

haben Sie auch "Gravity" gesehen? Die Kollision von rasend schnell herannahendem Weltraummüll mit einem Shuttle, Hubble und Raumstationen? Vor ein paar Tagen fehlte nicht viel, dass dieses Szenario, wenn auch im kleinen Maßstab, hätte wahr werden können: Kurz nach dem Start eines neuen ESA-Satelliten, Sentinel 1A, erreichte das in Darmstadt gerade mit der Fern-Inbetriebnahme beschäftigte Team eine Eilnachricht der NASA: Der noch aktive, aber nicht mehr manövrierbare NASA-Satellit ACRIMSAT würde Sentinel 1A am nächsten Tag passieren und dabei bis zu 20 Meter nahe kommen. Große Kollisionsgefahr! Der neue Satellit wurde in aller Eile vollständig in Betrieb genommen und dann aus dem Weg manövriert. Da drückt man doch die Daumen, dass es immer so gut ausgehen wird.

Axel Orth

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Updates / Umfrage

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News

• NGC 1316 - Eine Galaxie mit stürmischer Vergangenheit «mehr» «online»
• Israel startete Radarsatelliten Ofeq 10 «mehr» «online»
• Abell 33 - Ein Diamantring am Himmel «mehr» «online»


» NGC 1316 - Eine Galaxie mit stürmischer Vergangenheit
07.04.2014 - Eine am vergangenen Mittwoch von der Europäischen Südsternwarte veröffentlichte Aufnahme zeigt die Galaxie NGC 1316 und ihre kleinere Nachbarin NGC 1317. Diese beiden Galaxien liegen räumlich recht nahe beieinander, weisen aber sehr unterschiedliche Entwicklungsgeschichten auf.
Mit einer scheinbaren Helligkeit von 8,4 mag handelt es sich bei der am 2. September 1826 von dem schottischen Astronomen James Dunlop entdeckten und im Sternbild "Chemischer Ofen" (lat. Name "Fornax") befindlichen linsenförmigen Galaxie NGC 1316 um das hellste Mitglied des etwa 65 Millionen Lichtjahre von unser Heimatgalaxie entfernt gelegenen Fornax-Galaxienhaufens. Die Winkelausdehnung der Galaxie beträgt 11,5 × 7,9 Bogenminuten, woraus sich bei einer Entfernung von rund 60 Millionen Lichtjahren von der Erde ein Durchmesser von etwa 225.000 Lichtjahren ableiten lässt. Somit ist diese Galaxie in etwa doppelt so groß wie unsere Heimatgalaxie.

Als die vierthellste Radioquelle am gesamten Himmel im Bereich einer Radiofrequenz von 1.400 MHz trägt NGC 1316 auch die Bezeichnung "Fornax A". Das "A" in dieser zusätzlichen Bezeichnung besagt, dass sie zugleich die hellste Radioquelle in diesem Sternbild ist. Verursacht wird diese Radiostrahlung von dem Material, welches in das im Zentrum dieser Galaxie gelegene supermassive Schwarze Loch hineinfällt. Wechselwirkungen mit anderen Galaxien in der unmittelbaren Nachbarschaft dürften diese Radioquelle dabei mit zusätzlichem Material versorgen.

Mehrere Strukturen in der Umgebung von NGC 1316 zeigen den Astronomen außerdem, dass diese Galaxie eine bewegte Vergangenheit hinter sich hat. Zum Beispiel verfügt NGC 1316 über eine Population von ungewöhnlich kleinen Kugelsternhaufen. Des weiteren beinhaltet diese Galaxie einige ungewöhnliche Staubbänder, welche in einer viel größeren Hülle aus Sternen eingebettet sind. Dies ist ein Hinweis darauf, dass NGC 1316 vor etwa drei Milliarden Jahren eine staubreiche Spiralgalaxie "verschluckt" haben könnte. Detailaufnahmen dieser Staubbänder wurden durch das Weltraumteleskop Hubble angefertigt und sind auf dieser Internetseite einsehbar.

