InSpace Magazin #528 vom 3. November 2014

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Ausgabe #528
ISSN 1684-7407


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Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

die letzte Woche war die wohl schlechteste für die junge private Raumfahrtbranche der USA seit ihrem Bestehen: Am Dienstag explodierte eine Rakete von Orbital Sciences kurz nach dem Start, am Freitag stürzte das erste "SpaceShipTwo" von Virgin Galactic bei einem Testflug ab. Bilanz: Ein Toter, ein Verletzter, zwei zerstörte Raumfahrzeuge und Schäden in Millionenhöhe. Ehrlich gesagt, verfestigte sich bei mir in den letzten zehn Jahren, etwa seit den gelungenen Flügen des "SpaceShipOne" und der Erfolgsstory von SpaceX, durchaus der Eindruck, dass die private Raumfahrt von heute es dank moderner Technik einfacher hat als die staatlich betriebene Raumfahrt früherer Jahrzehnte. Letzte Woche wurde ich schlagartig eines Besseren belehrt. Die neuesten Informationen dazu, und was sonst so los war, können Sie jetzt auf den folgenden Seiten nachlesen.

Axel Orth

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Updates / Umfrage

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News

• Hubble blickt 13 Milliarden Jahre zurück «mehr» «online»
• Tage der Raumfahrt - Neubrandenburg und Peenemünde «mehr» «online»
• Rosettas Komet zeigt zunehmende Aktivität «mehr» «online»
• Hunderte Kometen bei dem Stern Beta Pictoris «mehr» «online»
• Grundlagenforschung für Marslandung mit Falcon 9 «mehr» «online»
• Zuwachs in der ESO-Familie «mehr» «online»
• Commercial Crew: Entwicklung geht weiter! «mehr» «online»
• Antares explodiert kurz nach dem Start zur ISS «mehr» «online»
• Update: SpaceShipTwo zerbricht bei Testflug «mehr» «online»


» Hubble blickt 13 Milliarden Jahre zurück
20.10.2014 - Das Hubble-Weltraumteleskop hat im Galaxienhaufen "Abell2744" mit Hilfe von Gravitationslinsen eine Galaxie in 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung aufgespürt. Damit gehört sie zu den Galaxien mit der größten Entfernung zur Erde.
Adi Zitrin vom California Institute of Technology in Pasadena berichtet, dass die Galaxie ungefähr 500 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden sei und damit der Beweis erbracht ist, dass sich zu diesem frühen Zeitpunkt des Universums bereits Galaxien gebildet haben. Entdeckt wurde die Galaxie im Rahmen des Frotier Field Programms, bei dem über einen Zeitraum von drei Jahren Galaxienhaufen durch die großen NASA-Observatorien Hubble Space Telescope, Spitzer Space Telescope und Chandra X-ray Observatory untersucht wurden, um dem frühen Universum auf die Spur zu kommen.
Untersuchungsobjekte waren die Galaxienhaufen deshalb, weil sich aufgrund ihrer enormen Masse weit entfernte Objekte durch Gravitationslinsen beobachten lassen.

Gravitationslinsen entstehen, wenn Licht durch schwere Massen gebeugt bzw. abgelenkt wird. Dabei werden Objekte, die sich "hinter" der schweren Masse befinden und daher eigentlich nicht beobachten werden könnten, sichtbar, da das von ihnen ausgesandte Licht um die Masse herum gebeugt wird. Gleichzeitig wird das Licht verstärkt, verzerrt oder vervielfältigt (siehe Animation).

Im untersuchten Galaxienhaufen Abell2744, der auch als Pandorahaufen bekannt ist, haben vorhandene Gravitationslinsen gleich drei Abbilder der neu entdeckten Galaxie entstehen lassen (siehe Abbildung rechts), die jeweils umgefähr 10 mal größer erscheint, als sie es ist.

Es handelt sich dabei um eine kleine Galaxie mit einem Durchmesser von ca. 850 Lichtjahren, sie ist also 500 mal kleiner als unsere heimatliche Milchstraße und beherbergt geschätzt 40 Millionen Sonnen.

Astronomen vermuten, dass Galaxien dieser Art damit begonnen haben, Sterne zu entwickeln, aber noch über keine charakteristische Struktur verfügen. Es ist auch nicht unmöglich, dass die Observatorien hier nur einen Teil einer Galaxie gesichtet haben, der heller leuchtet als der Rest, der bei den Gravitationslinsen "ausgeblendet" wurde.

