InSpace Magazin #525 vom 9. September 2014

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #525
ISSN 1684-7407


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Opportunity: Formatierung des Flash-Speichers nötig

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Saturnorbiter Cassini: Der Umlauf Nummer 209

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Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

die ESA hat fünf mögliche Landeplätze auf dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko für ihren Lander Philae benannt. Mehr dazu in unseren Meldungen der letzten zwei Wochen, zu denen ich ihnen nun viel Spaß wünsche.

Axel Orth

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Updates / Umfrage

» InSound mobil: Der Podcast
Unser Podcast erscheint mehrmals die Woche und behandelt tagesaktuelle Themen unserer Newsredaktion. Hören Sie doch mal rein.

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

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News

• Orion erhält oberen Hitzeschild «mehr» «online»
• Was macht eigentlich ESTCube 1? «mehr» «online»
• SpaceX startet – Europa streitet «mehr» «online»
• Neue Heimat «mehr» «online»
• Asteroid 2014RC besucht die Erde «mehr» «online»
• Der EPSC-Kongress 2014 in Cascais/Portugal «mehr» «online»
• Meteroiteneinschlag in Nicaragua «mehr» «online»
• Kometensonde Rosetta: Erste Ergebnisse von MIRO «mehr» «online»
• Rosettas Komet: Schwärzer als Holzkohle «mehr» «online»
• Kometenlander Philae: Landeplatz wird weiter gesucht «mehr» «online»
• Rosetta: Fünf Landeplatzkandidaten für Philae «mehr» «online»
• Galileo: Anomalie bei Einschuss in Umlaufbahn! «mehr» «online»


» Orion erhält oberen Hitzeschild
02.09.2014 - Die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur NASA macht weitere Fortschritte in den Arbeiten für den Erstflug EFT-1 (Exploration Flight Test 1) ihres neuen Raumschiffs Orion. So wurde an der für diesen Flug verwendeten Kapsel ihr oberer Hitzeschild montiert.
Der Hitzeschild ist einer der wichtigsten Bestandteile eines Raumschiffes. Er dient dazu, das Raumschiff vor der enormen Hitze während des Wiedereintritts in die Erdatmosphäre zu beschützen. Und die neue Raumkapsel der NASA, das Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV), besitzt sogar zwei von ihnen. Zum einen verfügt es über einen kreisförmigen unteren Hitzeschild. Da Orion mit ihm voran in die Erdatmosphäre eindringt, ist die Temperatur an ihm besonders hoch. Aus diesem Grund wird ein besonders hitzeresistentes Material namens AVCOAT für ihn verwendet. Dieser Hitzeschild wurde bereits vor zwei Monaten an der für Orions Erstflug EFT-1 vorgesehenen Orion-Kapsel befestigt. Nun kam der zweite, obere Hitzeschild hinzu. Dieser unterscheidet sich deutlich von dem unteren Hitzeschild.

Der obere Hitzeschild besteht nämlich anders als der untere Hitzeschild nicht aus einem monolithischen Block, sondern ähnlich wie der Hitzeschild des Space Shuttles aus hunderten kleinen schwarzen Kacheln, die einander sehr ähnlich sind. Dieser Aufbau ist möglich, weil die Temperatur an dem oberen Hitzeschild wesentlich niedriger als am unteren sein wird und so bereits ein weniger komplexer Hitzeschutz ausreicht. Diese insgesamt 970 Kacheln sind auf mehreren größeren Platten befestigt, die nun an der Außenseite der Orion-Kapsel montiert wurden. Berechnungen zufolge könnten sie sich auf bis zu 1.750 °C erhitzen. Obwohl die maximale Temperatur des unteren Hitzeschilds über 2.200 °C noch deutlich höher sein wird, wird der obere Hitzeschild der Orion-Kapsel doch wesentlich heißer als der Hitzeschild des Space Shuttles. Die Platten des oberen Hitzeschildes bilden zugleich auch die für die Orion-Kapsel charakteristische Kegelstumpfform.

Doch die Hitze während des Wiedereintritts ist nicht die einzige Gefahr, vor der Orion von dem oberen Hitzeschild beschützt werden muss. Auch befinden sich im Weltraum eine große Anzahl an Mikrometeoriten oder Weltraumschrott. Diese Teile sind zwar äußerst klein, deswegen jedoch nicht ungefährlich. Durch ihre hohe Geschwindigkeit können sie bei einem Aufprall trotzdem einen nicht unbeträchtlichen Schaden verursachen. Wenn nun der obere Hitzeschild von einem solchen Teil getroffen und beschädigt wird, besteht die Gefahr, dass ein Loch im oberen Hitzeschild entsteht. So kann das heiße Plasma, das während des Wiedereintritts Orion umgibt, durch das Loch in das Innere des Raumschiffes „kriechen“. Den Schaden, den es dort anrichten wird, könnte sogar zum Verlust der Besatzung führen.

Nachdem es 2003 bei dem Space Shuttle Flug STS-107 zu einem derartigen -wenn auch nicht durch Mikrometeoriten ausgelösten- Vorfall kam, wurden verschiedene Techniken entwickelt, die es ermöglichen, einen solchen beschädigten Hitzeschild zu reparieren. Zu Shuttle-Zeiten konnte man recht genau bestimmen, bei welcher Beschädigung eine Reparatur des Hitzeschildes notwendig war. Diese Daten sind jedoch wegen der komplett anderen Form nicht auf Orion übertragbar. Deshalb mussten neue Computermodelle für den Wiedereintritt von Orion entwickelt werden.

Um diese Modelle zu verifizieren, haben Ingenieure der NASA zwei Löcher in den oberen Hitzeschild gebohrt. Beide haben einen Durchmesser von etwa 2,5 cm, das eine mit einer Tiefe von ebenfalls circa 2,5 cm, das andere mit einer Tiefe von etwa 3,5 cm. Die Kacheln, in die die Löcher hineingebohrt wurden, sind circa 3,75 cm dick und befinden sich gegenüber dem Fenster der Kapsel. So können Sensoren an Bord der Orion-Kapsel erkennen, wie hoch die Temperaturen innerhalb der Löcher sind. Mit den dabei gesammelten Daten können dann weitaus genauere Computermodelle bezüglich Beschädigungen des Hitzeschutzschilds entwickelt werden. Nach der abgeschlossenen Montage des oberen Hitzeschildes stehen als nächstes Tests der Orion-Kapsel mit den bei EFT-1 zu erwartenden Strahlungs- und Vakuumsbedingungen an.

Aktuellen Planungen zufolge soll es im Dezember 2014 dann soweit sein: Orion startet auf einer Rakete des Typs Delta IV Heavy zur Mission EFT-1. Dieser Flug beinhaltet zwei Erdumrundungen, dabei wird sich Orion bis zu 5.500 km von der Erde entfernen, und auf über 32.000 km/h beschleunigt. Eine solche Entfernung und Geschwindigkeit wurde von keinem praktisch oder theoretisch bemannbaren US-Raumschiff seit 1972 erreicht.

Auf dem Flug sollen der Strahlungsschutz, der Hitzeschild, die Avionik, die Fallschirme und das Abwerfen von Verkleidungen und des Rettungssystems getestet werden. Der nächste Testflug nicht später als im November 2018, EM-1 für Exploration Mission 1 genannt, wird der Erstflug des neuen Space Launch Systems (SLS) sein, und ein unbemanntes MPCV, das mit dem neuen, auf dem ATV basierenden europäischen Servicemodul ausgrüstet sein soll, um den Mond führen.

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(Autor: Martin Knipfer - Quelle: NASA)


» Was macht eigentlich ESTCube 1?
03.09.2014 - Vor über einem Jahr wurde Estland zur Weltraumnation. Seitdem kreist ein estnischer CubeSat um die Erde, und ein harter Kern von Weltraumenthusiasten wartet darauf, dass er seinen eigentlichen Auftrag erfüllt. Die auf einen elektrisch geladenen Draht wirkende Kraft des Sonnenwindes soll gemessen werden.
"Ein kleiner Schritt für die Menschheit - ein großer für Estland", könnte man in Anlehnung an Neil Armstrong mit Blick auf den ESTCube 1 sagen. Vor rund einem Jahr und vier Monaten –am frühen Morgen des 07. Mai 2013 europäischer Zeit - startete als Sekundärnutzlast der estnische Minisatellit ESTCube-1 auf Vega VV02 von Kourou aus in den Weltraum. Mit an Bord waren Proba V (Primärnutzlast) und VNREDSat 1A (weitere und viel größere Sekundärnutzlast). Die Mission wird von Studenten der estnischen Universität Tartu betrieben. Tartu erlangte bereits mit ihrer 1811 errichteten Sternwarte im 19. Jahrhundert einige Bedeutung in der astronomischen Forschung. Beteiligt sind auch die Estnische Luftfahrtakademie, die Universität Tallinn, das Finnische Meteorologische Institut und die Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Bereits die involvierten Institutionen lassen vermuten, dass das Projekt bei weitem nicht nur ein studentisches Lernprojekt zum Satellitenbetrieb ist, auch wenn man sich seit dem Start hauptsächlich auf die Beherrschung der Kommunikation sowie die laufende Bestimmung von Position, Ausrichtung und des Verhaltens des Cube-Satelliten (10x10x11 Zentimeter und 1,05 Kilogramm Gewicht) konzentrierte. Dazu dienen Daten von an Bord befindlichen Sonnensensoren, Magnetometern und Gyroskopen. Die Sonnensensoren erlauben die räumliche Positionsbestimmung. Die Magentometer erfassen Ausrichtung und Stärke der irdischen Magnetfeldlinien und dienen als Kompass. Zusammen mit den Sonnensensoren ermöglichen sie eine ziemlich exakte Ermittlung von Ausrichtung und Bewegungsrichtung des Satelliten. Die Gyroskope messen Änderungen der Rotationsachse und –geschwindigkeit von ESTCube 1.

Ferner muss der Energiehaushalt des Cube-Satelliten mit seinen sechs kleinen Panels à 2 Solarzellen über die relativ lange Flugdauer ausgeglichen gestaltet werden. Ein Panel liefert 2,4 Watt, je nach Sonnenausrichtung können bis zu 3,6 Watt erzeugt werden. Im Juli 2014 wurde festgestellt, dass die Solarzellen-Leistung auf 60 Prozent abgesunken ist. Deshalb wurden zugunsten der Batterie-Aufladung einige Subsysteme abgeschaltet. Sie wurden nur bei Bedarf und ausreichender Batterieladung aktiviert. Weil das Aufladen unter diesen Umständen zu lange dauerte, wurde die Bordsoftware dahingehend angepasst, dass nun alle Subsysteme einschließlich der Kommunikation bis auf das Energiesystem abgeschaltet werden können. Ein Aufladevorgang dauert nun wieder nicht länger als kurz nach dem Start. Die Testplanung wird nicht weiter verzögert.

Das Hauptziel der ESTCube-1-Mission stellt weitgehend weltraumtechnisches Neuland dar. Mittels eines zehn Meter langen und elektrisch positiv aufgeladenen Drahtes soll der Nachweis erbracht werden, dass sich mit Hilfe der Abstoßungskraft elektrisch positiv geladener Plasmateilchen des Sonnenwindes Weltraumkörper beeinflussen lassen. Allein das Ausbringen des Drahtes ist anspruchsvoller, als man gemeinhin denkt, und bisher anscheinend noch nicht zufriedenstellend gelungen. Eine Bordkamera dient primär der optischen Kontrolle dieses Vorgangs. E-Sails stellen letztendlich auch besondere Anforderungen an die Festigkeit des sehr dünnen Drahtes wegen möglicher Treffer duch Mikrometeoriten. Der ESTCube-1-Draht entspricht solchen Anforderungen jetzt schon. Die Drähte werden bei eventueller großtechnischer Anwendung mehrere Kilometer lang sein.

Ein zusätzliches Missionsziel ist, mit der Bordkamera Aufnahmen von der Erde zu liefern, wenn möglich eine Weltraumaufnahme von Estland. Letzteres ist ohne Triebwerk und mit drei Luftspulen-Elektromagneten (Magnettorquer) zur Lageregelung schon einigemaßen ambitioniert, aber im April 2014 gelungen. Magnettorquer nutzen das Erdmagnetfeld zur Kraftentfaltung aus. Die Erledigung des Missionszieles „Estland-Selfie“ wurde vorgezogen, weil man die Gefahr sah, dass sich der bereits ausgebrachte Draht um den Satelliten wickelt, wenn dieser mit der Kamera zur Erde gedreht wird.

Nun sind seit dem Start (bis zur Freischaltung dieses Artikels) fast 485 Tage vergangen - die ESTCube-Homepage zählt sekundengenau mit. Wenig überraschend kommt nach so langer Wartezeit in der Weltraum-Fangemeinde ab und zu die Frage auf, ob denn das E-Sail-Experiment schon gelaufen sei. Das ist noch nicht der Fall, am 07. August 2014 kam im ESTCube-Forum jedoch endlich die Ankündigung, dass die entsprechenden Vorbereitungen nun in die Endphase gingen. Zuvor müssten aber Probleme, verursacht durch unregelmäßige magnetische Störungen, gelöst werden. Die Ursache ließ sich bislang nicht identifizieren. Die magnetischen Störungen führen zu einer Instabilität der Rotationsachse, die auch durch eine korrigierte Steuerungs-Matrix der Magnettorquer bis Mitte August nicht in den Griff zu bekommen war. Bei Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit dreht sich der Satellit entgegen der ursprünglichen Planung um eine seiner Diagonalen.