Außerdem sind um die Galaxie herum verteilt mehrere sehr lichtschwache Gezeitenarme erkennbar. Hierbei handelt es sich um lange streifenförmige Ausläufer und kugelförmige Schalen aus Sternen, welche aus ihrer ursprünglichen Umgebung herausgerissen und in den intergalaktischen Raum verfrachtet wurden. Derartige Strukturen entstehen typischerweise durch komplexe Gravitationseffekte, welche auf die Umlaufbahnen der Sterne einwirken, sobald sich zwei Galaxien sehr nahe kommen. All diese Indizien lassen auf eine sehr turbulente Vergangenheit schließen, in deren Verlauf sich NGC 1316 mehrere andere Galaxien einverleibt hat. Vermutlich wird sich dieser Prozess auch in Zukunft fortsetzen.

Die ebenfalls im Jahr 1826 von James Dunlop entdeckte Galaxie NGC 1317 stellt dagegen ein klassisches Paradebeispiel für eine Spiralgalaxie dar, welche im Gegensatz zu ihrer größeren kosmischen Nachbarin ein bisher eher ruhiges Leben geführt haben dürfte. Bei einer scheinbaren Helligkeit von 11,0 mag verfügt diese etwa sechs Bogenminuten von NGC 1316 entfernt gelegene Galaxie über eine Ausdehnung von 2,8 x 2,4 Bogenminuten.

Das am vergangenen Mittwoch von der Europäischen Südsternwarte (ESO) veröffentlichte Bild ist ein Komposit von verschiedenen Einzelaufnahmen, welche mit dem 2,2-Meter-MPG/ESO-Teleskop des La-Silla-Observatoriums der ESO in Chile angefertigt wurden. Das ursprüngliche wissenschaftliche Ziel der Beobachtungen bestand darin, die lichtschwächsten Merkmale dieser Galaxien sichtbar zu machen und die Störungen innerhalb dieses interessanten Systems näher zu untersuchen.

Zusätzlich bietet dieses Foto einen Einblick in das weit entfernte Universum, welches deutlich über die beiden relativ hellen Galaxien im Vordergrund hinausreicht. Die meisten der in diesem Foto erkennbaren ’schlierigen Flecken’ zeigen nochmals viel weiter entfernte Galaxien. Eine besonders dichte Galaxien-Konzentration ist dabei links von NGC 1316 erkennbar.

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


» Israel startete Radarsatelliten Ofeq 10
10.04.2014 - Am 9. April 2014 startete Israel auf einer Rakete vom Typ Shavit 2 den mit einer Radaranlage ausgestatteten Aufklärungssatelliten Ofeq 10. Der Flug des neuen Erdtrabanten begann um 21:06 und 2 Sekunden Uhr MESZ von der Luftwaffenbasis Palmachim am Mittelmeer nahe Rishon LeZion südlich von Tel Aviv.
Auf Grund der Ausstattung mit einer Radaranlage erlaubt Ofeq 10 seinen Nutzern im Militär Israels, Gebiete von Interesse bei jedem Wetter und zu jeder Tageszeit zu beobachten. Die Auflösung der Radarbilder soll sich im Bereich eines halben Meters bewegen.

Der Satellit gelangte auf eine retrograde Umlaufbahn, das heißt, er umkreist die Erde entgegen ihrer Drehrichtung. Für einen Erdumlauf wird Ofeq 10 nach Informationen des Herstellers des Satelliten, des Technologiekonzerns Israel Aircraft Industries (IAI), im geplanten elliptischen Einsatzorbit zwischen 400 und 600 Kilometern über der Erde circa 90 Minuten benötigen.

Nach Angaben des Internetportals Ynet aus Israel ermöglicht es der Einsatz von Ofeq 10, die Zeit für das Erkennen eines vom Iran möglicherweise begonnenen Angriffs zu halbieren. Der Beginn eines Angriffs durch den Iran könnte sich beispielsweise durch die Installation von Raketen auf passenden Abschussrampen im Iran äußern.

Signale von Ofeq 10 bestätigten gemäß Quellen aus Israel, dass der Satellit nach dem Aussetzen im All grundsätzlich funktionsbereit war. In den kommenden Tagen und Wochen sollen einen Reihe von Tests durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob sich Ofeq 10 im Rahmen der erwarteten Parameter betreiben lassen wird. Laut Ofer Doron, CEO von IAI, wird es einige Monate dauern, bis man den Satelliten offiziell einsatzbereit erklären wird und die ersten Bilder zur Erde übertragen werden.