Aufgrund der Tatsache, dass sich im Pandorahaufen gleich drei Abbilder der Galaxie finden lassen, die einen großen Winkelabstand voneinander haben, wurde davon ausgegangen, dass sich das Objekt in einer sehr großen Entfernung zu Erde befinden müsse. Zitrins Team nutzte alle drei Abbilder zur Farbanalyse, um die tatsächliche Entfernung zum Sonnensystem zu errechnen. Dabei wurde die Entfernung auf die genannten 13 Milliarden Lichtjahre festgelegt.

Die Ergebnisse des Teams erschienen in der September-online-Ausgabe des Astrophysical Journal Letters.



Lesen Sie auch:
Hubble sieht eine spektakuläre Gravitationslinse



(Autor: Christian Klempsmann - Quelle: NASA)


» Tage der Raumfahrt - Neubrandenburg und Peenemünde
21.10.2014 - Vom 13. bis zum 16. November 2014 wird Raumfahrt Concret in und um Neubrandenburg die mittlerweile 30. Tage der Raumfahrt veranstalten.
Als Gäste haben sich der erste Deutsche im Weltraum Sigmund Jähn (Sojus 31/29) und der italienische ESA-Astronaut Paolo Nespoli (STS-120; Sojus TMA-20 – Exp 26/27) angesagt. Nespoli wird seinen ersten Auftritt schon am 13. November beim Jugendtag am DLR-Standort in Neustrelitz haben, wo er Schülern über seine Missionen berichten und Fragen beantworten wird.

Wie üblich, wird am Freitag, dem 14. November wieder eine Exkursion ins Historisch-Technische Museum nach Peenemünde stattfinden. Anders als sonst werden dort aber diesmal nicht nur das Museum und die historischen Raketenstartplätze besichtigt, sondern es wird auch am Nachmittag im Museum ein Raumfahrtforum mit Vortrag, Gesprächsrunde und anschliessender Autogrammstunde mit den teilnehmenden Kosmonauten veranstaltet. Parallel dazu findet in Neubrandenburg im Radisson Blu Hotel das II. Forum Space 3000 – Phänomene-Mysterien-Visionen statt.

Das Neubrandenburger Raumfahrtforum im Einstein-Gymnasium am 15. November wird wieder aus drei Vorträgen über u.a. die europäische Raumfahrt und das NASA-Orion-Programm, einer Fotosession mit den Astronauten und einer Podiumsdiskussion bestehen.

Mit Vorträgen über TerraSAR-X, Rosetta und die chinesische Raumfahrt wird die Veranstaltung am Sonntag Vormittag ausklingen. Das Programm und die Anmeldung findet man hier . Über viele Teilnehmer würden sich die Veranstalter freuen !


(Autor: Kirsten Müller - Quelle: Raumfahrttage / Raumfahrt Concret)


» Rosettas Komet zeigt zunehmende Aktivität
23.10.2014 - Mit der fortschreitenden Annäherung an die Sonne nimmt die Aktivität des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko immer weiter zu. Diese Entwicklung kann direkt durch die Instrumente der Raumsonde Rosetta dokumentiert werden, welche sich seit dem August 2014 in der unmittelbaren Nähe dieses Kometen befindet. Neue Daten zeigen dass sich die aktiven Regionen mittlerweile offenbar über die gesamte Oberfläche des Kometen erstrecken.
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 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. Im Fokus des wissenschaftlichen Interesses steht dabei auch die ’Aktivität’ des Kometen.

Kometen sind Überreste aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems, welche sich auf elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Den Großteil ihrer Existenz fristen diese auch als ’schmutzige Schneebälle’ bezeichneten Objekte fernab der Sonne als kalte, nahezu unveränderliche Brocken aus Eis, Staub und gefrorenen Gasen. Erst wenn sich ein Komet auf seiner langgezogenen Umlaufbahn der Sonne bis auf eine Entfernung von etwa fünf Astronomischen Einheiten - dies entspricht in etwa 750 Millionen Kilometern - nähert, setzt eine zunächst allerdings noch sehr langsam ablaufende Verwandlung ein.

Aufgrund der steigenden Temperaturen sublimieren die leichtflüchtigen Bestandteile des Kometenkerns - in erster Linie handelt es sich dabei um gefrorenes Wasser, Kohlenstoffdioxid, Methan und Ammoniak - und entweichen mit Geschwindigkeiten von bis zu einigen hundert Metern in der Sekunde in das umgebende Weltall. Dabei reißen diese freigesetzten Gase regelrechte Fontänen aus Staub mit sich. Diese Teilchen formen zunächst eine Koma, welche den Kometenkern vollständig einhüllt. Aus dieser Kometenkoma entwickelt sich aufgrund des von der Sonne ausgehenden Strahlungsdrucks anschließend auch ein ’Schweif’, welcher den Kometen ihr charakteristisches Aussehen verleiht.