Wenn keine Lösung des Problems gefunden wird, wird man das E-Sail-Experiment mit der Drehung um die Diagonalachse durchführen. Dies sei, so die Aussage im ESTCube Forum, zwar nicht die günstigste Versuchsanordnung, erlaube aber ebenfalls das erfolgreiche Ausbringen des E-Sail-Drahtes und die Messung der darauf wirkenden Kräfte.

Das kontrollierte Hoch- und Herunterfahren der Rotation war Ziel weiterer Übungen und auch einiger Software-Anpassungen. So führte eine unzureichende Zeitsychronisation mit den Sonnensensoren dazu, dass die Ausrichtung des Satelliten vom Bordcomputer falsch berechnet und das Beschleunigen der Rotation abgebrochen wurde. Die 15. Software-Aktualisierung heilte dieses Problem. Höhere Winkelgeschwindigkeiten verlangen zudem eine höhere Frequenz beim Ansprechen der Magnettorquer. Das hätte die elektrische Stromversorgung unvorhergesehenen Belastungen aussetzen können. Die erwähnte Software-Aktualisierung brachte auch hier anscheinend eine Lösung, die aber noch sorgfältig ausgetestet werden muss.

Über die Diagonalachse kann ESTCube 1 inzwischen Winkelgeschwindigkeiten zwischen 10 und 280 Grad pro Sekunde ansteuern. Die estnischen Studenten haben bei der Lösung aufkommender Probleme dabei nicht nur viel gelernt. Sie sind auch stolz darauf, dass ESTCube 1 einer der wenigen Satelliten unter studentischer Verantwortung ist, der eine gezielte Steuerung der Rotation bis zur genannten Winkelgeschwindigkeit erlaubt.

Der E-Sail-Draht wird erst bei einer Umdrehung pro Sekunde ausgebracht. Dies sind noch ein paar Winkelgrade mehr, als bislang erreicht und beherrscht werden. Da der Draht nur einmal abgewickelt werden kann, darf es bei der Berechnung der Satelliten-Ausrichtung keinerlei Zweifel an der Richtigkeit geben. Da bleibt im Endspurt also noch einiges zu tun.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESTCube Forum, ESTCube Homepage)


» SpaceX startet – Europa streitet
07.09.2014 - Heute hat SpaceX den Kommunikationssatelliten Asiasat-6 erfolgreich gestartet. Es ist der siebte Start der Falcon 9v1.1 innerhalb der letzten 365 Tage. Währenddessen machen Gerüchte den Umlauf, dass die ESA-Ministerratskonferenz im Dezember wegen Uneinigkeit zwischen Deutschland und Frankreich abgesagt werden muss.
Kurz nach Mitternacht Ortszeit ist heute um 07:00 MESZ eine Falcon 9v1.1 der amerikanischen Firma SpaceX mit dem Kommunikationssatelliten Asiasat-6 gestartet. Der Flug erfolgte vom amerikanischen Weltraumbahnhof Cape Canaveral aus. Ziel war ein geostationärer Transferorbit (GTO) mit folgenden Parametern: 185 km x 35786 km x 25.3°. Die Falcon 9 folgte dem charakteristischen Flugprofil vom Cape aus. Ca. 3 Minuten nach dem Start erfolgte die Stufentrennung und ca. 9 Minuten nach dem Start wurde ein Parkorbit erreicht. 23 Minuten nach dem Start erfolgte eine Wiederzündung über dem Äquator um das Apogäum auf 35786 km anzuheben, wenige Minuten später wurde der Satellit ausgesetzt. Parameter zur Einschussgenauigkeit waren zum Zeitpunkt der Publikation dieses Artikels noch nicht verfügbar. Asiasat hat jedoch Kontakt mit dem Satelliten laut SpaceX. Der Asiasat-6-Start war ursprünglich für Frühjahr 2014 angesetzt, auf Grund verschiedener Verzögerungen mit den vorangehenden Starts - und zuletzt aufgrund der Explosion des Testvehikels F9R-Dev1 in Texas – musste der Start jedoch um ca. 6 Monate verschoben werden.

Rückblick
Der Asiasat-6 Start ist der zweite Asiasat-Start, der bei SpaceX gebucht wurde. Bereits der vorangegangene Asiasat-8 im August war für Asiasat. Davor konnte SpaceX bereits die Satelliten Thaicom-6 und SES-8 erfolgreich in den GTO starten. Dazu ereigneten sich der Orbcomm-Start im Juli 2014 und der Cassiope-Start im September 2013, beide in den niedrigen Erdorbit. Schlussendlich gab es noch den CRS-3 Start für die NASA zur ISS im April 2014. Von den ersten 7 Starts der neuen Falcon 9v1.1 – alle innerhalb der letzten 365 Tage bzw. im Zeitraum eines Jahres – waren damit 6 kommerziell und nur einer für die NASA. Darüber hinaus war SpaceX sehr erfolgreich mit seinen Versuchen, die erste Stufe nach einer Mission im Meer zu landen. Dabei geht es darum die Stufe nach einer orbitalen Mission wieder zurück zum Startplatz zu fliegen, um sie für einen neuen Flug wiederzuverwenden. Dabei kommt es zu Nutzlasteinbußen, die Wiederverwendung geht also nur bei Nutzlasten, die die Performance der Rakete nicht voll ausnutzen. Mehrere Videos der Versuche wurden von SpaceX bei YouTube hochgeladen und haben viele hunderttausend Zuschauer gefunden – Zuschauerzahlen, von denen man in der europäischen Raumfahrt nur träumen darf.

Ausblick:
Der nächste SpaceX-Start ist die CRS-4 Mission für die NASA zur ISS – derzeit für auf Ende September terminiert. Dabei wird SpaceX Fracht zur Raumstation transportieren und anschließend andere Fracht zur Erde zurückbringen. Darüber hinaus sind eine weitere Orbcomm-Mission und noch die CRS-5 Mission – ebenfalls zur ISS – geplant. Als besonderen Höhepunkt plant SpaceX noch einen Startabbruchtest mit der Dragonkapsel vom F9-Startplatz im November 2014. Dabei wird die Dragonkapsel auf einer - die Falcon 9 simulierende – Struktur montiert und anschließend das Rettungssystem – bestehend aus 8 SuperDraco-Triebwerken – getestet. Ein Abbruch im Flug soll ebenfalls getestet werden, allerdings erst Anfang 2015. Währenddessen wartet die Raumfahrtgemeinde auf den Ausgang der CCtCap-Ausschreibung, also welche Firma als nächstes amerikanische Astronauten zur Raumstation transportieren darf.Im Rennen sind SpaceX mit der Dragon-Kapsel, Boeing mit der CST-100 Kapsel und Sierra Nevada Corporation mit der Dreamchaser-Raumfähre. Eine Bekanntgabe soll unmittelbar bevorstehen und eventuell bereits nächste Woche erfolgen.

Die Situation in Europa:
Im Anblick dieses starken Anstiegs der Startrate bei SpaceX, könnte man meinen, dass die Entscheidungsträger in Europa bemüht wären, zu einer Einigung im seit Jahren andauernden Arianestreit zu kommen. Doch davon ist man immer noch weit entfernt. Erst diese Woche berichtete der Brancheninformationsdienst „SpaceNews“, dass eine Absage der ESA-Ministerratskonferenz im Dezember droht oder alternativ keine konkreten Entscheidungen getroffen werden sollen. Hintergrund ist die seit der letzten Ministerratskonferenz immer noch nicht geklärte Frage zur Arianezukunft. Deutschland will erst die Ariane 5 ME bauen und die Franzosen direkt die Ariane 6, die inzwischen schon wieder einmal umentworfen wurde und jetzt nur noch aus einer Hauptstufe mit LH2/LOX und einer Oberstufe mit LH2/LOX besteht. Dazu kommen 2-4 Feststoffbooster, die hypergole Oberstufe wurde gestrichen. Von der Arianefrage hängt auch die ISS-Zukunft ab, denn Frankreich will einer ISS-Verlängerung nur zustimmen, wenn Deutschland bei der Ariane entgegenkommt. Immerhin bei der Industrie hat man einen Handlungsbedarf erkannt und will jetzt ein Joint-Venture zwischen Airbus und Safran schaffen, wo alle Produktionsstätten der beiden Firmen bzgl. Ariane vereint werden sollen.

Die Arianespace-Bilanz der letzten 365 Tage sieht leider alles andere als rosig aus. Nur drei Ariane 5-, ein Vega- und vier russische Sojusstarts kann Arianespace verbuchen. Von den Sojusstarts landet das meiste Geld darüber hinaus in Russland und verbleibt nicht in der europäischen Industrie. Dazu kommt der Sojusfehlstart mit den Galileosatelliten, der die Zukunft der Sojus von Kourou in Frage stellt. So äußerte sich CNES-Chef Le Gall in einer französischen Onlinepublikation, dass man überlege alle Galileosatelliten jetzt mit Ariane zu starten. Am Montag sollen erste Untersuchungsergebnisse des Sojusfehlstarts vorliegen. Der Sojusfehlstart war ein großes PR-Desaster für Arianespace. So hatte man erst einen Erfolg gemeldet und gar nicht gemerkt, dass der Orbit falsch war. Ca. 6 Stunden nach dem Start bemerkte ein Twitter-Benutzer, dass die Orbitdaten vom US-amerikanischen Weltraumkommando einen Fehlstart nahelegen und erst ca. 12 Stunden nach dem Start sah man sich bei Arianespace genötigt, eine Pressemitteilung rauszugeben in der man von einer „Orbit-Anomalie“ sprach.

Nächste Woche ist die „World Satellite Business Week“ von Euroconsult in Paris, wo es am Dienstag zu einer Podiumsdiskussion unter anderem mit Israel, dem Arianespace CEO, und mit Shotwell, der SpaceX-Präsidentin kommen wird. Israel wird sich da vor den Kunden erklären müssen bzgl. Sojus-Fehlstart und schlechter Ariane-Startrate, während Shotwell mit einem weiteren erfolgreichen Start im Rücken sicher weitere Kunden von Arianespace zu SpaceX hinüberziehen können wird.

Weitere Informationen im Forum:


(Autor: Tobias Willerding - Quelle: SpaceX, SpaceNews)


» Neue Heimat
07.09.2014 - Astronomen haben, unter anderem mit Hilfe des Radioteleskops in Green Bank, die Grenzen der erweiterten Heimat der Milchstraße neu vermessen: Unsere Heimatgalaxis ist demnach Teil einer riesigen Ansammlung von Galaxien in einem Super-Galaxienhaufen, 500 Millionen Lichtjahre im Durchmesser und bevölkert von etwa 100 000 Mitgliedern.
Unsere Milchstraße ist im Weltall kein Einzelgänger. Sie ist Teil der so genannten Lokalen Gruppe, einer Ansammlung von etwa 60 großen und kleinen Galaxien mit einem Durchmesser von etwa 8 Millionen Lichtjahren. Unsere Milchstraße ist eines der größten Mitglieder dieser Gruppe, allerdings noch kleiner als die Andromedagalaxie (M 31), die man gerade in diesen Tagen mit bloßem Auge als schwachen Schimmer am Nachthimmel erblicken kann, sofern die Lichtverschmutzung nicht zu stark ist. Bekannt war bisher auch, dass die Lokale Gruppe Teil des so genannten Virgo-Superhaufens ist, der als Zentrum den Virgo-Haufen hat, beobachtbar im Frühjahr zwischen den beiden Sternbildern Jungfrau und Löwe (dazu braucht man allerdings ein Teleskop).

Wissenschaftler haben aber nun festgestellt, dass Lokale Gruppe und Virgo-Superhaufen Teil einer noch viel größeren Ansammlung von Galaxien sind, die sie „Lainakea“ nannten.

Dazu analysierten die Astronomen die Eigenbewegungen von 8000 Galaxien in unserer Umgebung. Dabei stellte sich heraus, dass es eine Grenze gibt, an der die gravitativen Einflüsse auf Galaxien und damit deren Hauptbewegungsrichtungen sich trennen – ähnlich der Wasserscheide eines Gebirges. Diese Linie stellt laut den beteiligten Wissenschaftlern die Grenze von Lainakea dar. Diese Grenze schließt auch den "Großen Attraktor" mit ein, eine Region, die seit den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts bekannt ist und auf die sich zahlreiche Galaxien unsere Nachbarschaft zu bewegen.

Die Superhaufen sind wiederum die Knotenpunkte der kosmischen Filamente, in denen der Hauptteil der sichtbaren Materie zusammengeballt ist. Diese Filamente ziehen sich wie die Ränder riesiger Seifenblasen durch den Kosmos und umgeben extrem große Leerräume. Sie stellen die größten bekannten Strukturen im Universum dar.