Für den für das israelische Verteidigungsministerium (IMOD) gebauten Satelliten mit einer Masse nicht über 400 Kilogramm wird ein Preis von umgerechnet 300 Millionen US-Dollar genannt.

Ofeq bedeutet übersetzt Horizont. Shavit, der Name der Rakete, heißt übersetzt Komet.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: IAI, iaf.org.il, idf.il, israelnationalnews.com, matzav.com, timesofisrael.com, ynetnews.com, ynet.co.il)


» Abell 33 - Ein Diamantring am Himmel
13.04.2014 - Eine am vergangenen Mittwoch von der Europäischen Südsternwarte veröffentlichte Aufnahme zeigt den planetarischen Nebel Abell 33. Die blaue Blase, welche durch das Abwerfen der äußeren Hüllen eines alternden Sterns entstanden ist, steht zufälligerweise auf derselben Sichtlinie wie ein Vordergrundstern. Zusammen betrachtet erinnern die beiden Objekte sehr stark an einen diamantenen Verlobungsring. Dieses kosmische Schmuckstück ist ungewöhnlich symmetrisch und erscheint als nahezu perfekter Kreis am Himmel.
Bei einem planetarischen Nebel handelt es sich um eine Hülle aus Gas, welche einen sogenannten Weißen Zwerg - einen relativ massearmen, sonnenähnlichen Stern, der sich in der letzten Phase seiner Entwicklung befindet - umgibt. Sobald ein Stern mit einer Masse von bis zu dem etwa achtfachen Massewert der Sonne seine Vorräte an nuklearem Brennstoff nahezu aufgebracht hat und damit die Endphase seines kosmischen Daseins erreicht stößt er im Rahmen eines mehrstufigen Entwicklungsprozesses seine äußeren Schichten ab und verliert im Rahmen dieses Vorganges einen Großteil seiner ursprünglichen Masse. Eine starke, von dem immer noch heißen Kernbereich des Sterns ausgehende Strahlung lässt diese immer weiter nach außen driftende Hülle in der Folgezeit über einen Zeitraum von einigen zehntausend Jahren als planetarischen Nebel aufleuchten.

Trotz ihres Namens stehen planetarische Nebel somit in keinem Zusammenhang mit den herkömmlichen Planeten. Vielmehr wurde dieser Begriff für einige der ersten Entdeckungen solcher kosmischer Objekte verwendet, da diese bei der Betrachtung mit den damals verwendeten Teleskopen gewisse Ähnlichkeiten zu den erst kurz zuvor entdeckten äußersten Planeten unseres Sonnensystems, dem Uranus und dem Neptun, aufwiesen. Der Begriff war jedoch eingängig genug, um auch bis in die Gegenwart in der Fachsprache der Astronomen zu "überleben", obwohl selbst frühe Beobachter wie der Astronom Wilhelm Herschel, welcher selbst mehrere planetarische Nebel entdeckte und über deren Ursprung und ihre Zusammensetzung spekulierte, sich darüber bewusst waren, dass diese kosmischen Objekte keine Planeten in einer Umlaufbahn um unsere Sonne darstellten, da sie sich relativ zu den Hintergrundsternen in ihrer Umgebung nicht bewegten.

Innerhalb unserer Galaxie sind den Astronomen mittlerweile etwa 1.500 planetarische Nebel bekannt. Einer davon ist der rund 2.500 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernte und im Sternbild Wasserschlange (lateinischer Name "Hydra") gelegene Nebel Abell 33, welcher über eine Winkelausdehnung von 4,6 x 4,6 Bogenminuten verfügt und eine visuelle Helligkeit von 13,4 mag aufweist. Der Nebel wurde erst im Jahr 1955 von dem US-amerikanische Astronomen George Ogden Abell entdeckt. Es handelt sich hierbei um eines von 86 Objekten, welche der Astronom im Jahr 1966 in seinem "Catalogue of Planetary Nebulae" vorstellte. George Ogden Abell hat im Rahmen seiner astronomischen Tätigkeiten den Nachthimmel auch nach Galaxienhaufen durchsucht und dabei den daraus resultierenden Abell-Katalog erstellt, welcher mehr als 4.000 solcher Galaxienhaufen mit jeweils mindestens 50 Galaxien beinhaltet.