Durch die Untersuchung des Kometen 67P erhoffen sich die Wissenschaftler Informationen über die dabei ablaufenden Prozesse. Welche Faktoren setzen diesen Ausstoß von Gas und Staub in Gang? Wie entwickelt sich die Aktivität mit der zunehmenden Annäherung des Kometen an die Sonne? Und welche Prozesse auf der Oberfläche und im Inneren des Kometenkerns spielen dabei welche Rolle?

Die Raumsonde Rosetta - Ein Platz in der ersten Reihe

Bereits im April 2014 entdeckten die an der Rosetta-Mission beteiligten Wissenschaftler Anzeichen dafür, dass der Kern des Kometen 67P von einer schwachen Staubkoma umgeben ist. Im Sommer 2014 enthüllten dann Aufnahmen der OSIRIS-Kamera - der vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen entwickelten und betriebenen Hauptkamera an Bord von Rosetta - dass sich die dafür verantwortlichen ’Aktivitätszonen’ auf der Oberfläche des Kometen im Bereich von dessen ’Halsregion’ befinden (Raumfahrer.net berichtete).

In den vergangenen Wochen konnte das OSIRIS-Team eine langsam ablaufende Veränderung in der qualitativen Entwicklung der Aktivität des Kometen beobachten. Neue Aufnahmen des OSIRIS-Kamerasystems zeigen dabei, dass diese Fontänen aus Gas und Staubpartikeln mittlerweile auch an anderen Stellen an der Oberfläche auftreten.

"Wir glauben, dass zum jetzigen Zeitpunkt ein großer Teil der beleuchteten Oberfläche des Kometen einen gewissen von Grad von Aktivität zeigt", so Jean-Baptiste Vincent vom MPS, einer der an dem Kameraexperiment beteiligten Wissenschaftler.

"Bereits im Sommer zeigten erste Bilder ausgeprägte Staubfontänen, welche die Kometenoberfläche verließen", ergänzt Dr. Holger Sierks vom MPS, der Leiter des OSIRIS-Teams. "Diese Fontänen beschränkten sich jedoch auf die Halsregion. Mittlerweile treten sie aber auch am ’Körper’ und ’Kopf’ des Kometen auf."

Derzeit befindet sich der Komet 67P noch in einer Entfernung von mehr als 450 Millionen Kilometern zu der Sonne. Basierend auf erdgebundenen Beobachtungen gehen die Kometenforscher davon aus, dass die Aktivität eines Kometen in der Regel erst dann merklich zunimmt, wenn dieser sich der Sonne auf etwa 300 Millionen Kilometer angenähert hat. Rosetta ist die erste Raumsonde, welche diesen Prozess aus der Nähe und über einen längeren Zeitraum hinweg untersuchen kann.

Bewusst überbelichtete Aufnahmen

Da der vergleichsweise helle Kometenkern die von seiner Oberfläche ausgehenden Gas- und Staubfontänen unter normalen Beobachtungsbedingungen überstrahlen würde, mussten die für die Bestimmung der aktuellen Aktivität angefertigten OSIRIS-Aufnahmen deutlich überbelichtet werden. Außerdem wurden von den betreffenden Regionen verschiedene Aufnahmen aus unterschiedlichen Blickwinkeln und unter verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen angefertigt.

"Ein einzelnes Bild kann uns nur sehr wenig verraten", so Dr. Sierks. "Wir können daraus nicht schließen, an genau welcher Stelle an der Oberfläche eine Fontäne ihren Ursprung nimmt." Durch den Abgleich verschiedener Fotoaufnahmen der gleichen Region, welche aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen wurden, kann dagegen der Austrittsort und die Struktur einer Fontäne dreidimensional rekonstruiert werden.

Philaes Landeplatz ist noch verhältnismäßig ’ruhig’

Während die gesamte Aktivität des Kometen 67P somit derzeit zunimmt, erscheint die Region, an der am 12. November 2014 der von Rosetta mitgeführte Kometenlander Philae auf der Oberfläche des Kometen niedergehen soll (Raumfahrer.net berichtete), derzeit noch relativ inaktiv. Allerdings gibt es Hinweise darauf, dass dort derzeit in einer Entfernung von etwa einem Kilometer zum Zentrum der 500 Meter durchmessenden Landeregion neue ’aktive Regionen’ erwachen. Derartige Aktivitätszonen in der unmittelbaren Nähe des Landeplatzes würden es den Wissenschaftlern ermöglichen, die zunehmende Aktivität des Kometen mit den zehn Instrumenten an Bord des Kometenlanders - parallel zu den Messungen des Kometenorbiters Rosetta - aus einer geringen Distanz zu untersuchen.