Der Begriff „Laniakea“ stammt aus der Sprache der Ureinwohner der Hawaii-Inseln und bedeutet „immenser Himmel“. Einer der beteiligten Wissenschaftler – Brent Tully von der University of Hawaii – blickt im Artikel der Zeitschrift "Nature", in dem die Ergebnisse veröffentlicht wurden, auch in die astronomische Zukunft: er deutet an, dass es noch eine größere und weiter entfernte Struktur gibt, in deren Richtung sich der gesamte, nun definierte Superhaufen bewegt. Weitere Aussagen könnten zu dieser Superstruktur aber bisher nicht gemacht werden.

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(Autor: Hans Lammersen - Quelle: University of Hawaii, Science daily)


» Asteroid 2014RC besucht die Erde
07.09.2014 - Am heutigen Sonntag wird der Asteroid 2014RC die Erde innerhalb der Mondumlaufbahn passieren. Eine Gefahr für die Erde oder die sie umkreisenden Satelliten besteht jedoch nicht.
„Catalina Sky Survey“ in der Nähe von Tucson, Arizona, entdeckte den Asteroiden erst in der Nacht des 31. August diesen Jahres. Der Fund wurde unabhängig davon vom „Pan-STARRS 1“-Teleskop auf Hawaii in der darauf folgenden Nacht bestätigt. Beide Einrichtungen meldeten ihre Entdeckungen an das „Minor Planet Center“ in Cambridge, Massachusetts, USA. Die veranlassten Nachbeobachtungen durch „Catalina Sky Survey“ und das 2,2-Meter Teleskop der University of Hawaii brachten Gewissheit in die Flugbahn von 2014RC. Ausgehend von der Helligkeit des Asteroiden schätzen Astronomen die Größe von 2014RC auf ungefähr 20 Meter. Zum Zeitpunkt der größten Annäherung an die Erde wird sich der Asteroid in ca. 40.000 km Entfernung über Neuseeland befinden. Auch wenn keine Gefahr für die Erde oder die geostationären Satelliten in ihren Umlaufbahnen in ca. 36.000 km besteht, wird die weitere Flugbahn des Asteroiden auch in Zukunft weiter verfolgt, da ihn seine Umlaufbahn in Erdnähe zurückbringen wird. Aufgrund seiner geringen Helligkeit von 11,5 wird 2014RC leider nicht mit dem bloßen Auge zu entdecken sein. Ambitionierte Amateurastronomen mit entsprechendem Equipment können aber das Glück haben, einen kurzen Blick auf den Asteroiden zu erhaschen.

Mehr zum Thema:


(Autor: Christian Klempsmann - Quelle: NASA)


» Der EPSC-Kongress 2014 in Cascais/Portugal
07.09.2014 - Vom 7. bis zum 12. September 2014 findet in der Nähe von Lissabon der mittlerweile neunte European Planetary Science Congess statt. Hierbei werden bis zu 800 Teilnehmer aus der weltweiten Wissenschaftsgemeinde der Planetenforscher erwartet, welche im Rahmen dieses internationalen Kongresses unter anderem den Vorträgen von führenden Wissenschaftlern und Mitarbeitern verschiedener in die planetare Forschung involvierter Institute und Universitäten beiwohnen werden.
Diverse Raumsonden und Rover, welche mit hochauflösenden Kamerasystemen, hochmodernen Messinstrumenten, immer intelligenteren Sensoren und leistungsfähigeren Softwareprogrammen ausgerüstet sind, dringen gegenwärtig immer tiefer in die Weiten unseres Sonnensystems vor. Sowohl verschiedene Weltraumteleskope wie zum Beispiel das Hubble Space Telescope oder das Spitzer-Teleskop als auch erdgestützte Groß-Teleskope liefern zudem ständig neue Fotoaufnahmen und Daten über die Planeten, Monde, Kometen und Asteroiden unseres heimatlichen Sonnensystems und erfassen mit ihren innovativen Aufnahmetechniken mittlerweile auch vermehrt die Exoplaneten, welche fremde und oftmals viele hunderte Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt gelegene Sterne umkreisen.

Mittlerweile vergeht dabei kaum noch ein Tag, an dem nicht neue Forschungsdaten, atemberaubende Bilder und sensationelle Erkenntnisse aus dem weiten Forschungsfeld der Planetologie veröffentlicht werden, welche sowohl die in die Planetenforschung involvierten Experten als auch die interessierte Öffentlichkeit begeistern.

Aus diesen neu gewonnenen Daten, aber teilweise auch aus bereits mehrere Jahrzehnte alten Messergebnissen, leiten die Wissenschaftler weitere Erkenntnisse über die Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte unseres Planetensystems und des Universums sowie über die physikalischen, chemischen und geologischen Eigenschaften der einzelnen planetaren Objekte ab. Gleichzeitig ergeben sich dabei aber mit jeder erhaltenen Antwort fast automatisch auch immer wieder neue Fragestellungen, welche durch weitere Forschungen und durch zukünftige Raummissionen beantwortet werden sollen.

Vom 7. bis zum 12. September 2014 wird sich die weltweite Wissenschaftsgemeinde der Planetenforscher im Rahmen des diesjährigen "European Planetary Science Congress" (kurz "EPSC") neben der Präsentation weiterer neuer Forschungsergebnisse genau solchen neu aufgetretenen Fragen widmen und dabei nach Wegen suchen, um diese im Rahmen zukünftiger Forschungsprojekte und Weltraummissionen zu beantworten.

Durch den mittlerweile seit dem Herbst 2006 regelmäßig stattfindenden EPSC-Kongress ergibt sich die Gelegenheit, Fachkräfte aus den verschiedensten Bereichen der Planetenforschung - Wissenschaftler, Techniker und Ingenieure der einzelnen gegenwärtig aktiven und für die Zukunft geplanten interplanetaren Missionen, Fachleute für bodengebundene astronomische Beobachtungen und überwiegend in den verschiedensten theoretischen Arbeitsbereichen tätige Forscher - an einem Ort zu einem gegenseitigen Wissens- und Gedankenaustausch zusammenzuführen.

Der EPSC-Kongress ist der größte regelmäßig in Europa stattfindende Kongress der Planetenforscher. Für den EPSC-Kongress 2014, welcher in diesem Jahr auf dem Gelände des Estoril Congress Center in Cascais in der Nähe der portugiesischen Hauptstadt Lissabon stattfindet, haben sich rund 800 Teilnehmer aus Europa und den USA, aber zum Beispiel auch aus Russland, China und Japan angekündigt. Die von Montag bis Freitag stattfindende Fachtagung beinhaltet mehr als 50 verschiedenen Sessions und mehrere, auf spezielle Themen ausgerichtete Splinter-Meetings und Workshops, welche ein umfassendes Themenspektrum abdecken werden.

Die darin enthaltenen über 800 Beiträge, welche in Form kurzer mündlicher Vorträge oder im Rahmen einer Posterpräsentation dargebracht werden, reichen vom Themenbereich der Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sowie deren Ringsystemen, Atmosphären und Monden über die sogenannten terrestrischen - also erdähnlichen - Planeten Merkur, Venus und Mars und über unseren Erdmond bis hin zu den kleinsten Objekten unseres Sonnensystems, den Asteroiden, Kometen und Meteoren.

Ein besonderer Höhepunkt dürfte dabei die Präsentationen der jüngsten Forschungsergebnisse der Raumsonde Rosetta sein, welche erst am 6. August 2014 nach einem mehr als zehnjährigen Flug durch unser Sonnensystem den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko erreichte (Raumfahrer.net berichtete mehrfach). Einen weiteren Themenschwerpunkt bilden die Ergebnisse der Raumsonde Cassini, welche sich bereits seit mehr als zehn Jahren in einer Umlaufbahn um den Saturn befindet (Raumfahrer.net berichtete ebenfalls).

Aber auch neueste Erkenntnisse aus dem Themenbereich der Exoplanetenforschung, aktuelle Forschungsergebnisse aus der Astrobiologie und diverse Feldforschungsstudien sollen vorgestellt und dabei im Rahmen der jeweiligen Vorträge kurz diskutiert werden. Ebenso werden auch die technischen Aspekte zukünftiger Raum-Missionen bei dem Kongress nicht außer Acht gelassen. Neben den technischen Erfahrungen der aktuellen Missionen wird im Rahmen mehrerer Workshops auch ein Austausch über zukünftige Raummissionen stattfinden.

So werden die Wissenschaftler und Ingenieure zum Beispiel über die Zielsetzungen zukünftiger Missionen oder die technischen Möglichkeiten von Orbitern, Landern und Rovern bei der Erforschung fremder Planeten und Monde und die mit der Planung und Durchführung solcher Missionen verbundenen Probleme diskutieren. Neben der ExoMars-Mission, welche aus einem 2016 zu startenden Marsorbiter und einem Rover - angepeilter Starttermin ist das Jahr 2018 - besteht, wird hierbei unter anderem auch die zukünftige Merkurmission BepiColombo erörtert, welche im Juli 2016 zu dem innersten und zugleich kleinsten Planeten unseres Sonnensystems aufbrechen soll.

Um die Gespräche und Diskussionen der Beteiligten in einer möglichst entspannten Atmosphäre zu ermöglichen, wurde für den diesjährigen Kongress - wie auch bereits in den Vorjahren - erneut ein vielfältiger Mix aus teilweise parallel stattfindenden Vorträgen, Workshops, Splinter-Meetings, Panels und Posterpräsentationen als Veranstaltungsform gewählt.

Die Zusammenarbeit von "Profis" und "Amateuren"

Ein spezieller Themenkomplex wird sich dabei erneut der Zusammenarbeit der professionellen Wissenschaftler mit der internationalen Gemeinde der Amateurastronomen und "Hobbyplanetologen" widmen. Diese Zusammenarbeit erwies sich in den vergangenen Jahren bereits als sehr produktiv und erstreckte sich dabei speziell auf die Beobachtung der Planeten Jupiter und Saturn, wo Amateurastronomen wertvolle Fotoaufnahmen über Kometen- und Asteroidenimpakte (Jupiter) oder das aktuelle Wettergeschehen (Saturn) liefern konnten, welche aufgrund der limitierten Beobachtungszeiten in diesem Umfang nicht mit professionellen Instrumenten hätten angefertigt werden können.

Aber auch bei der gezielten und regelmäßig erfolgenden Beobachtung des Mondes, der Venus, von Kometen oder von Meteoren und der Bestimmung von deren Fallraten sind Amateurastronomen gefragt und werden dabei aktiv in professionelle Beobachtungsprogramme eingebunden. Ein derzeit besonders aktuelles Beispiel hierfür bietet die Mission Rosetta, wo Amateurastronomen eine wichtige Rolle bei der Beobachtung des Zielkometen einnehmen. Details hierzu finden Sie in diesem Blog-Eintrag der ESA zur Rosetta-Mission.

Außerdem soll der EPSC-Kongress dazu dienen, um neue Ideen zu entwickeln, welche der Verbesserung des sogenannten "Public Outreach", der Verbreitung der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse und die gleichzeitig erfolgende Einbindung der interessierten Öffentlichkeit in die damit verbundenen Arbeiten der beteiligten Wissenschaftler der verschiedenen europäischen Forschungsinstitute, dienen. Durch eine innovative Öffentlichkeitsarbeit - so das Ziel - sollen die Aktivitäten der mit der Planetenforschung beschäftigten Wissenschaftler bei den Bürgern, bei der Industrie und nicht zuletzt auch bei den für die Vergabe der benötigten Finanzmitteln verantwortlichen politischen Entscheidungsträgern mehr Beachtung finden.

Sie sind gerade in der Nähe von Lissabon? Dann schauen Sie vorbei!

Parallel zu dem Kongress findet ebenfalls am Estoril Congress Center vom 8. bis zum 12. September das Astronomy Education Alliance Meeting statt. Zudem werden in der Region Cascais/Estoril in den nächsten Tagen mehrere öffentliche Veranstaltungen stattfinden. Aber auch ein direkter Besuch des Kongresses und eine Teilnahme an den diversen Vorträgen ist für Interessierte möglich.

Der nächste "European Planetary Science Congress" findet im Jahr 2015 vom 27. September bis zum 2. Oktober in Nantes/Frankreich statt und wird wie bereits im Herbst 2011 am dortigen Kongresszentrum abgehalten.

Verwandte Website:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: Europlanet, EPSC 2014)


» Meteroiteneinschlag in Nicaragua
08.09.2014 - In der Nähe des Flughafens von Managua, Nicaragua, ist ein Meteroit eingeschlagen. Ob es einen Zusammenhang mit dem Vorbeiflug des Asteroiden 2014RC gibt, ist noch unklar.
Am gestrigen Sonntag (Samstag 23.00 Uhr Ortszeit) ist unweit des Flughafens von Managua, Hauptstadt Nicaraguas, ein Meteroit eingeschlagen. Zunächst gingen die Behörden von einer Explosion unbekannten Ursprungs oder einem Erdbeben aus, kurz danach wurde aber ein ca. 12 Meter breiter Krater in einem Waldstück in Nachbarschaft des internationalen Flughafens von Managua entdeckt. Die Aufprallernergie war so hoch, dass seismische Instrumente die Erschütterungen registrierten. Aus welchen Materialien der Meteroit bestand ist noch unklar, da bisher keine Überreste gefunden wurden. Weitere Untersuchungen des Einschlagkraters sind abzuwarten.