Der planetarische Nebel Abell 33

Astronomen haben den planetarischen Nebel Abell 33, dessen Durchmesser etwa 3,2 Lichtjahre beträgt, jetzt mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) abgebildet. Der Überrest des Vorgängersterns von Abell 33 befindet sich gerade in der Übergangsphase zu einem Weißen Zwerg und ist als winzige weiße Perle etwas abseits der Mitte innerhalb des Nebels zu erkennen. Er ist immer noch sehr hell - heller als zum Beispiel unsere Sonne - und emittiert genügend ultraviolette Strahlung, um die von ihm ausgestoßene Atmosphärenblase zum Leuchten anzuregen.

Die nahezu perfekt runde Form ist für diese Art von kosmischen Objekten ungewöhnlich, denn normalerweise stören äußere Einflüsse wie das unregelmäßige Rotationsverhalten des "sterbenden Sterns" oder gravitative Störungen durch nahe gelegene Nachbarsterne, die Symmetrie und verursachen dabei eine Unregelmäßigkeit in der äußeren Form und Gestalt von planetarischen Nebeln. Häufig befinden sich im Zentrum von planetarischen Nebeln auch Doppelsterne. Der dabei noch nicht in das Stadium eines "Weißen Zwerges" eingetretene Sternenpartner beeinflusst dabei das Abströmen der Gase des sterbenden Sterns nachhaltig. Auch in der jetzt veröffentlichten Aufnahme erscheint der Zentralstern des Nebels "doppelt". Unklar ist dabei derzeit noch, ob es sich wirklich um ein gravitativ aneinander gebundenes Doppelsternsystem handelt oder ob diese Anordnung zufälliger Natur ist.

Ein Diamantring am nächtlichen Himmel

Auf jeden Fall zufälligerweise befindet sich - von der Erde aus betrachtet - am Rand des Nebels jedoch ein relativ heller Stern, welcher von den Astronomen mit dem Namen HD 83535 belegt wurde. Dieser in etwa auf halben Weg zwischen unserem Sonnensystem und dem planetarischen Nebel platzierte Stern verfügt über keinen Zusammenhang mit Abell 33 - befindet sich jedoch allerdings an genau der richtigen Stelle am Himmel, um eine wunderschöne Illusion zu erzeugen, denn gemeinsam bilden der Vordergrundstern HD 83535 und der Nebel Abell 33 einen funkelnden Diamantring, welcher - zugegebener Weise etwas Phantasie vorausgesetzt - einen funkelnden diamantenen Verlobungsring ähnelt. Obwohl dieser Stern bereits mühelos durch ein kleines Fernglas zu erkennen ist, ist der weiter entfernt gelegene planetarische Nebel ein sehr lichtschwaches Objekt, welches nur durch ein größeres Amateurteleskop - und dabei am besten unter der Verwendung einen geeigneten Filters - beobachtet werden kann.

Für die am vergangenen Mittwoch von der ESO veröffentlichte Aufnahme des planetarischen Nebels Abell 33 wurden Aufnahmen verwendet, welche im Rahmen des "Cosmic Gems"-Programms der ESO mit dem im sichtbaren Licht und im nahen ultravioletten Lichtbereich arbeitenden "FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph" (kurz "FORS") am VLT der ESO angefertigt wurden.

Bei dem "Cosmic Gems-Programm" handelt es sich um eine Initiative der ESO zur Erstellung von astronomischen Aufnahmen für die Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit. Das Programm nutzt hauptsächlich Beobachtungszeiten, während derer die Beobachtungsbedingungen nicht den strengen Ansprüchen einer wissenschaftlichen Beobachtungsarbeit genügen, um Himmelsaufnahmen von interessanten, faszinierenden oder von Himmelsobjekten anzufertigen, die einfach schön anzusehen sind. Die Bilddaten sind anschließend im wissenschaftlichen Archiv der ESO für jedermann zugänglich. Auch professionelle Astronomen können diese Aufnahmen für ihre Zwecke nutzen.