Diverse Gasmoleküle

Aber nicht nur die Oberfläche des Kometen oder die Entwicklung von dessen Aktivität ist für die Kometenforscher von Interesse. Parallel zu den OSIRIS-Aufnahmen nutzen die Wissenschaftler auch die restlichen Instrumente der Raumsonde, um zum Beispiel die Gase zu untersuchen, welche derzeit von dem Kometen freigesetzt werden.

Bei einem dieser dabei zum Einsatz kommenden Instrumente handelt es sich um das "Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis" (kurz ROSINA). ROSINA ist ein aus zwei Massespektrometern sowie einem Drucksensor bestehendes Instrumentenpaket, welches die chemische Zusammensetzung der in der Koma enthaltenen Partikel, deren Isotopenverhältnisse sowie die Temperatur und Geschwindigkeit der von dem Kometen entweichenden Gasmoleküle bestimmt.

Bereits im September 2014 konnten mit diesem Instrument Wasserdampf, Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid, Ammoniak, Methan und Methanol nachgewiesen werden. Mittlerweile gelang den beteiligten Wissenschaftlern mit ROSINA auch der Nachweis von Formaldehyd, Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff, Schwefeldioxid und Kohlenstoffdisulfid, welche von 67P freigegeben werden. Der ’Geruch’ dieses Kometen wäre somit wohl nicht wirklich geeignet, um kommerziell erfolgreich als Parfüm vermarktet zu werden.

"Nehmen Sie den Geruch von verfaulenden Eiern (Schwefelwasserstoff), einem Pferdestall (Ammoniak) und den stechenden, erstickenden Duft von Formaldehyd. Kombinieren Sie dies mit dem bitteren Mandelaroma von Blausäure (Cyanwasserstoff). Fügen Sie anschließend eine Prise Alkohol (Methanol), gepaart mit Schwefeldioxid und dem süßlich-aromatischen Duft von Kohlenstoffdisulfid hinzu - und Sie haben das ’Parfüm’ unseres Kometen", so Dr. Kathrin Altwegg von der Universität Bern, der in leitender Funktion für das ROSINA-Instrument zuständigen Wissenschaftlerin.

Allerdings wird im Zusammenhang mit dieser ’Parfümmischung’ auch darauf hingewiesen, dass dieser Vergleich in dieser Form eindeutig übertrieben ist. Alle hier erwähnten Gasmoleküle treten im Umfeld von 67P in einer nur geringen Konzentration auf, wobei Wasser und Kohlenstoffdioxid - vermischt mit Kohlenstoffmonoxid - eindeutig dominieren. Das Wesentliche an diesen Messungen ist, dass bisherige und zukünftige detaillierte Messungen es ermöglichen werden, die Zusammensetzung und Menge der entweichenden Gase relativ zu der Entfernung des Kometen zur Sonne zu ermitteln.

Diese Daten sollen nicht nur die Geheimnisse des Kometen 67P enthüllen. Sie werden auch als Referenzdaten für die Untersuchung anderer Kometen dienen. Das dabei von den Kometenforschern angepeilte Ziel besteht in der Entschlüsselung der fundamentalen Grundbedingungen, welche vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren während der Entstehungsphase unseres Sonnensystems herrschten.

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


» Hunderte Kometen bei dem Stern Beta Pictoris
27.10.2014 - Ein französisches Astronomenteam hat mit dem HARPS-Instrument am La Silla-Observatorium der ESO in Chile die bislang umfangreichste Zählung von Kometen um einen fremden Stern durchgeführt und dabei fast 500 einzelne Kometen untersucht, welche den Stern Beta Pictoris umkreisen. Dabei stellte sich heraus, dass diese Kometen zwei unterschiedlichen Gruppen von Exokometen angehören.
Das System des rund 63 Lichtjahre von der Erde entfernt gelegenen und etwa 20 Millionen Jahre alten Sterns Beta Pictoris wird von den Astronomen als ein ursprüngliches, noch in der Entstehungsphase befindliches Planetensystem angesehen. Bereits im Jahr 1983 konnte mit dem Infrarotsatelliten IRAS eine Staubscheibe entdeckt werden, welche diesen Stern umgibt und die über einen Durchmesser von bis zu 1.000 Astronomischen Einheiten verfügt. Eine Astronomische Einheit - kurz AE - beschreibt den mittleren Abstand zwischen der Erde und der Sonne und beträgt rund 150 Millionen Kilometer. Der im Sternbild Maler (lat. "Pictor") gelegene Stern Beta Pictoris war einer der ersten Sterne, bei denen eine solche Scheibe nachgewiesen werden konnte.