Aus nicaraguanischen Regierungskreisen wurde die Therorie aufgestellt, dass es sich bei dem Meteroiten um ein Bruchstück des Meteroiden 2014RC handeln könnte, der gestern die Erde in dichtem Abstand passiert hatte.

Mehr zum Thema: Asteroid 2014RC besucht die Erde


(Autor: Christian Klempsmann - Quelle: Associated Press)


» Kometensonde Rosetta: Erste Ergebnisse von MIRO
08.09.2014 - Bei einem der Instrumente, mit denen die Raumsonde Rosetta gegenwärtig den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko untersucht, handelt es sich um das Mikrowellenradiometer MIRO. Erste Ergebnisse der damit verbundenen Messungen wurden am heutigen Tag auf dem European Planetary Science Congess, einer gegenwärtig in Portugal stattfindenden Fachtagung der Planetenforscher, vorgestellt.
Nach einem mehr als zehn Jahre andauernden Flug durch unser Sonnensystem erreichte die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 das finale Ziel ihrer Reise - den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt).

Seitdem ’begleitet’ Rosetta diesen Kometen auf seinem Weg in das innere Sonnensystem und untersucht dieses Relikt aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems intensiv mit elf wissenschaftlichen Instrumenten.

Bei einem dieser Instrumente handelt es sich um das Mikrowellenradiometer MIRO (kurz für "Microwave Spectrometer for the Rosetta Orbiter"), welches sich aus einem 30-Zentimeter-Teleskop und zwei Heterodyn-Empfängern, die in den Frequenzbereichen 190 beziehungsweise 562 GHz arbeiten, zusammensetzt. Das MIRO kam bereits bei den Vorbeiflügen von Rosetta an den Asteroiden (2867) Steins und (21) Lutetia erfolgreich zum Einsatz. Diese beiden Asteroiden-Flybys fanden am 5. September 2008 und am 10. Juli 2010 statt.

Das Instrument soll im Verlauf der weiteren Mission bei dem Kometen 67P folgende Fragestellungen beantworten:

  • In welchen Mengen entweichen flüchtige Gase wie Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Ammoniak oder Methanol aus dem Kometenkern in das umgebende Weltall?
  • Welche Wasserisotope werden dabei freigesetzt?
  • Wie verändert sich die Freisetzungsrate dieser Gase bei zunehmender Annäherung an die Sonne?
  • Mit welchen Geschwindigkeiten bewegen sich die Gaspartikel innerhalb der Koma des Kometen?
  • Welche Temperaturen herrschen innerhalb der Koma?
  • Welche Temperaturen herrschen direkt auf der Kometenoberfläche bis zu einer Tiefe von wenigen Zentimetern?
  • Wie verändern sich diese Temperaturwerte bei zunehmender Annäherung des Kometen an die Sonne?

Die Identifizierung der einzelnen Gase erfolgt dabei anhand der Auswertung der für jede Gasart typischen Emissionen beziehungsweise Absorptionen, welche sich durch das Lichtspektrum erkennen lassen und die durch die Änderung des Rotationszustandes der einzelnen Gasmoleküle beeinflusst werden.

Die von dem durch das MIRO in den Frequenzbereichen 190 und 562 GHz empfangene Strahlung des Kometen wird dabei zuerst auf eine niedrigere Zwischenfrequenz heruntergerechnet. Die so erzeugten Zwischenfrequenz-Signale werden anschließend von einem Echtzeit-Spektrometer - dem so genannten "Chirp Transformations Spektrometer" (kurz "CTS") - weiterverarbeitet. Das CTS-Spektrometer rechnet die Spektren der empfangenen Signale aus und ermittelt im Rahmen einer erfolgenden Messperiode pro Sekunde den Mittelwert aus 50.000 solcher Spektren.

Aus den Intensitäten sowie aus den Dopplerverschiebungen der Spektren werden die vorherrschenden Temperaturen bestimmt. Die gemessenen Gase ermöglichen einen Einblick in die chemische Zusammensetzung des Kometenkerns. Aus den gemessenen Oberflächentemperaturen und deren Veränderung mit zunehmender Tiefe sowie den gemessenen Ausgasungsraten sollen in Kombination mit Modellrechnungen zudem konsistente Angaben über die physikalische Eigenschaften des Kometenkerns ermittelt werden. Zudem können durch das MIRO-Experiment Schlüsselprozesse, welche das Ausgasungsverhalten und die damit verbundene Entwicklung der Kometenkoma beeinflussen, untersucht werden.

Erste Ergebnisse

Bereits im Juni 2014 gelang dem MIRO-Instrument der Nachweis, dass 67P Wasserdampf freisetzt (Raumfahrer.net berichtete). Weitere Resultat wurden am heutigen Tag im Rahmen des diesjährigen European Planetary Science Congress, einer gegenwärtig in Portugal stattfindenden Fachtagung der Planetenforscher, vorgestellt.

Demzufolge nahm die Aktivität des Kometen nach der ersten Detektion von Wasserdampf am 6. und 7. Juni 2014 weiter zu. Am 6. Juli 2014 wurde dabei pro Sekunde bereits eine Menge von 500 Gramm Wasser freigegeben, welches mit einer Geschwindigkeit von etwa 600 bis 700 Metern pro Sekunde von der Kometenoberfläche entwich. Ersten Analysen zufolge konnten dabei drei verschiedene Wasserisotope nachgewiesen werden.

Des weiteren gelang mit dem MIRO der Nachweis von Ammoniak und Methanol. Kohlenmonoxid konnte dagegen noch nicht eindeutig detektiert werden. Samuel Gulkies, der für das MIRO-Experiment zuständige wissenschaftliche Leiter vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena/Kalifornien, weist allerdings darauf hin, dass sich die wissenschaftliche Untersuchung noch in einer sehr frühen Phase befindet. Viele der bisher erhaltenen Daten, welche durch die Anfertigung von bisher mehr als 20.000 Spektren gewonnen wurden, müssen noch ausgewertet und in einen Kontext versetzt werden.

Das MIRO-Experiment für die Kometensonde Rosetta wurde von einem Konsortium von verschiedenen Instituten aus Deutschland, Frankreich und den USA unter Leitung des wissenschaftlichen und instrumentellen Projektleiters Dr. Samuel Gulkis vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA entwickelt. Für die Entwicklung des "Chirp Transformations Spektrometers", welches im Rahmen dieses Instruments einen entscheidenden Rolle spielt, war das mittlerweile in Göttingen beheimatete Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) verantwortlich. Weitere CTS-Partner sind das JPL, das CIT, das Observatoire de Paris, das Observatoire de Bordeaux, die National Central University in Taiwan, das DLR und die University of Massachusetts.

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EPSC 2014:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: EPSC 2014, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung)


» Rosettas Komet: Schwärzer als Holzkohle
08.09.2014 - Bei einem der Instrumente, mit denen die Raumsonde Rosetta gegenwärtig den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko untersucht, handelt es sich um das abbildende UV-Spektrometer ALICE. Erste Ergebnisse der damit verbundenen Messungen wurden am heutigen Tag auf dem European Planetary Science Congess, einer gegenwärtig in Portugal stattfindenden Fachtagung der Planetenforscher, vorgestellt.
Nach einem mehr als zehn Jahre andauernden Flug durch unser Sonnensystem erreichte die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 das finale Ziel ihrer Reise - den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt). Seitdem ’begleitet’ Rosetta diesen Kometen auf seinem Weg in das innere Sonnensystem und untersucht dieses Relikt aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems intensiv mit elf wissenschaftlichen Instrumenten.

Bei einem dieser Instrumente handelt es sich um das abbildende UV-Spektrometer ALICE, dessen Aufgabe darin besteht, die Zusammensetzung des Kerns und der Koma von 67P sowie den wissenschaftlichen Zusammenhang zwischen diesen beiden Bestandteilen eines Kometen zu ermitteln. Hierzu führt das Instrument Messungen im Bereich des fernen und des extremen ultravioletten Strahlungsbereiches bei 205 beziehungsweise bei 70 nm durch.

Dabei soll ALICE sowohl in der Koma als auch im Schweif von 67P gezielt nach den Edelgasen Helium, Neon, Argon, Krypton und Xenon suchen. Die Bestimmung der relativen Häufigkeiten dieser Gase ermöglichen den Wissenschaftlern Rückschlüsse auf die Umgebungstemperatur, welche zum Zeitpunkt der Entstehung des Kometen vor etwa 4,6 Milliarden Jahren geherrscht hat. Gleichzeitig ist es auf diese Weise möglich, mehr über die weitere thermische Entwicklung des Kometen in Erfahrung zu bringen.

Das Instrument soll im Rahmen seiner Messungen zudem die - zeitlich und räumlich variierenden - Freisetzungsraten von Wasser, Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid ermitteln und die Verteilung von Gas- und Staubpartikeln in der Koma und im Schweif bestimmen. Außerdem sucht das Instrument gezielt nach atomaren oder ionisierten Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff. Aus diesen Daten können Informationen über die chemische und mineralogische Zusammensetzung des Kometenkerns abgeleitet werden. Des weiteren kann ALICE genutzt werden, um die Oberfläche des Kometen im ultravioletten Spektralbereich abzubilden.

Die Oberfläche des Kometen: Schwärzer als Holzkohle...

ALICE nahm nach dem Abschluss einer ausführlichen Kalibrierungsphase den wissenschaftlichen Betrieb zeitgleich mit der Ankunft der Raumsonde Rosetta bei ihrem Zielkometen auf. Im fernen UV-Bereich - so das Ergebnis der ersten Messungen - erscheint die Oberfläche von 67P ungewöhnlich dunkel und ist "schwärzer als Holzkohle".

...und frei von Eis

Ebenfalls auffallend an der Kometenoberfläche ist, dass dort bisher - entgegen den eigentlichen Erwartungen der Kometenforscher - keine größeren zusammenhängenden Ablagerungen von Wassereis mit Durchmesser von mehr als 20 Metern entdeckt werden konnten. Eigentlich, so die Wissenschaftler, befindet sich 67P gegenwärtig noch zu weit von der Sonne entfernt, als dass das einfallende Sonnenlicht genügend Energie freisetzen kann, um auf der Oberfläche abgelagertes Eis komplett zu verdunsten.

Der durch diese dunklen Ablagerungen bedingte geringe Albedo-Wert von 67P, so eine mögliche Erklärung für das Fehlen von Oberflächeneis, führt dazu, dass ein Großteil der von der Sonne empfangenen Wärmestrahlung gespeichert wird, was wiederum zu einer relativ hohen Oberflächentemperatur führt. Die ALICE-Abbildungen der Kometenoberfläche bestätigen somit das Resultat einer ersten Temperaturmessung, welche bereits im Juli 2014 erfolgten (Raumfahrer.net berichtete).

Zudem konnte das ALICE in der sich mittlerweile gebildeten Koma des Kometen bereits eindeutige Signaturen von Wasserstoff und Sauerstoff nachweisen. Hierbei, so die Wissenschaftler, handelt es sich um die ’Zerfallsprodukte’ des Wasserdampfes, welcher in zunehmenden Umfang von der Kometenoberfläche ausgast und anschließend von der Ultraviolettstrahlung der Sonne in seine einzelnen atomaren Bestandteile aufgespalten wird.

Die an der Rosetta-Mission beteiligten Wissenschaftler wollen mit ALICE auch weiterhin nach Anzeichen für Wassereis und anderen flüchtigen Substanzen auf der Oberfläche des Kometen Ausschau halten und dort nach farblichen, chemischen und mineralogischen Variationen suchen, während sich die Raumsonde dem Kern von 67P noch weiter annähert und diesen dabei mit den abbildenden Instrumenten kartiert.

Die hier kurz angerissenen Forschungsergebnisse wurden am heutigen Tag auf dem European Planetary Science Congress, einer gegenwärtig in der Nähe von Lissabon stattfindenden Fachtagung der Planetenforscher, vorgestellt.

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EPSC 2014:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: EPSC 2014, JPL, ESA)


» Kometenlander Philae: Landeplatz wird weiter gesucht
08.09.2014 - Am 6. August 2014 erreichte die Raumsonde Rosetta den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko. Seitdem sind die beteiligten Wissenschaftler unter anderem damit beschäftigt, einen Ort auszuwählen, an dem am 11. November 2014 der von der Raumsonde mitgeführte Lander Philae auf der Oberfläche des Kometen abgesetzt werden kann. Weitere Erkenntnisse zur Landeplatzauswahl wurden am heutigen Tag auf einer Fachtagung vorgestellt.
Nach einem mehr als zehn Jahre andauernden Flug durch unser Sonnensystem, bei dem eine Distanz von rund 6,4 Milliarden Kilometern zurückgelegt wurde, erreichte die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 das Ziel ihrer Reise - den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt). Seitdem sind die an der Rosetta-Mission beteiligten Wissenschaftler damit beschäftigt, den Kometen mit den elf Instrumenten an Bord der Raumsonde genauer zu untersuchen und zu charakterisieren (Raumfahrer.net berichtete mehrfach).