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



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Mars Aktuell: Marsrover Curiosity untersucht die Region Kimberley von Redaktion



• Marsrover Curiosity untersucht die Region Kimberley «mehr» «online»
• Mars-Landungen - neue Wege zur Entschleunigung «mehr» «online»
• Mars Express : Die Ausflusstäler der Osuga Valles «mehr» «online»


» Marsrover Curiosity untersucht die Region Kimberley
09.04.2014 - Der Marsrover Curiosity untersucht mittlerweile bereits seit mehreren Wochen die Region Kimberley. Hier soll in Kürze auch erneut ein Gesteinsbohrer eingesetzt werden, um Bodenproben zu entnehmen und diese anschließend mit verschiedenen Instrumenten zu analysieren.
Seit unserem letzten ausführlichen Bericht über die Mission des Rovers Curiosity hat sich dieser von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover im Rahmen von mehreren Fahrten dem Nordrand der Region "The Kimberley" genähert und diese schließlich am 18. März erreicht. In den folgenden Tagen erfolgte eine ausführliche Untersuchung der in diesem Bereich befindlichen Sandsteinablagerungen, wobei neben der MastCam auch mehrfach die am Instrumentenarm des Rovers montierte MAHLI-Kamera, das ebenfalls dort befindliche APX-Spektrometer und die ChemCam zum Einsatz kamen.

Der wissenschaftliche Schwerpunkt dieser Arbeiten konzentrierte sich gezielt auf die Untersuchung der dort befindlichen Gesteine, welche unterschiedliche Grade einer deutlich erkennbaren Verwitterung aufweisen.

"Unsere Hauptaufgabe besteht derzeit darin zu untersuchen, warum einige Steine in dieser Gegend den erosiven Prozessen offensichtlich besser wiederstanden haben als andere, obwohl sie offenbar alle aus Sandstein bestehen und zudem sehr eng beieinander liegen", so Michael Malin, der für die MastCam-Aktivitäten hauptverantwortliche Wissenschaftler der Curiosity-Mission. Möglicherweise, so Michael Malin weiter, sind hierfür unterschiedliche Zusammensetzungen dieser Steine verantwortlich, welche durch unterschiedliche Umweltbedingungen bei deren Bildung bedingt sind.

Geplante Bodenanalysen

Ab dem 1. April begann Curiosity schließlich mit dem Umfahren der Region Kimberley, wobei der Rover sich zunächst in die östliche und schließlich in die südliche Richtung bewegte. Dabei näherte sich Curiosity in den letzten Tagen immer weiter einem Bereich von Kimberley, wo demnächst ausführliche Bodenuntersuchungen durchgeführt werden sollen. Bei diesen Analysen, welche diesmal voraussichtlich mehrere Wochen andauern werden, wird es sich um die umfangreichsten Untersuchungen eines einzelnen Oberflächenabschnitts des Gale-Kraters seit dem Verlassen der Region "Yellowknife Bay" im Sommer 2013 (Raumfahrer.net berichtete) handeln. Neben den wissenschaftlichen Instrumenten des Rovers wird dabei auch erneut ein Gesteinsbohrer zum Einsatz kommen, mit dessen Hilfe Material von der Marsoberfläche entnommen und anschließend näher analysiert werden soll.

Zwecks der Auswahl des exakten Ortes, wo diese Probenentnahme durchgeführt werden wird, wurden während der vergangenen Woche eine Vielzahl von Aufnahmen angefertigt, welche derzeit von den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern ausgewertet werden.

"Von einer kleinen Anhöhe aus hatten wir eine gute Sicht auf die verschiedenen geologischen Aufschlüsse in diesem Bereich", so Melissa Rice vom California Institute of Technology (CIT) in Pasadena/Kalifornien, die für die Planung und Durchführung der Untersuchungen im Bereich von "The Kimberley" verantwortlich ist.