Seit dem Jahr 2008 ist zudem bekannt, dass sich innerhalb dieser Scheibe ein Exoplanet um den Stern bewegt. Beta Pictoris b - so der Name dieses Planeten - verfügt in etwa über den 1,7-fachen Durchmesser und die siebenfache Masse des Planeten Jupiter und umrundet seinen Stern in einer mittleren Entfernung von rund 8,5 Astronomischen Einheiten (1,275 Milliarden Kilometern). Der Exoplanet konnte in der Vergangenheit bereits mehrfach mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) direkt abgebildet und mittels adaptiver Optik untersucht werden.

Exokometen

Noch vor der Entdeckung dieses Exoplaneten stießen die Astronomen jedoch auf Hinweise darauf, dass sich innerhalb der den Stern Beta Pictoris umgebenden Staubscheibe auch Kometen befinden. Den Grund für diese Annahme lieferte die fast 30 Jahre andauernde Untersuchung des von diesem Stern ausgehenden Lichts, welches minimale Veränderungen aufweist.

Kometen sind kleine, lediglich wenige Kilometer durchmessende Objekte aus Eis, Staub und gefrorenen Gasen. Sobald sich ein Komet seinem Stern nähert sublimieren die leichtflüchtigen Bestandteile des Kometenkerns - in erster Linie handelt es sich dabei um gefrorenes Wasser, Kohlenstoffdioxid, Methan und Ammoniak - aufgrund der steigenden Temperaturen und entweichen mit Geschwindigkeiten von bis zu einigen hundert Metern in der Sekunde in das umgebende Weltall. Dabei reißen diese freigesetzten Gase regelrechte Fontänen aus Staub mit sich.

Obwohl Kometen deutlich kleiner als Planeten sind können diese bei fremden Sternen durch spektroskopische Untersuchungen des Sternenlichts doch relativ einfach nachgewiesen werden.

Sobald sich ein solcher Exokomet auf seiner Umlaufbahn genau zwischen seinen Stern und der Erde bewegt, weist das von dem Stern ausgehende Licht eine minimale Veränderung auf. Zum einen absorbieren die Kometenschweife dieser auch als "Falling Evaporating Bodies" (kurz "FEB") bezeichneten Objekte einen Teil des Sternlichts. Zum anderen treten - bedingt durch die Gase des Kometenschweifs und der darin enthaltenen Staubpartikel - zusätzliche Absorptionslinien auf.

Diese zusätzlichen Absorptionslinien sind typischerweise zu längeren Wellenlängen hin verschoben. Aus dieser Dopplerverschiebung lassen sich Rückschlüsse auf die Geschwindigkeiten der Objekte und deren Bewegungsrichtung ziehen. Das schwache Leuchten der Exokometen selber wird dagegen von dem gleißend hellen Licht des Sterns überstrahlt, weshalb sie von der Erde aus nicht direkt beobachtet werden können.

Kometen in der Staubscheibe von Beta Pictoris

Um die Exokometen von Beta Pictoris zu studieren, hat ein Team von Astronomen unter der Leitung von Flavien Kiefer 1.106 Spektren dieses Sterns analysiert, welche in den Jahren 2003 bis 2011 mit dem HARPS-Instrument am 3,6-Meter-Telskop des La-Silla-Observatoriums der Europäischen Südsternwarte in den nordchilenischen Anden angefertigt wurden.

In den Datensätzen entdeckten die Astronomen Hinweise auf zahlreiche Kometentransits, welche sich 493 verschiedenen Exokometen zuordnen ließen. Einige Kometen wurden mehrfach und über Zeiträume von mehreren Stunden beobachtet. Eine gründliche Auswertung der Daten lieferte dabei Angaben über die Bewegungsrichtungen und -geschwindigkeiten der Kometen sowie über die Ausdehnungen der Gaswolken, welche diese Kometen umgeben. Außerdem konnten verschiedene weitere Eigenschaften der Umlaufbahnen wie zum Beispiel die Form und die Orientierung der Umlaufbahn oder die Entfernung zu dem Stern Beta Pictoris abgeleitet werden.

Dies ist das erste Mal, dass gleich mehrere hundert Exokometen in einem einzigen Sternsystem untersucht wurden. Dabei stellte sich heraus, dass in dem Sternsystem von Beta Pictoris zwei unterschiedlichen ’Familien’ von Exokometen existieren. Auch in unserem Sonnensystem sind den Astronomen unterschiedliche Kometengruppen bekannt.

Die der ersten Kometenfamilie bei Beta Pictoris angehörenden Exokometen zeigen eine eher schwache Aktivität mit niedrigen Freisetzungsraten von Gas und Staub. Dies deutet darauf hin, dass diese Kometen ihre Vorräte an gefrorenem Material durch ihre mehrmaligen nahen Vorbeiflüge an dem Stern Beta Pictoris bereits verbraucht haben. Zudem stimmen die Bahnparameter der Umlaufbahnen dieser Kometen genau mit den Parametern überein, welche für Objekte vorhergesagt werden, die sich in einer Bahnresonanz mit einem massereichen Planeten befinden. Dieser Planet sollte sich in einer Entfernung von etwa 700 Millionen Kilometern zu dem Stern Beta Pictoris befinden.