Diese Untersuchungen dienen unter anderem auch dazu, um einen geeigneten Landeplatz für den von Rosetta mitgeführten Kometenlander Philae auszuwählen. Philae soll nach dem gegenwärtigen Stand am 11. November von der ’Muttersonde’ abgekoppelt werden, je nach dem gewählten Landeplatz fünf bis acht Stunden später während der dortigen ’Morgenstunden’ auf der Oberfläche des Kometen niedergehen und diese anschließend mit den zehn mitgeführten Instrumenten über einen Zeitraum von mindestens 50 Stunden eingehend untersuchen. Unter optimalen Bedingungen könnten diese Untersuchungen sogar bis zum März 2015 fortgesetzt werden.

Allerdings müssen bei der Auswahl des Landeplatzes verschiedene wissenschaftliche und technische Kriterien berücksichtigt werden. Nach ersten Analysen wurde der Kreis von ursprünglich zehn möglichen Landeplätzen bereits vor zwei Wochen auf derzeit nur noch fünf verbliebene potentielle Landezonen eingeschränkt (Raumfahrer.net berichtete). Seitdem wurden weitere Untersuchungen und Analysen durchgeführt, um aus diesen fünf Regionen die beiden Kandidaten auszuwählen, welche den von der an der Mission beteiligten Wissenschaftlern und Ingenieuren vorgegebenen Kriterien am ehesten entsprechen.

Über den dabei gegenwärtigen Stand der Untersuchungen wurde am heutigen Tag kurz auf dem European Planetary Science Congress, einer gegenwärtig in der Nähe von Lissabon stattfindenden Fachtagung der Planetenforscher, berichtet.

Optimale Bedingungen für die Ladung bietet demzufolge die vorgeschlagene Landestelle "B", welche sich in einer kraterähnlichen Struktur am ’Kopf’ des Kometen befindet. Trotz der relativ großen Anzahl der dort befindlichen Felsen mit Durchmessern von teilweise deutlich mehr als drei Metern befindet sich dort ein relativ großes und flaches Gelände. Hier besteht die größte Wahrscheinlichkeit, dass der Lander mit allen drei Landebeinen festen Bodenkontakt erhält und bei dem Landevorgang nicht ’umkippt’.

Allerdings weist der Landeplatzkandidat "B" den Nachteil auf, dass dort relativ schlechte Beleuchtungsverhältnisse herrschen. Sollte diese Stelle trotzdem als Landeort ausgewählt werden, so müsste Philae eventuell immer wieder längere Zeiträume in einem Hibernationsmodus verbringen, in dem die Batterien vor der Fortsetzung der wissenschaftlichen Arbeit neu aufgeladen werden müssen.

Die vier anderen Landeplatzkandidaten weisen dagegen durchweg unebene Gelände auf, wo sich eine Vielzahl an Berghängen mit Neigungswinkeln von bis zu 60 Grad, stufenförmige Terrassen, Gräben und Spalten befinden. Die Gestaltung dieser Gelände, so die an der Landeplatzauswahl beteiligten Wissenschaftler, würde bei der Landung eine nicht zu unterschätzende Gefahr darstellen.

Die finale Entscheidung über die Auswahl des Landeplatzes von Philae wird am 13. und 14. September im Rahmen eines weiteren Meetings der hierfür zuständigen ’Landig Site Selection Group’ in Toulouse/Frankreich getroffen und am 15. September von der ESA im Rahmen einer Presseveranstaltung, welche auch im Internet übertragen wird, öffentlich bekannt gegeben.

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EPSC 2014:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: EPSC 2014)


» Rosetta: Fünf Landeplatzkandidaten für Philae
25.08.2014 - Am 6. August 2014 erreichte die Raumsonde Rosetta den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko. Mittels der detaillierten Informationen, welche die Raumsonde in den vergangenen Wochen gewonnen hat, haben die an der Mission beteiligten Mitarbeiter jetzt fünf mögliche Stellen ausgewählt, an denen am 11. November 2014 der von der Raumsonde mitgeführte Lander Philae auf der Oberfläche des Kometen abgesetzt werden könnte.
Nach einem mehr als zehn Jahre andauernden Flug durch unser Sonnensystem, bei dem eine Distanz von rund 6,4 Milliarden Kilometern zurückgelegt wurde, erreichte die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 das Ziel ihrer Reise - den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt) . Seitdem ’begleitet’ Rosetta den Kometen, ohne sich dabei jedoch zunächst in einer wirklichen Umlaufbahn um 67P zu befinden (Raumfahrer.net berichtete).

Seitdem waren die an der Rosetta-Mission beteiligten Wissenschaftler damit beschäftigt, den Kometen mit den elf Instrumenten an Bord der Raumsonde genauer zu untersuchen und zu charakterisieren. Neben den verschiedenen Messinstrumenten wird hierfür die OSIRIS-Kamera - die vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen entwickelte und betriebene Hauptkamera an Bord von Rosetta - eingesetzt. Weitere Aufnahmen des Kometenkerns liefert die Navigationskamera der Raumsonde.

Der Kometenlander Philae - Landeplatz gesucht...

Neben der allgemeinen Charakterisierung des Kometen dienen diese Daten allerdings auch dazu, um einen geeigneten Landeplatz für den von der Raumsonde mitgeführten Kometenlander Philae zu finden. Philae soll nach dem derzeitigen Planungsstand am 11. November 2014 auf der Oberfläche von 67P niedergehen und dort anschließend über einen Zeitraum von mindestens zwei Tagen mit den zehn mitgeführten Instrumenten weitere Daten direkt von der Kometenoberfläche aus sammeln.

Aufgrund der ’Unebenheit’ des Geländes - auf der Oberfläche von 67P befinden sich nicht nur relativ ’flache’ Regionen, sondern auch zahlreiche Risse, Hänge, Krater und größere Felsblöcke - kommen hierfür allerdings nur wenige Regionen in Frage.

Zwecks einer Vorauswahl für das zukünftige Landegebiet von Philae trafen sich am vergangenen Wochenende die Mitarbeiter der "Landing Site Selection Group" in Toulouse/Frankreich, um aus einem ersten, vorläufigen Kreis von zehn Kandidaten die fünf vielversprechendsten Landeplätze auszuwählen.

Verschiedene Kriterien müssen hierbei bedacht werden...

Hierbei mussten von den beteiligten Wissenschaftlern und Ingenieuren verschieden Kriterien berücksichtigt werden. Aus rein wissenschaftlicher Sicht ist dabei natürlich eine Landezone erstrebenswert, welche ein möglichst aktives, ausgasendes, aber auch ursprüngliches Gebiet beinhaltet, in dem die Oberfläche von 67P seit seiner Entstehung vor etwa 4,5 Milliarden Jahren nur geringfügige Veränderungen erfahren hat.

Allerdings muss die Landezone auch verschiedenen anderen Kriterien entsprechen. Unter anderem müssen hierbei die Beleuchtungsverhältnisse bedacht werden, welche in der ausgewählten Landezone vorherrschen. Philae ist mit einer Batterie ausgestattet, welche genügend Energie liefert, um die mitgeführten Instrumente über einen Zeitraum von zunächst mindestens zwei Tagen zu betreiben. Weitere Energie wird durch Solarzellen gewonnen, welche sich an der Außenhülle des Landers befinden.

Kann in der Folgezeit durch die Solarzellen nicht genügend Energie generiert werden, weil der Lander zum Beispiel im Inneren eines tiefen Kraters oder unmittelbar am Rand eines Hanges niedergegangen ist, so hat dies negative Auswirkungen auf die geplante "Long term science phase", jener Phase, in der die Instrumente des Landers die Entwicklung des Kometen auf seinem weiteren Weg in das innere Sonnensystem über einen möglichst langen Zeitraum weiter untersuchen sollen. Angepeilt ist hierzu, dass der Lander an seinem Landeort pro Tag mindestens für einen Zeitraum von sechs Stunden direkt von der Sonne beschienen wird.

Aber auch ’zu viel Sonnenlicht’ muss vermieden werden, da eine permanente Sonnenlichteinstrahlung ein Überhitzen des Landers zur Folge haben könnte, wodurch die Lebensdauer von Philae beziehungsweise einzelner Instrumente unter Umständen deutlich reduziert werden könnte.

Und auch die Zeitspanne, welche zwischen der Trennung des Landers von der Raumsonde Rosetta bis zur eigentlichen Landung auf der Kometenoberfläche vergeht, hat Auswirkungen auf die geplanten Untersuchungen. Je länger der Landevorgang dauert, desto weniger Energie steht Philae nach seiner Landung für die erste wissenschaftliche Phase auf der Kometenoberfläche zur Verfügung. Optimalerweise sollten die Energiereserven der Bordbatterie ausreichen, um die Instrumente zunächst über einen Zeitraum von rund 64 Stunden unabhängig von der Sonnenenergie zu betreiben.

Ein weiterer Faktor ist die weitflächige Beschaffenheit der Oberfläche im Landegebiet, da dieses nur mit einer Genauigkeit von etwa einem Kilometer festgelegt werden kann. Somit darf die Landezone nicht zu sehr zerklüftet sein und zudem nur über eine begrenzte Anzahl von Vertiefungen, größeren Felsbrocken oder steilen Hängen verfügen, da eine Landung ansonsten zumindestens riskant wäre. Setzt der Lander nicht exakt in einem angepeilten flachen Gebiet auf, so könnte er in dem angrenzenden Gelände auf eine für die Landung ungeeignete Umgebung treffen.

Nicht zuletzt muss die Landezone von Philae auch mit dem Rosetta-Orbiter erreichbar sein. Selbst unter der Berücksichtigung aller denkbaren Geschwindigkeiten, Flugbahnen und Orientierungen der Raumsonde relativ zu dem Kometen im Moment des Abdockens des Landers sowie die verschiedenen möglichen Ablösegeschwindigkeiten der Landeeinheit selbst können nicht alle Punkte der Oberfläche von 67P durch Philae erreicht werden. Und auch in der Folgezeit muss Rosetta diese Region regelmäßig überfliegen und dabei mit Philae kommunizieren können. Da der Lander nicht direkt mit der Erde kommunizieren kann, sondern Rosetta als ’Realissation’ benötigt, können die gewonnenen Daten nur auf diese Weise zur Erde gelangen beziehungsweise neue Betriebskommandos den Kometenlander erreichen.

Fünf Kandidaten bestanden das bisherige Auswahlverfahren

67P setzt sich aus einem kleineren ’Kopf’, einem größeren ’Körper’ und einem schmalen, aber anscheinend sehr aktiven ’Hals’ zusammen. "Wenn man die außergewöhnliche Form und die globale Topografie des Kometen sieht, ist es sicherlich keine Überraschung, dass viele Gebiete gleich aus der Auswahl herausfielen", so Dr. Stephan Ulamec, der Philae-Projektleiter vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)."Es waren schwierige Beratungen, aber wir haben einige Stellen identifizieren können, mit denen sowohl die Flugingenieure als auch die Wissenschaftler sehr zufrieden sind", ergänzt Dr. Hermann Böhnhardt vom MPS, der wissenschaftlicher Leiter der Landemission.

Erfolg versprechende Landeplatzkandidaten befinden sich laut der Meinung der beteiligten Wissenschaftler demzufolge auf den beiden Hauptteilen des Kometen. Gleich drei mögliche Landezonen befinden sich auf dem ’Kopf’, zwei weitere auf dem ’Körper’. Die ’Halsregion’, welche vielen Wissenschaftlern aufgrund ihrer auffälligen hellen Färbung besonders interessant erscheint, bietet dagegen nicht die nötigen Voraussetzungen für eine sichere Landung und dem anschließenden erfolgreichen Betrieb des Landers.