Keine Probleme mit den Rädern

Auf der Suche nach einen erfolgversprechenden Ort für die anstehende Untersuchungskampagne wird Curiosity seine Fahrt auch in den kommenden Tagen fortsetzen. Keine Probleme dürften dabei die Räder des Rovers bereiten, welche speziell im vierten Quartal des Jahres 2013 deutlich auftretende Abnutzungserscheinungen zeigten (Raumfahrer.net berichtete).

"Dank der Kombination einer vorsichtigeren Fahrweise und einer sorgfältigen Auswahl der zu passierenden Route hält sich die Schadensrate mittlerweile in Grenzen", so Richard Rainen vom JPL. "Wir denken, dass wir jetzt die richtige Herangehensweise gefunden haben." Mittlerweile bilden sich neue Löcher in den Rädern deutlich seltener als noch vor wenigen Monaten. Und selbst deutlich stärker abgenutzte oder beschädigte Laufflächen, so ausführliche Tests in einer speziellen Anlage des JPL, würden die weiteren Fahrten des Rovers nicht negativ beeinflussen.

Ein heller Fleck am Horizont

Aufnahmen, welche die Navigationskameras des Rovers am 2. und 3. April 2014 anfertigten, zeigen mehrfach einen "hellen Fleck" am Horizont. Laut der NASA handelt es sich hierbei entweder um Partikel der kosmischen Strahlung, welche den CCD-Sensor der Kamera treffen, oder aber - und dies ist wahrscheinlicher - um die Reflektion des Sonnenlichtes von der Oberfläche eines Felsens, welcher sich in einer Entfernung von rund 160 Metern zu dem Rover befindet. Die "Lichtflecken" wurden lediglich in den Aufnahmen der rechten NavCam registriert, nicht jedoch in den zeitgleich angefertigten Abbildungen der linken Navigationskamera. Vergleichbare Lichteffekte, so Justin Maki vom JPL, der für den Betrieb der Navigationskameras des Rovers verantwortlich ist, sind bei einer eingehenderen Analyse fast jede Woche aufs Neue auf den Aufnahmen der Kameras erkennbar.

Bis zum heutigen Tag, dem "Sol" 595 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mit seinen Kamerasystemen 138.270 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.

Insgesamt hat der Rover mittlerweile mehr als 6.100 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Die dabei letzte Fahrt erfolgte erst vor etwa 10 Stunden und führte erneut in die südliche Richtung, wobei rund 58 Meter überbrückt wurden. Vier längere Zwischenstopps während dieser insgesamt fast zwei Stunden andauernden Fahrt wurden genutzt, um mit den jeweils zwei Optiken der MastCam und der NavCam Stereoaufnahmen der Umgebung anzufertigen.

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


» Mars-Landungen - neue Wege zur Entschleunigung
11.04.2014 - Vor einer sanften Landung auf einem Planeten steht ein gekonntes Abbremsmanöver schon in großer Höhe. Das ist insbesondere in dünnen Atmosphären wie auf dem Mars eine Herausforderung. Die bekannte und zuletzt im Prinzip auch bei der Curiosity-Landung angewendete Fallschirmtechnologie aus den 1970er Jahren ist hinsichtlich der abzubremsenden Masse an ihre Grenzen gekommen. Die NASA testet daher im kommenden Juni neue Technologien in der Stratosphäre über Hawaii.
In der allgemeinen Diskussion um Flüge zum Mars wird meistens ignoriert, dass mit den heute bekannten Technologien zum Abbremsen aus Geschwindigkeiten weit im Überschallbereich weder große Massen noch höher liegende Landestellen auf dem Mars in Frage kommen. Da künftige Robotermissionen und erst recht bemannte Missionen zum Mars erheblich größere Massen haben werden, muss jeder unnötige Ballast vermieden werden. Umfangreiche Treibstoffvorräte für aufwendige Abremsmanöver und überdimensionierte und damit schwere Schutzschilde gingen zu Lasten der Nutzlast.