Die Exokometen der zweiten Familie sind dagegen deutlich aktiver und befinden sich außerdem auf nahezu identischen Umlaufbahnen was darauf hinweist, dass die Mitglieder dieser Familie alle denselben Ursprung haben. Vermutlich entstanden sie erst kürzlich durch den Zerfall eines oder mehrerer größere Objekte. Diese Fragmente bewegen sich jetzt auf Umlaufbahnen, welche sie sehr nahe an den Stern Beta Pictoris heranführt. Damit weisen die Mitglieder dieser Kometengruppe eine gewisse Ähnlichkeit mit den Kometen der Kreutz-Gruppe in unserem Sonnensystem auf.

"Beta Pictoris ist ein sehr spannendes Beobachtungsziel! Die genaue Beobachtung seiner Exokometen gibt uns Hinweise darauf, welche Prozesse in dieser Art von jungen Planetensystemen auftreten. Wir haben [hier] zum ersten Mal überhaupt mit einer statistischen Untersuchung die physikalischen Prozesse und die Umlaufbahnen einer großen Zahl von Exokometen bestimmt. Diese Arbeit liefert einen bemerkenswerten Einblick in die Mechanismen, die in unserem Sonnensystem kurz nach seiner Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren am Werk waren", so Flavien Kiefer.

Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse wurden am 23. Oktober 2014 unter dem Titel "Two families of exocomets in the Beta Pictoris system" in der Fachzeitschrift Nature publiziert.

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Fachartikel von F. Kiefer et al.:


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


» Grundlagenforschung für Marslandung mit Falcon 9
28.10.2014 - SpaceX ist immer wieder für überraschende Bilder aus ihren startenden Raketen gut. Nun lieferte die NASA faszinierende Aufnahmen vom kontrollierten Wiedereintritt der ersten Stufe einer Falcon 9 in die Erdatmosphäre. Die Erkenntnisse aus dem Bildmaterial und den Daten von der Rakete sollen helfen, Landetechnologien für künftige Mars-Missionen zu entwickeln.
SpaceX nutzt seine Falcon-9-Starts, um die in ihren Anfängen steckende Technik der sanften Landung einer ersten Raketenstufe zwecks Wiederverwendbarkeit weiterzuentwickeln. Auch die NASA beobachtet die Versuche von SpaceX aufmerksam. Sie hat dabei aber Größeres im Sinn – die Grundlagenforschung zur Landetechnik bei künftigen Marslandungen. Die dünne Mars-Atmosphäre beschränkt die mit herkömmlicher Fallschirmtechnologie sanft zu landende Masse auf rund eine Tonne. Der Mars-Roboter Curiosity stellt damit mehr oder weniger die Obergrenze dar. Das ist aber bei weitem zu wenig, wenn sich dereinst einmal Menschen dort längere Zeit aufhalten sollen und entsprechende Ausrüstung mitbringen müssen.

Neben Aerobrake- (oder Atmosphärenbrems-) Techniken und Überschall-Fallschirmen gehört das Abbremsen von Raumschiffen mit Hilfe der Bordtriebwerke zu den Schlüsseltechnologien für eine Mars-Landung. Nichts Neues, wird der Laie denken, hatten wir schon bei der Mondlandung und anderswo. Das ist richtig, dennoch gibt es keine verwertbaren Erfahrung mit gegen einen überschallschnellen Strom der (Rest-)Atmosphäre arbeitenden Triebwerken und der Wirkung des Abgasstroms auf den durch ihn fliegenden Raketenkörper. Im Fachjargon spricht man von „supersonic retropropulsion“ oder Überschallretrobremsung.

Ein realitätsnaher Test von Aerobrake-Technik und Überschall-Fallschirm erfolgte, wenn auch mit mäßigem Erfolg, am 28. Juni 2014 mit dem LDSD (Low-Density Supersonic Decelerator). Zu Triebwerksbremsungen aus sehr hoher Geschwindigkeit heraus gibt es bislang nur kleinmaßstäbliche Windkanalversuche und darauf aufbauende Computersimulationen. In der Realität wurde die Technik aber noch nicht explizit getestet. Da kommt SpaceX sehr gelegen. Das Flug- und Zündverhalten der Falcon 9 beim Abstieg aus 140 Kilometer Höhe ist in den Augen der NASA ausreichend geeignet, erste Rückschlüsse für die Anwendung dieser Technik bei künftigen Marslandungen zu ziehen.