Hier eine kurze Auflistung der am vergangenen Wochenende ausgewählten fünf Kandidaten, welche jetzt in den nächsten Wochen zunächst noch eingehender analysiert werden sollen:

  • Die potentielle Landestelle "A" befindet sich in einer interessanten Region auf dem größeren Kometenteil, welche einen direkten Blick zum Kometenkopf ermöglicht. Das schmale Gebiet zwischen diesen beiden Bereichen des Kometen ist sehr wahrscheinlich auch im November aktiv, denn dort gast der Komet bereits jetzt schon aus. Zunehmend höher aufgelöste Aufnahmen sollen nun genauere Untersuchungen ermöglichen, um die Risiken durch kleineren Vertiefungen und Hänge bei der Landung besser einschätzen zu können. Auch die Beleuchtungsbedingungen müssen noch detaillierter analysiert werden.
  • Landestelle "B" befindet sich einer kraterähnlichen Struktur am Kopf des Kometen und bietet für die Landung sehr wahrscheinlich ein relativ großes und flaches Gelände im Inneren des Kraters. Allerdings fällt an dieser Stelle das Tageslicht, welches Philae erreicht, geringer aus als es ideal wäre. Dies könnte zu einem Problem bei den geplanten längerfristigen wissenschaftlichen Untersuchungen führen. Mit weiteren Aufnahmen der Kometenoberfläche sollen zudem die Gefahren genauer abgeschätzt werden, welche sich durch die Gesteinsbrocken im Kraterinneren ergeben. Die Gesteinsbrocken in diesem Gebiet deuten zudem daraufhin, dass es sich um verändertes und somit nicht ursprüngliches Material handelt, wie es an anderen Orten auf dem Kometen untersucht werden könnte.
  • Landestelle "C" liegt auf dem ’Hauptkörper’ des Kometen. Die Wissenschaftler identifizierten hier diverse unterschiedliche Strukturen wie Vertiefungen, Klippen, Hügel und ebene Gebiete. Außerdem befindet sich hier auch Material, welches auf den Kameraaufnahmen heller als gewöhnlich erscheint und somit besonders interessant ist. Doch speziell diese unterschiedlichen Oberflächenstrukturen müssen jetzt noch genauer analysiert werden, um die Risiken für eine sichere Landung einzuschätzen. Die Landestelle "C" verfügt allerdings über genügend Tageslicht, von dem die späteren wissenschaftlichen Untersuchungsphasen profitieren würden.
  • Landestelle "I" befindet sich in einem relativ ebenen Gebiet und könnte zudem verhältnismäßig ’frisches’ Material enthalten. Mit Kameraaufnahmen soll in den nächsten Wochen die dortige Oberfläche im Detail betrachtet werden, um das Ausmaß der vorhandenen rauen Strukturen exakter bestimmen zu können. Die Beleuchtung der Landestelle hingegen ist günstig und gestattet eine länger andauernde wissenschaftliche Phase auf der Kometenoberfläche.
  • Die potentielle Landestelle "J" hat große Ähnlichkeit mit "I". Diese Region befindet sich ebenfalls auf dem kleineren Kometenteil, weist interessante Oberflächenstrukturen auf und verfügt über eine gute ’Beleuchtung’ bei der Rotation des Kometen. Speziell für das Philae-Experiment CONSERT, bei dem Radiowellen von dem Lander durch das Innere des Kometen zu dem Orbiter gesendet und empfangen werden sollen, ist diese Landestelle günstiger als die Landestelle "I". Da allerdings auch im Bereich von "J" einige größere Brocken und terrassenartige Geländeabstufungen zu erkennen sind, sind auch hier höher aufgelöste Kameraaufnahmen notwendig, um die Details des Geländes genauer zu charakterisieren.

"Jede Landestelle unter diesen Kandidaten hat das Potenzial für einmalige wissenschaftliche Entdeckungen", so Dr. Stephan Ulamec. Vor der entgültigen Entscheidung über den tatsächlichen Landeort werden in den kommenden Wochen noch diverse weitere Analysen erfolgen.

Bis zum 14. September wird die "Landing Site Selection Group" aus den Kandidaten ein primäres Landeziel auswählen und zudem eine zweite Stelle als ’Ersatz-Landestelle’ einstufen. Diese beiden dann noch verbliebenen Kandidaten sollen dann in den folgenden vier Wochen von Rosetta aus Überflughöhen von etwa 20 bis 30 Kilometern noch weiter studiert werden. Am 12. Oktober wird eine abschließende Empfehlung abgegeben, wo die Landung erflogen soll. Basierend auf dieser Empfehlung soll die endgültige Entscheidung am 14. Oktober getroffen werden.

Nochmals vier Wochen später soll am 11. November die Landung von Philae erfolgen. Dabei wird erstmals ein Raumfahrzeug direkt auf der Oberfläche eines Kometen niedergehen und diesen anschließend direkt untersuchen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich 67P in einer Entfernung von etwa 450 Millionen Kilometern zur Sonne.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: DLR, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, ESA)


» Galileo: Anomalie bei Einschuss in Umlaufbahn!
27.08.2014 - Am 22. August startete eine russische Trägerrakete vom Typ Sojus-ST mit zwei Galileo-Satelliten, um das europäische Navigationssystem Galileo zu erweitern. Der Start selbst war ein Erfolg, jedoch misslang der Einschuss in die vorgesehene Umlaufbahn. Da nun die Satelliten beinahe unbrauchbar sind, wurde nun eine Untersuchungskommission einberufen, die den Grund für diese Anomalie finden soll.
Am 22. August, um 14:27 MESZ startete eine russische Sojus-Rakete vom Typ ST zu ihrer VS-09 genannten Mission. Das bedeutet, dass diese Rakete über insgesamt 4 RD-107A-Triebwerke in den seitlich angebrachten Boostern, über ein RD-108A-Triebwerke in der Hauptstufe und über digitale Avionik verfügt. Außerdem transportierte sie eine Viertstufe vom Typ „Fregat“ zusammen mit den zwei Galileo-Satelliten FOC 1 und FOC 2 unter der von der Ariane 4 abgeleiteten Nutzlastverkleidung. Start und Aufstieg von der ELS-Startrampe des europäischen Weltraumbahnhof Centre Spatial Guayana in Französisch-Guayana verlief planmäßig. Auch die ersten empfangenen Daten von dem nächsten Schritt, dem Einschuss der Satelliten in ihre vorgesehene Umlaufbahn, waren vielversprechend. Die Galileo-Satelliten wurden erfolgreich ausgesetzt und die ESA meldete bereits einen Erfolg der Mission.

Doch dann meldete das US Strategic Command, dass sie beobachtet hätten, dass die tatsächlichen Umlaufbahnen der Satelliten stark von dem geplanten Orbit abwichen. Der ESA zufolge sollte eine kreisrunde Bahn mit 55,04 ° Inklination (Bahnneigung) und 23.522 km Höhe erreicht werden. Erreicht wurde offenbar ein elliptischer Orbit mit einem Perigäum von etwa 13.720 km, einem Apogäum von 25.917 km und einer Inklination von 49,7 °. Da die Galileo-Satelliten lediglich acht schubschwache Moog-Triebwerke und nur 73 kg Treibstoff besitzen, ist eine Änderung der Bahn aus eigener Kraft auf die korrekten Werte nicht möglich. Weil für Navigationssatelliten wie Galileo eine korrekte Umlaufbahn unabdingbar ist, sind beide Galileo-Satelliten mit einem Wert von je 40 Millionen Euro für den Hauptzweck des Galileo-Satellitennavigations-systems, eine exakte Positionsbestimmung, nun unbrauchbar. Die ESA hat inzwischen die Mission als Fehlschlag bewertet.

Da der Start und Aufstieg ohne Probleme verlief, gelten die Booster, die Hauptstufe und die Drittstufe der Sojus-Rakete als Fehlerquelle nahezu ausgeschlossen. Als am wahrscheinlichsten gelten deshalb Probleme mit der Fregat-Oberstufe. Sie galt bisher als eine zuverlässige und moderne russische Viertstufe. Ihre Höhe beträgt 1,5m, ihr Durchmesser 3,5m und ihr Antrieb ist ein S5.92 Triebwerk. Dieses funktioniert mit der diergolischen (beide Treibstoffe reagieren bereits bei bloßem Kontakt miteinander) Treibstoffkombination NTO (Distickstofftetroxid) und UDMH (unsymmetrisches Dimethylhydrazin) und ist bis zu 20 Mal wiederzündbar. Für den Einschuss der Galileo-Satelliten waren jedoch nur zwei Zündungen notwendig. Zwischen diesen Zündungen war eine mehrstündige Freiflugphase vorgesehen. Da beide Zündungen wie geplant abliefen, gilt es nun als am wahrscheinlichsten, dass die Fregat-Stufe in dieser Freiflugphase vor der zweiten Zündung nicht richtig ausgerichtet war. Weil das Triebwerk der Fregat so nicht in die korrekte Richtung gefeuert hätte, wäre die Stufe dann vom Kurs abgekommen und hätte die Satelliten in einer falschen Umlaufbahn ausgesetzt.

Um die genauen Ursachen dieses teuren Fehlschlages (beide Satelliten waren –wie es bei öffentlichen Betreibern derzeit üblich ist- nicht versichert) zu erkennen, wurde im Auftrag des Betreibers von Galileo, der EU-Kommission, ein Untersuchungsausschuss einberufen. Dieser besteht aus acht Experten und wird von dem ehemaligen ESA-Generalinspektor Peter Dubock geleitet. Obwohl die Sojus und die Fregat russische Produkte sind, ist kein Russe bei dem Ausschuss beteiligt, jedoch wird es Kontakte zu der russischen Herstellerfirma TsNIIMash geben. Es wird erwartet, dass am 8. September erste Ergebnisse vorliegen. Ebenfalls wurde eine russische Untersuchungskommission gegründet. Sie steht mit der europäischen Kommission in Kontakt und ist für detaillierte technische Untersuchungen zuständig.

Beide Galileo-Satelliten mit der Bezeichnung FOC (Fully operational capability) 1 und 2 wurden von der Bremer Firma OHB (Orbitale Hochtechnologie Bremen) hergestellt. Jeder Satellit wiegt 680 kg und hat mit ausgefahrenen Solarpanels eine Spannweite von 14,8m. Sie sollten die bereits existierende Konstellation aus drei einsatzfähigen Galileo-Satelliten ergänzen. Galileo ist das europäische Pendant zum amerikanischem GPS, 30 Satelliten sollen in Zukunft eine genaue Positionsbestimmung ermöglichen. Der Zustand beider Satelliten ist gut, die Solarpanels sind entfaltet und auf die Sonne ausgerichtet, die Systeme funktionieren einwandfrei und die Satelliten stehen unter vollständiger Kontrolle durch das Kontrollzentrum. OHB hat in einer Pressemitteilung bereits erklärt, dass sie keine Verantwortung für den Fehlschlag tragen würden.

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(Autor: Martin Knipfer - Quelle: OHB, ESA, Raumcon, NSF, Arianespace, spaceflightnow, SpaceNews, fr-online)



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Mars Aktuell: Opportunity: Formatierung des Flash-Speichers nötig von Redaktion



• Opportunity: Formatierung des Flash-Speichers nötig «mehr» «online»


» Opportunity: Formatierung des Flash-Speichers nötig
30.08.2014 - In den letzten Wochen vermehrt aufgetretene Computerprobleme sind der Grund dafür, dass voraussichtlich in der kommenden Woche eine Neuformatierung des Flash-Speichers des Marsrovers Opportunity erfolgen muss. Die ersten der für die Durchführung dieser kritischen Operation notwendigen Schritte wurden bereits eingeleitet.
Auch während der letzten Wochen hat sich der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Opportunity dem Westrand des etwa 22 Kilometer durchmessenden "Endeavour-Kraters" folgend weiter in die südliche Richtung bewegt und dabei in regelmäßigen Abständen kurze ’Zwischenstopps’ eingelegt, um die Umgebung näher zu untersuchen.

Das Interesse der an dieser Mission beteiligten Wissenschaftler gilt dabei bereits seit längerer Zeit speziell der Suche nach Tonmineralen und Schichtsilikaten, deren eindeutige Signaturen erstmals im Jahr 2010 mit einem der Instrumente des NASA-Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (kurz MRO) in dieser Region nachgewiesen werden konnten. Bei diesem Instrument handelt es sich um das CRISM-Spektrometer (kurz für "Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars"), einem bildgebenden Spektrometer für die Erkennung von Mineralen auf der Marsoberfläche. Speziell konnte das CRISM dabei eisen- und aluminiumreiche Smektite detektieren.

Durch die eingehende Untersuchung dieser Minerale, welche sich nur unter dem langfristigen Einfluss von Wasser mit einem nahezu neutralen pH-Wert gebildet haben können, und der Erforschung der allgemeinen geologischen Bedingungen erhoffen sich die an der Opportunity-Mission beteiligten Wissenschaftler weitere Erkenntnisse über die Vorgänge, welche zu der Bildung dieser Tonminerale führten und über die Umweltbedingungen, die dabei vor Jahrmilliarden in diesem Bereich der Marsoberfläche vorherrschten.

Die an der Opportunity-Mission beteiligten Wissenschaftler wollen diese Minerale dabei in ihrem natürlichen Kontext untersuchen. Speziell soll dabei geklärt werden, in welchen Bereichen der Marsoberfläche diese Tonminerale in welchen Konzentrationen auftreten und wie deren Vorkommen in Bezug auf andere Minerale sowie die geologischen Schichtungen in dieser Region steht. Dies ist eine effiziente Methode, um weitere Informationen über die einstigen Bedingungen zu erhalten, unter denen sich die Tonminerale vor etwa vier Milliarden Jahren bildeten.

Die Planetenforscher gehen davon aus, dass die damalige ’feuchte’ Umwelt eine geologische Schicht erzeugte, in der die Smektite entstanden sind. Aufgrund eines späteren Klimawandels veränderte sich die Marsatmosphäre so weit, dass sich in der Folgezeit auf dem Mars kein flüssiges Wasser mehr halten konnte. Bedingt durch diese Veränderungen wurde diese tonhaltige Schicht in den folgenden Jahrmillionen von anderen geologischen Schichten bedeckt.