Die NASA arbeitet daher seit längerem an neuen Technologien. Im Juni steht ein erster Höhentest eines Low-Density Supersonic Decelerator (LDSD) auf dem Raketentestgelände Stützpunkt der U.S. Navy auf Kauai, Hawaii, an. Beim Test-LDSD handelt es sich um eine rund fünf Meter durchmessende Halblinse, ein Schutzschild im Orion-Format, mit aufgesetztem Raketenmotor. Die Planung sieht vor, dass der LDSD mit einem Stratosphärenballon auf 37 Kilometer Höhe gebracht wird. Die dünne Atmosphäre soll die Verhältnisse in der Mars-Atmosphäre simulieren. Nach dem Ausklinken wird der Raketenmotor gezündet, der den Demonstrator auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und auf 55 Kilometer Höhe bringt. Dort kommen dann die neuen Abbremstechniken zum Einsatz.

Neben einem neu entwickelten Überschall-Fallschirm, der erst ab unter Mach 2 geöffnet werden kann, gibt es zwei Varianten, um den LDSD von über Mach 3,5 auf Mach 2 abzubremsen. In beiden Fällen handelt es sich um einen aufblasbaren Ringballon, präziser genannt Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator oder kurz SIAD, der am Rand des LDSD befestigt ist und im aufgeblasenen Zustand dessen Durchmesser vergrößert. Für leichtere Robot-Missionen gibt es eine kleinere Ringballon-Variante SIAD-R, die mit heißem Gas aufgeblasen wird und den Durchmesser der Linse auf sechs Meter Durchmesser vergrößert. Für bemannte Missionen wird die Ringballon-Variante SIAD-E getestet, die durch Stauluft (ram air) auf acht Meter Durchmesser aufgeblasen wird. Der ab unter Mach 2 zum Einsatz kommende Überschall-Fallschirm hat 33,5 Meter Durchmesser und bremst den Flugkörper auf Unterschall ab. Unabhängig von diesen Abbremstechnologien werden für eine sanfte Landung weiterhin Landetriebwerke oder stabile Airbags benötigt.

Vor dem jetzigen Höhentest wurde der Fallschirm seit 2012 in einer Drittel-Variante im Windkanal und später als Vollmodell bei Hubschrauberabwürfen getestet. Die Funktionsfähigkeit des Ringballons wurde bei horizontalen Versuchen auf Raketenschlitten überprüft. Die neuen Abbremstechniken zählen wegen der besonderen Anforderungen an Belastbarkeit und Hitzebeständigkeit von Fallschirm und Ballon zu den Schlüsseltechnologien bei der Marserforschung. Das Projekt wird aus dem Budget des NASA Space Technology Mission Directorate finanziert und vom NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena durchgeführt.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: NASA)


» Mars Express : Die Ausflusstäler der Osuga Valles
13.04.2014 - Am vergangenen Donnerstag veröffentlichte Aufnahmen der HRSC-Kamera an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express zeigen den zentralen Bereich der Osuga Valles auf dem Mars. Dieses Ausflusstal entspringt im Bereich der Region Eos Chaos und wurde vor langer Zeit durch mehrere plötzlich auftretende Flutkatastrophen geschaffen.
Bereits 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 und Bildern von der Atmosphäre und speziell von der Oberfläche unseres äußeren Nachbarplaneten. Durch die Auswertung der gewonnene Daten und Aufnahmen ergeben sich für die Planetenforscher wertvolle Einblicke in dessen Entwicklungsgeschichte.

Am 7. Dezember 2013 überflog Mars Express während des Orbits Nummer 12.624 den zentralen Bereich der ’Osuga Valles’ und bildete diese Region 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 17 Metern pro Pixel. Die bei dieser Gelegenheit angefertigten Aufnahmen geben einen bei etwa 15 Grad südlicher Breite und 322 Grad östlicher Länge gelegenen Ausschnitt der Marsoberfläche wieder.

Bei den ’Osuga Valles’ handelt es sich um das etwa 164 Kilometer lange Netzwerk eines Ausflusstals, welches sich etwa 170 Kilometer südlich der Region ’Eos Chasma’ - einem östlichen Teilabschnitt des rund 4.000 Kilometer langen Grabenbruchsystems der Valles Marineris - befindet. An einigen Stellen erreichen die ’Osuga Valles’ eine Breite von bis zu 20 Kilometern und eine Tiefe von bis zu 900 Metern. Neben dem Talsystem sind in den von der HRSC-Kamera angefertigten Aufnahmen auch mehrere Impaktkrater erkennbar, von denen einige im Laufe der Jahrmilliarden fast vollständig mit Oberflächenmaterial verfüllt wurden. Derartige Krater, die nahezu vollständig durch Lava oder Sand und Staub bedeckt und deren Umrisse nur noch schemenhaft erkennbar sind, werden auch als "Geisterkrater" bezeichnet.