Zu diesem Zweck wurde der Start des vor wenigen Tagen beendeten ISS-Versorgungsflugs CRS 4 durch SpaceX am 21. September 2014 entsprechend aufwendig verfolgt. Beim Start der Falcon-9-Rakete waren zwei Beobachtungsflugzeuge im Einsatz: das NASA-eigene Höhenforschungsflugzeug WB-57 (bis 18.000 Kilometer Flughöhe möglich) und eine NP-3D Orion der US-Navy. An Bord befanden sich Infrarotkameras mit entsprechender Teleoptik (Telescopic Mid-Wave Infrared) und Zielverfolgungs- und Bildstabilisierungstechnik.

Während des Starts befanden sich die beiden Flugzeuge in ihren Beobachtungsräumen etwa 80 Kilometer von der Raketenflugbahn entfernt. Die Falcon 9 wurde vom Start weg mit den Kameras verfolgt. Hauptziel war jedoch, nach dem Abtrennen von der zweiten Stufe in 90 Kilometer Höhe hochaufgelöste Wärmebilder vom Flug der ersten Raketenstufe durch den Scheitelpunkt rund 140 Kilometer über der Erdoberfläche und dem anschließenden Abstieg zu bekommen. Im Fokus stand die Arbeit des Raketenmotors gegen den überschallschnellen Strom der Restatmosphäre. In der Tat gelang es, während des Abstiegs die Veränderungen des Abgasstrahls der sich an- und abschaltenden Triebwerke zu dokumentieren.

Das von der WB-57 aus rund 15 Kilometer Höhe aufgenommene Filmmaterial zeigt anfangs das Herausmanövrieren der ersten Falcon-Stufe aus der Abgasfahne der zweiten Stufe. In etwa 140 Kilometer Höhe ist die Raketenstufe gegen die Flugrichtung gedreht und es erfolgt eine Zündung um den Abstieg kontrolliert einzuleiten. Zwischen 70 und 40 Kilometer Höhe erfolgt das eigentliche Abbremsmanöver unter Bedingungen, die der Marsatmosphäre entsprechen sollen. Der Film endet bei in einer Höhe von ca. 40 Kilometern.

Prof. Robert Braun, Leiter des NASA-Programms zur Erforschung strahltriebwerksbasierter Abstiegstechnologien (Propulsive Descent Technologies PDT), fasste die Ergebnisse wie folgt zusammen: "Das ist der erste hochwertige Datensatz eines Raketensystems, deren Triebwerke bei Überschallgeschwindigkeit und unter Mars-ähnlichen Bedingungen gegen ihre Flugrichtung feuern. Aus der Analyse dieser einzigartigen Daten können Systemingenieure wichtige Schlussfolgerungen für die Anwendung von Bremstriebwerken im Überschallbereich für künftige NASA-Missionen ziehen."

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: NASA, Raumcon)


» Zuwachs in der ESO-Familie
29.10.2014 - Polen steht vor einem Beitritt zum European Southern Observatory (ESO), dem produktivsten bodengebundenen Observatorium der Welt.
Am gestrigen Dienstag unterzeichneten Professor Lena Kolarska-Bobińska, die polnische Ministerin für Wissenschaft und Hochschulwesen und Tim de Zeeuw, Generaldirektor der ESO, im Beisein ranghoher Vertreter der ESO und der Republik Polen, in Warschau eine Vereinbarung, nach der die Republik Polen der Staatengemeinschaft beizutreten beabsichtigt, die das European Southern Observatory betreibt.

Diese zwischenstaatliche Vereinbarung muss noch vom polnischen Parlament ratifiziert werden, bevor der Betritt offiziell bestätigt werden kann.

Bereits in der Vergangenheit kooperierten beide Parteien; so fand zum Beispiel der letzte "ESO Industry Day" in Warschau statt und gab der polnischen Industrie die Gelegenheit, sich über die bestehenden Einrichtungen der ESO ebenso zu informieren, wie über den Bau des European Extremely Large Telescope (E-ELT).

Polen, Heimatland von Nikolaus Kopernikus, hat eine lange Tradition in der Erforschung des Weltalls, so dass sowohl Polen als auch die ESO von der Vereinbarung profitieren werden.

Die Mitgliedsstaaten der ESO sind:
Belgien, Brasilien (noch nicht ratifiziert), Dänemark, Deutschland, Frankreich, Finnland, Italien, Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, Schweiz, Tschechien und das Vereinigte Königreich.