Perioden, in denen starke vulkanische Aktivitäten auftraten, führten dazu, dass diese Schichten, über die sich Opportunity vor dem Erreichen des "Endeavour-Kraters" bewegt hatte, unter anderem einen relativ hohen Schwefelanteil aufweisen. Durch den Einschlag eines Asteroiden auf der Marsoberfläche und die dadurch bedingte Bildung des "Endeavour-Kraters" wurde die früher entstandene, schwefelarme Schicht in dessen Umgebung teilweise wieder freigelegt und kann jetzt von dem Rover direkt untersucht werden.

Bei dem gegenwärtig angepeilten Ziel, welches der Rover ’ansteuert’, handelt es sich um ein kleines, mit dem Namen "Marathon Valley" belegtes Tal, welches sich im Bereich des "Cape Tribulation" - einem Teilbereich des stark erodierten Kraterwalls, der den "Endeavour-Krater" teilweise umgibt - befindet. Auch hier wurden durch das CRISM-Spektrometer des MRO erhöhte Konzentrationen von verschiedenen Tonmineralen detektiert, welche sich dort auf engen Raum zu befinden scheinen.

Außerdem sind an den Wänden des Tals verschiedene Gesteinsschichten erkennbar. Wie bei einer extrem verkleinerten Version der Steilwände des Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona ergibt sich hier eventuell auf kleinstem Raum ein Einblick in die langfristige klimatologische und geologische Geschichte dieser Region der Marsoberfläche.

Die aktuelle Situation

Auf seinem Weg zum "Marathon Valley" erreichte Opportunity am 13. August 2014, dem Sol 3751 seiner Mission, den östlichen Rand der "Wdowiak Ridge". Hierbei handelt es sich um einen kleinen Berggrat, welcher sich am nordwestlichen Rand des "Cape Tribulation" befindet. Bereits vor dem Erreichen dieses Höhenzuges traten mehrfach Probleme mit dem Flash-Speicher des Bordcomputers von Opportunity auf.

Dieses Problem macht sich dadurch bemerkbar, dass Daten nicht wie beabsichtigt im Flash-Speicher abgelegt und gespeichert werden können und der Bordcomputer dadurch bedingt einen ’Reboot’ ausführt. Als Reaktion auf den dadurch ausgelösten Computer-Reset stoppt der Rover automatisch alle weiteren für diesen Tag vorgesehenen Aktivitäten und versetzt sich stattdessen in einen als "Automode" bezeichneten Zustand, in dem der Rover lediglich passiv auf der Marsoberfläche verharrt und auf weiterführende Kommandos von der Erde wartet.

Der Grund für dieses Problem, so die Mitarbeiter des für die Steuerung des Rovers verantwortlichen Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, liegt in der langjährigen Einsatzdauer des Bordcomputers, welcher seine ’Garantiezeit’ bereits deutlich überschritten hat. Durch das permanente Überschreiben von Dateien werden einzelne Bereiche des Flash-Speichers im Laufe der Zeit unbrauchbar. Das Problem wird von den Ingenieuren und Technikern des JPL bisher allerdings nicht als bedrohlich eingestuft, sorgt aber trotzdem für gewisse Probleme, da diese Resets eine Unterbrechung der täglichen Arbeiten zur Folge haben, welche dann erst nach der Wiederinbetriebnahme des Rovers, was frühestens am folgenden Tag möglich ist, fortgesetzt werden können.

Der ’Zwillingsbruder’ von Opportunity - der baugleiche Marsrover Spirit - hatte im Jahr 2009 ein vergleichbares Problem, welches damals durch eine Neuformatierung von dessen Flash-Speicher behoben werden konnte. Bei diesem Vorgang werden sämtliche in diesem Speicher abgelegten Daten gelöscht. Zugleich werden die fehlerhaften Bereiche ’identifiziert’, als unbrauchbar markiert und anschließend in Zukunft nicht mehr genutzt.

Da die Resets bei Opportunity bisher in der Regel jedoch lediglich in Abständen von mehreren Wochen, oftmals sogar Monaten auftraten, wurde bisher von einer solchen ’Radikalkur’ Abstand genommen. Alleine im August 2014 traten derartige Ereignisse jedoch insgesamt 12 mal auf, was eine sinnvolle Fortsetzung der wissenschaftlichen Arbeiten unter diesen Umständen nahezu unmöglich macht. Unter anderem ist dieses Computerproblem der Grund dafür, dass Opportunity seit dem 19. August 2014, dem Missionstag Sol 3757, keine Fahrten durchgeführt hat.

Deshalb haben sich die zuständigen Ingenieure des JPL in Absprache mit den Verantwortlichen der Mars Exploration Rover-Mission jetzt dazu entschlossen, auch bei Opportunity eine Neuformatierung des Flash-Speichers durchzuführen.

Neuformatierung des Flash-Speichers

Als ein erster Schritt im Rahmen dieser komplexen und mit gewissen Risiken für den Rover verbundenen Prozedur wurden hierzu in der vergangenen Woche alle noch im Speicher des Bordcomputers befindlichen wissenschaftlichen Daten, darunter auch bereits mehrere Wochen alte Bilddateien, zur Erde transferiert. Am 24. August trat zudem ein neues Kommunikationsprotokoll in Kraft.

Für die direkte Kommunikation zwischen dem Kontrollzentrum auf der Erde und dem Rover, der sogenannten "Direct to Earth"-Kommunikation (kurz "DTE") für das Senden und der "Direct from Earth"-Kommunikation (kurz "DFE") für das Empfangen von Daten, verfügt Opportunity über eine schwenkbare Hochgewinnantenne (engl. "High Gain Antenna", kurz "HGA"), welche auf der Oberseite des Roverdecks montiert ist. Hierbei handelt es sich um eine Patchantenne, welche über eine sehr starke Richtwirkung verfügt. Trotz einer geringen Verstärkerleistung lassen sich mit dieser Antenne relativ hohe Datenübertragungsraten erzielen, wobei die HGA während des Betriebes allerdings äußerst präzise auf ihre jeweilige Empfangsstation auf der Erde ausgerichtet sein muss. Bereits minimale Abweichungen haben einen deutlich geringeren Antennengewinn zur Folge.

Für den Fall, dass im Laufe der Mission ein Problem mit der HGA-Antenne auftritt verfügt Opportunity zusätzlich über eine "Low Gain Antenna" (kurz "LGA"). Diese LGA verfügt über praktisch keinerlei Richtwirkung, so dass der Rover mittels der LGA fast aus jeder Position heraus mit der Erde kommunizieren kann, sofern dabei eine direkte ’Sichtverbindung’ besteht. Allerdings reduziert diese Eigenschaft der Antenne die erreichbare Datenrate auf einen Wert von lediglich wenigen Dutzend Bit pro Sekunde, so dass der Einsatz der LGA nur für Notfälle vorgesehen ist.

Für den Fall, dass während der Neuformatierungsprozedur irgendwelche Probleme auftreten, welche eine exakte Ausrichtung der HGA verhindern, wurden dem Rover am 24. August Kommandos übermittelt, welche zur Folge haben, dass Opportunity seit dem 26. August nur noch über seine LGA-Antenne direkt mit der Erde kommuniziert. Außerdem wurden im Rahmen einer allgemeinen Systemsüberprüfung technische Daten über den allgemeinen Zustand des Flash-Speichers gewonnen.

In einem nächsten Schritt soll der Rover in einen speziellen Operationsmodus versetzt werden, bei dem der Flash-Speicher des Bordcomputers nicht für den allgemeinen Betrieb des Rovers benötigt wird. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass sich Opportunity während der kritischen Phase der Neuformatierung des Flash-Speichers erneut in einen eingeschränkten Sicherheitsmodus versetzt. Ein unmittelbar während der Formatierung erfolgender Übertritt in einen eingeschränkten Modus würde zu ernsthaften Komplikationen führen und könnte unter bestimmten Umständen den Verlust der Mission zur Folge haben.

Laut dem JPL soll die Neuformatierung des Flash-Speicher von Opportunity Anfang September erfolgen, nachdem alle bisher noch im Computerspeicher verbliebenen Daten komplett zur Erde übermittelt sind.

Gegenwärtig, so das JPL weiter, befindet sich Opportunity jedoch auch weiterhin in einem guten Allgemeinzustand, der trotz des Computerproblems keinen Anlass für Sorgen bietet. Der Rover weist eine ’gesunde’ Energiebilanz auf, verfügt über einen stabilen Thermalhaushalt und kommuniziert sowohl ’direkt’ als auch über die als Relaisstationen eingesetzten NASA-Marsorbiter MRO und Mars Odyssey wie vorgesehen mit seinem Kontrollzentrum auf der Erde.

Die Energiesituation

Neben dem allgemeinen technischen Zustand des Rovers muss bei der Opportunity-Mission jedoch auch immer ein Blick auf die aktuelle Energiesituation geworfen werden. Im Gegensatz zu dem zweiten derzeit aktiven Marsrover der NASA, dem durch einen Radioisotopengenerator mit Strom versorgten Rover Curiosity, ist der mit Solarpaneelen ausgestattete Rover Opportunity bezüglich seiner Energieversorgung ausschließlich auf die Sonne angewiesen. Hier ein Überblick über die Entwicklung der Energiewerte von Opportunity während der letzten Wochen.

Der Tau-Wert steht dabei für die Durchsetzung der Marsatmosphäre mit Staub und Wassereiskristallen. Je mehr Staub sich in der Atmosphäre des Planeten befindet, desto höher fällt dieser Wert aus. Der Wert für die Lichtdurchlässigkeit der Solarzellen gibt dagegen an, wie viel Sonnenlicht die Solarpaneele des Rovers trotz einer bedeckenden Staubschicht erreicht und letztendlich zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Bei komplett staubfreien Paneelen würde dieser Wert 100 Prozent betragen. Je niedriger der Tau-Wert und je höher der Faktor für die Lichtdurchlässigkeit ausfällt, desto besser ist dies für den Energiehaushalt des ausschließlich mittels Sonnenenergie betriebenen Rovers.

  • 26.08.2014: 0,680 kWh/Tag , Tau-Wert 0,858 , Lichtdurchlässigkeit 75,30 Prozent
  • 19.08.2014: 0,692 kWh/Tag , Tau-Wert 0,888 , Lichtdurchlässigkeit 78,80 Prozent
  • 12.08.2014: 0,679 kWh/Tag , Tau-Wert 0,811 , Lichtdurchlässigkeit 78,90 Prozent
  • 05.08.2014: 0,686 kWh/Tag , Tau-Wert 0,872 , Lichtdurchlässigkeit 80,20 Prozent
  • 30.07.2014: 0,686 kWh/Tag , Tau-Wert 0,804 , Lichtdurchlässigkeit 81,30 Prozent
  • 22.07.2014: 0,676 kWh/Tag , Tau-Wert 0,771 , Lichtdurchlässigkeit 81,80 Prozent

Obwohl sich in den letzten Wochen sowohl der Bedeckungsgrad der Solarpaneele als auch der Tau-Wert wieder verschlechtert haben, steht dem Rover immer noch mehr als genügend Energie zur Verfügung, um seine Aktivitäten auch weiterhin ohne energiebedingte Einschränkungen durchzuführen. Nach der Neuformatierung des Flash-Speichers sollte Opportunity seine Forschungsreise somit ungehindert fortsetzen können - und dies jetzt auch mit dem ’offiziellen Segen’ der NASA...

Kein vorzeitiger ’Abbruch’ der Mission

Während der letzten Monate kam - nicht nur in diversen Internetforen, sondern auch bei den direkt in die Missionen involvierten Mitarbeitern - die Befürchtung auf, dass die NASA aufgrund der nur noch begrenzt zur Verfügung stehenden finanziellen Mittel dazu gezwungen sein könnte, eine oder gleich mehrere der derzeit aktiven planetaren Forschungsmissionen vorzeitig zu beenden. Neben der Saturnmission Cassini wurde in diesem Zusammenhang auch mehrfach die Opportunity-Mission genannt, welche für den weiteren Betrieb pro Missionsjahr eine Summe von rund 16 Millionen US-Dollar benötigt.

Laut einem Bericht des Nachrichtenportals "SpaceNews" sind derartige Befürchtungen mittlerweile nicht mehr aktuell. Laut Jim Green, dem Bereichsleiter der Abteilung "Planetare Forschung" der NASA, wurden die Leiter der eventuell für eine vorzeitige Einstellung in Frage kommenden Missionen kürzlich darüber in Kenntnis gesetzt, dass alle derzeit aktiven planetaren NASA-Missionen wie vorgesehen fortgesetzt werden sollen.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 3768 seiner Mission, hat der Rover Opportunity 40.689,09 Meter auf der Oberfläche des Mars zurückgelegt und dabei 196.156 Aufnahmen von der Oberfläche und der Atmosphäre des "Roten Planeten" aufgenommen und an sein Kontrollzentrum am JPL übermittelt.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: JPL, Max-Planck-Institut für Chemie, New Mexico Museum of Natural History & Science, UMSF-Forum)



 

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Saturn Aktuell: Saturnorbiter Cassini: Der Umlauf Nummer 209 von Redaktion



• Saturnorbiter Cassini: Der Umlauf Nummer 209 «mehr» «online»


» Saturnorbiter Cassini: Der Umlauf Nummer 209
07.09.2014 - Bereits am 4. September 2014 begann für die Raumsonde Cassini der mittlerweile 209. Umlauf um den Planeten Saturn. Den Höhepunkt dieses neuen Orbits stellt ein für den 22. September vorgesehener naher Vorbeiflug der Raumsonde an dem Saturnmond Titan dar. Hierbei sollen die Instrumente der Raumsonde speziell die Oberfläche dieses größten Saturnmondes eingehender untersuchen.
Bereits am 4. September 2014 erreichte die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 03:17 MESZ erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zu dem zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems. Zu diesem Zeitpunkt befand sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 3,01 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren mittlerweile 209. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell weist die Flugbahn von Cassini dabei eine Inklination von 44,6 Grad auf.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumente an Bord von Cassini, sind während dieses erneut 32 Tage andauernden Umlaufs, dessen offizielle Bezeichnung "Rev 208" lautet, insgesamt 46 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 22. September vorgesehener naher Vorbeiflug an dem größten der derzeit 62 bekannten Saturnmonde, dem 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan, dar.