Chaotische Gebiete

Das "Quellgebiet" dieses Ausflusstals befindet sich in der etwas weiter östlich gelegenen Region ’Eos Chaos’. Derartige "chaotische Gebiete", welche auf dem Mars speziell im östlichen Bereich der Valles Marineris anzutreffen sind, beherbergen ein Gewirr von kleinen, in alle Richtungen verlaufenden und sich gegenseitig schneidenden Tälern und Schluchten. Diese Regionen zeichnen sich zudem durch eine Häufung von unterschiedlich großen Gesteinsblöcken und stark erodierten, tafelbergähnlichen Erhebungen aus, welche über eine Ausdehnung von bis zu zehn Kilometern und über eine relative Höhe von mehreren hundert Metern, stellenweise sogar bis zu einen Kilometer verfügen.

Die Bildung dieser chaotischen Gebiete wird allgemein darauf zurückgeführt, dass sich in der Vergangenheit im Untergrund vorhandenes Eis, Wasser oder Magma verlagerte, wodurch die darüber liegenden Gesteinsschichten zum Einsturz gebracht wurden. Auch die Erosion durch Wind scheint in der Folgezeit eine nicht zu vernachlässigende Rolle bei der Bildung der heute erkennbaren Geländeformen gespielt zu haben. Der genaue Mechanismus, welcher zu der Entstehung dieser manchmal mehrere hundert Kilometer durchmessenden chaotischen Regionen führte, ist bisher allerdings nur ungenügend verstanden. Die chaotischen Gebiete sind deshalb von besonderem Interesse für die Planetologen und Marsforscher, weil das Verständnis ihrer Entstehung Hinweise auf die Beziehung zwischen den chaotischen Terrains, den Valles Marineris, den dort befindlichen Ausflusstälern und der weiter nördlich gelegenen Tiefebene Chryse Planitia geben kann.

Die Osuga Valles

Bei der Entstehung der ’Osuga Valles’ dürften mehrere plötzlich auftretende, katastrophale Flutereignisse eine entscheidende Rolle gespielt haben. Schnell fließendes Wasser schnitt sich dabei in die den südöstlichen Rand der Valles Marineris begrenzenden Hochebene ein und schuf diverse stromlinienförmige Inseln und schmale Schluchten. Der stromlinienförmige Verlauf der Inseln zeigt an, dass sich das Wasser von Südwesten kommend in die nordöstliche Richtung ergoss. Diverse parallel verlaufende schmale Furchen am Boden der Flusstäler sind zudem ein Hinweis auf eine hohe Fließgeschwindigkeit des Wassers. Höhenunterschiede in den Plateaus und Überschneidungen von einzelnen Kanälen legen des weiteren nahe, dass die Region der ’Osuga Valles’ in der Vergangenheit zahlreiche Flutereignisse erlebte.

Zwei unregelmäßig geformte Blöcke am nördlichen Rand des Kanals (rechts in den Draufsichten erkennbar) scheinen von dem umgebenden Plateau abgebrochen zu sein. Sie wurden durch das Wasser weniger stark erodiert und verfügen im Vergleich zu den abgerundeten Inseln über eine eher eckige Form. Die Wassermassen mündete eventuell in einer rund 2.500 Meter tiefen Senke in einem weiteren chaotischem Gebiet am unteren Rand der Bilder. Bisher ist jedoch ungeklärt, ob das Wasser dort direkt im Untergrund versickerte oder ob es vorübergehend einen See gebildet hat.

Bildverarbeitung und HRSC-Kamera

Die weiter oben gezeigte Nadir-Farbansicht der ’Osuga Valles’ 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 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 ’Osuga Valles’ finden Sie auch auf der entsprechenden Internetseite 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, ESA)



 

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"InSpace" Magazin #515
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Erscheinungsdatum:
14. April 2014
Auflage: 5031 Exemplare


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