Zuerst im Fokus der Raumsonde: Titan und Saturn

Die erste Beobachtungssequenz der ISS-Kamera während des neuen Orbits hatte am 5. September den Saturnmond Titan zu Ziel, der dabei aus einer Entfernung von 3,7 Millionen Kilometern abgebildet wurde. Einen Tag später rückte der Ringplanet in den Fokus des wissenschaftlichen Interesses. Primär wurde dabei eines der Spektrometer der Raumsonde - das Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS) - eingesetzt, um die Atmosphäre des Saturn im fernen und im extremen UV-Bereich zu scannen. Die UVIS-Messungen wurden dabei durch Aufnahmen der ISS-Kamera unterstützt. Weitere UVIS-Scans der Saturnatmosphäre sind für den 9., den 12. und den 16. September vorgesehen.

Der kleine Saturn-Mond Kiviuq

Den 8. und 9. September wird die ISS-Kamera damit verbringen, um über einen Zeitraum von 24 Stunden den kleinen, äußeren Saturnmond Kiviuq mehrfach aus einer Distanz von rund 15,5 Millionen Kilometern abzubilden. In Kombination mit bereits zu früheren Zeitpunkten gewonnenen Beobachtungsdaten soll hierdurch die Ausrichtung von dessen Rotationsachse ermittelt werden. Außerdem sollen die neu anzufertigenden Aufnahmen, welche allerdings keine Oberflächendetails enthüllen werden, dazu dienen, die Form und Gestalt dieses lediglich rund 16 Kilometer durchmessenden Mondes zu bestimmen. Des weiteren soll mit den geplanten Aufnahmen auch die Farbe von dessen Oberfläche bestimmt werden, was wiederum Rückschlüsse über deren chemische und mineralogische Zusammensetzung ermöglicht.

Erneut der Titan...

Am 10. September soll erneut der Titan mit der ISS-Kamera abgebildet werden, welcher dabei rund 2,09 Millionen Kilometer von Cassini entfernt sein wird. Durch die Dokumentation von kleineren Sturmgebieten und markanten Wolkenformationen lassen sich speziell aus größeren Entfernungen Aussagen über die gegenwärtig in der Titanatmosphäre vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. In Kombination mit früheren und zukünftigen Beobachtungen dieser langfristig angelegten ’Sturmbeobachtungskampagne’ lässt sich durch derartige Aufnahmen die allgemeine ’Großwetterlage’ auf diesem Mond dokumentieren, welche sich aufgrund der Bewegung des Saturn um die Sonne und der dabei auftretenden Jahreszeiten in einem etwa 30 Jahre dauernden Rhythmus kontinuierlich verändert. Vergleichbare Beobachtungskampagnen sollen am 12., am 14. und am 16. September durchgeführt werden.

...und der Saturn

Direkt nach der ersten dieser Titan-Beobachtungen wird die ISS-Kamera für einen Zeitraum von mehr als 24 Stunden auf den Saturn gerichtet sein. Aus den diversen Aufnahmen, die sowohl mit der Weitwinkel- als auch mit der Telekamera des ISS-Kameraexperiments angefertigt werden, sollen Videosequenzen erstellt werden, welche das über der nördlichen Polarregion befindliche Nordpol-Hexagon dokumentieren sollen. Bei dieser Struktur handelt es sich um ein rund 30.000 Kilometer durchmessendes Sturmgebiet, welches seit mindestens 34 Jahren aktiv ist (Raumfahrer.net berichtete).

Für den 12. und den 14. September sind Untersuchungen der nördlichen Hemisphäre des Saturn vorgesehen, bei denen neben der ISS-Kamera ein weiteres Spektrometer - das Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) - zum Einsatz kommen wird. Zwei Tage später steht erneut das Nordpol-Hexagon auf dem Beobachtungsplan.

Periapsis

Am 20. September wird Cassini um 01:53 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 209, erreichen und die oberste Atmosphärenschicht des Ringplaneten in einer Entfernung von 753.120 Kilometern passieren. In den Tagen vor und nach der dichtesten Annäherung an den Saturn wird sich die ISS-Kamera in erster Linie auf das Ringsystem des Planeten konzentrieren.

Bereits am 18. September wird das Kamerasystem dabei in Zusammenarbeit mit dem UVIS die zu diesem Zeitpunkt nicht von der Sonne beleuchtete ’Unterseite’ des B-Ringes abbilden. Für den 19. September ist die erneute Dokumentation einer Sternbedeckungen vorgesehen. Hierbei wird der im Sternbild Leier (lateinischer Name Lyra) gelegene Rote Riesenstern R Lyrae von Teilen des Ringsystems bedeckt. Die ISS soll dabei speziell die Bedeckung des Sterns durch Teile des F-Ringes dokumentieren.

Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in der Lichtkurve von R Lyrae erhoffen sich die an der Kampagne beteiligten Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau, die Materialdichte und die Struktur der Ringbereiche, welche den Stern bei dieser Okkultation bedecken. Außerdem, so die Wissenschaftler, können hierbei eventuelle Veränderungen in der Ringstruktur registriert werden, welche erst kürzlich durch das Gravitationsfeld des Saturn oder durch ’Einschläge’ von Meteoroiden verursacht wurden.

Nach dem Abschluss dieser Beobachtung sollen ISS und VIMS den Randbereich des Schattens abbilden, den der Saturn zu diesem Zeitpunkt auf das Ringsystem werfen wird. Im Anschluss an diese Beobachtungssequenz steht der äußere A-Ring auf dem Beobachtungsprogramm. Hierbei sollen in erster Linie 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. Durch die anzufertigenden Aufnahmen des A-Ringes sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Objekte noch weiter verfeinert werden.

Nach dem Passieren der Periapsis ist ebenfalls noch für den 20. September eine weitere Beobachtung des F-Rings vorgesehen. Eine dabei zu erstellende Videosequenz soll zum wiederholten Mal die dort erkennbaren diversen Verästelungen der gewundenen Einzelringe wiedergeben. Frühere Aufnahmen des ISS-Kamerasystems von Cassini zeigten, dass in erster Linie gravitative Wechselwirkungen mit dem weiter innen liegenden A-Ring und den beiden den F-Ring begrenzenden Saturnmonden Prometheus und Pandora die Form 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 (Raumfahrer.net berichtete).

Der Titan-Vorbeiflug T-105

Am 22. September 2014 steht dann der Höhepunkt dieses 209. Umlaufs der Raumsonde Cassini um den Saturn an. Um 07:23 MESZ wird die Raumsonde den größten der Saturnmonde im Rahmen eines zielgerichteten Vorbeifluges mit einer Geschwindigkeit von 5,8 Kilometern pro Sekunde in einer Entfernung von 1.400 Kilometern passieren. Die mit diesem 106. Vorbeiflug am Titan - das Manöver trägt die offizielle Bezeichnung "T-105" - assoziierten Beobachtungen beginnen bereits mehrere Stunden vor der dichtesten Annäherung mit diversen Fotoaufnahmen durch die ISS-Kamera, welche dabei zunächst mit verschiedenen Spektralfiltern die südliche Titanhemisphäre abbilden wird. Ebenfalls zu diesem Zeitpunkt anzufertigende Aufnahmen des CIRS-Spektrometers sollen dazu dienen, die optische Dichte der mit Aerosolen versetzten Dunstschichten der obersten Schicht der Titanatmosphäre zu ermitteln.

Ebenfalls noch während der Annäherungsphase an den Titan kommt schließlich erneut das UVIS-Spektrometer zum Einsatz. Dieses Instrument soll dabei dokumentieren, wie der im Sternbild "Großer Bär" gelegene Stern Eta Ursae Majoris langsam von der ausgedehnten Atmosphäre des Titan verdeckt wird. Das UVIS wird durch die Beobachtung dieser Okkultation in der Lage sein, ein hochaufgelöstes Profil der Verteilung von Kohlenwasserstoffverbindungen und Staubschichten in der Titanatmosphäre zu erstellen und Informationen über die vorherrschenden Temperaturen und Druckverhältnisse bis hinunter zu einer Höhe von etwa 200 Kilometern über der Oberfläche zu liefern. Die geringe Geschwindigkeit, mit der die Titanatmosphäre von Cassini aus betrachtet vor dem Stern vorbeizieht, wird dabei eine hohe Auflösung und Qualität der zu gewinnenden Daten gewährleisten.

Während der Phase der dichtesten Annäherung an den Titan wird im Anschluss an diese Beobachtungen das VIMS-Spektrometer ’übernehmen’ und aus kurzer Entfernung diverse Scans der Oberfläche dieses Mondes durchführen. Neben den Oberflächenregionen Tsegihi und Aztlan wird dabei auch der Sinlap-Krater, einer der wenigen bisher registrierten Impaktkrater auf der Oberfläche des Titan, abgebildet werden. Weitere Beobachtungen des VIMS werden das Kraken Mare, den größten der bisher mehr als 400 bekannten, mit Kohlenwasserstoffverbindungen gefüllten Seen des Titan, zum Ziel haben. Die dabei zu gewinnenden Daten können unter anderem genutzt werden, um nach eventuellen ’Wellenbewegungen’ auf der Oberfläche dieses Meeres zu suchen, welche durch Wind- oder Gezeitenkräfte ausgelöst werden könnten.

Unmittelbar nach dem Passieren des Titan werden ISS und CIRS nach Wolkenformationen Ausschau halten, welche sich eventuell in der Titanatmosphäre befinden. Zusätzliche Beobachtungen des UVIS-Spektrometers dienen dazu, um die Atmosphäre des Titan im fernen und im extremen UV-Bereich zu untersuchen. Des weiteren wird die ISS-Kamera bis zum 25. September regelmäßig speziell die nördliche Titan-Hemisphäre im Fokus behalten.

Ringe, Monde und Saturn

Am 26. September wird die ISS-Kamera erneut ein Video den F-Ringes erstellen, welches diesmal einen Zeitraum von 14 Stunden dokumentiert. Zwei Tage später steht ein weiterer der kleinen, äußeren Saturnmonde auf dem Beobachtungsprogramm. Außer dessen Durchmesser von etwa 12 Kilometern, den Daten seiner Umlaufbahn und seiner mittleren Dichte von etwa 2,3 Gramm pro Kubikzentimeter ist über den erst im Herbst 2000 entdeckten Mond Ijiraq bisher nur sehr wenig bekannt. Durch die Beobachtungskampagne, welche am 28. September aus einer Entfernung von etwa 4,85 Millionen Kilometern erfolgen wird, sollen anhand der Variationen in der sich aus diesen Beobachtungen ergebenden Lichtkurven Informationen über die Position von dessen Polen, die Ausrichtung der Rotationsachse und die Dauer der Rotationsperiode gewonnen werden.

Für den 4. Oktober sind schließlich diverse sogenannte ’astrometrische Beobachtungen’ von mehreren der kleineren, inneren Saturnmonde vorgesehen. 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.

Ebenfalls am 4. und anschließend erneut am 5. Oktober wird dann wieder der Saturn in den Fokus der ISS-Kamera rücken. Wie bereits am 10. September bei der damaligen Titan-Kampagne soll auch diese Saturn-Beobachtung genutzt werden, um die Bewegung von markanten Wolkenformationen zu dokumentieren, um Aussagen über die dort aktuell vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten zu tätigen.

Eine letzte Beobachtungssequenz der ISS-Kamera während des Orbits Nummer 209 wird am 5. Oktober den Stern Wega - den Hauptstern des Sternbildes Leier - zum Ziel haben. Diese Aufnahmesequenz dient der regelmäßig durchzuführenden Kalibrierung dieses Kamerasystems.

Am 6. Oktober 2014 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 00:43 MESZ in einer Entfernung von rund 3,2 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis ihrer Umlaufbahn erreichen und damit auch diesen 209. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 210 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie der Saturnmonde vorgesehen. Den Höhepunkt dieses nächsten Orbits bildet dabei ein weiterer gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan, welcher von der Raumsonde am 24. Oktober 2014 in einer Entfernung von dann rund 1.000 Kilometern erneut passiert werden soll.

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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9. September 2014
Auflage: 5078 Exemplare


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