Weiterführende Informationen

Nikolaus Kopernikus

Die europäische Südsternwarte / European Southern Observatory

Brasilien wird 15. Mitgliedsland der ESO

E-ELT praktisch beschlossen
(Autor: Christian Klempsmann - Quelle: ESO)


» Commercial Crew: Entwicklung geht weiter!
29.10.2014 - Nachdem die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur NASA am 16. September Boeing und SpaceX milliardenschwere Verträge für die finale Entwicklung und erste Flüge, genannt CCtCap, ihrer kommerziellen Raumschiffe verliehen hat, hat der unterlegene Wettbewerber SNC offiziell Protest eingelegt. Deshalb wurden die vergebenen CCtCap-Verträge eingefroren. Vor Kurzem aber hat die NASA bekannt gegeben, dass die Entwicklung wieder weitergehen soll. SNC hat unterdessen zwei alternative Ideen vorgestellt, wie ihre „Dream Chaser“-Raumfähre ins All kommen könnte.
Am 16. September begann eine neue Ära der US-amerikanischen Raumfahrt: Die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur NASA gab in einer Pressekonferenz bekannt, dass die privaten Firmen Boeing und SpaceX im Rahmen von CCtCap (Commercial Crew Transportation Capability) Verträge erhalten, die es ihnen ermöglichen, bemannte Raumschiffe zu entwickeln und zu fliegen. Dabei handelt es sich um ein komplett neuartiges Vorgehen, denn bisher war alleine die NASA für die Entwicklung neuer Raumschiffe zuständig. Boeing erhielt 4,2 Milliarden Dollar für ihre CST-100 Raumkapsel, SpaceX 2,6 Milliarden für ihre Dragon V2. Diese Entscheidung für Boeing und SpaceX war zugleich auch eine Entscheidung gegen den anderen Wettbewerber, die Sierra Nevada Corporation (SNC) mit der „Dream Chaser“-Raumfähre. Weil ihnen so ein Milliardenvertrag entgangen war, legte SNC kurze Zeit später offiziell bei der GAO, dem amerikanischen Rechnungshof, Protest gegen die Vergabe der CCtCap-Verträge ein. SNC hofft, dass sich die GAO dazu entscheidet, einem der anderen Wettbewerber der Vertrag zu entziehen und ihn stattdessen SNC zuzuteilen.

Um zu verhindern, dass mit den Verträgen von Boeing und SpaceX Geld für ein Raumschiff ausgezahlt wird, dem durch einen erfolgreichen Protest dann der Vertrag entzogen wird, hat die NASA kurze Zeit später die Firmen angewiesen, alle Arbeiten an CCtCap abzubrechen. Am 9. Oktober gab die NASA jedoch überraschend bekannt, dass beide Firmen ihre CCtCap-Arbeiten weiterführen dürfen, obwohl der Protest von SNC noch nicht beendet ist. Als Gründe für diesen erstaunlichen Schritt gab die NASA an, dass es durch einen Stop der Arbeiten nicht möglich sei, in der gewünschten Zeit einen kommerziellen ISS-Transport zu ermöglichen. Das würde Risiken für die gesamte Internationale Raumstation ISS mit sich bringen, die Operationen auf der ISS stören und eventuell sogar dafür sorgen, dass die NASA ihre internationalen Verträge bricht. Die NASA glaubt, dass es deshalb am Besten für das Wohl der Vereinigten Staaten ist, die Arbeiten weiterlaufen zu lassen.

Auch gegen diese Entscheidung der NASA hat SNC Protest eingelegt, dieses Mal bei dem Bundesgericht der Vereinigten Staaten. Letzte Woche wurde die Klage abgewiesen, die Arbeiten von Boeing und SpaceX werden weitergeführt.

Doch SNC, die unterlegene Firma, verlässt sich nicht ganz darauf, dass der andere Protest bei der GAO erfolgreich sein wird. Neben dem Einreichen ihres Dream Chasers bei dem CRS-2 (Commercial Resupply Services) Programm, das die Entwicklung eines kommerziellen Frachtraumschiffs ermöglichen soll, hat SNC auch bekanntgegeben, dass sie daran arbeiten, einen verkleinerten Dream Chaser bemannt mithilfe von Stratolaunch zu starten. Bei Stratolaunch handelt es sich um ein spektakuläres Projekt der Gründer von Microsoft und Scaled Composite, Paul Allen und Burt Rutan, das Ende 2011 bekanntgegeben wurde. Es sieht den Start einer Trägerrakete in den Orbit von einem gewaltigen, zweirümpfigen Flugzeug aus. Dieses Flugzeug besteht aus den Rümpfen zweier gebrauchter Boeing 747 Jumbojets, sie sind mithilfe einer Tragfläche von unglaublichen 117 Metern Spannweite miteinander verbunden. Angetrieben wird es von sechs Pratt and Whitney-Strahltriebwerken unter den Flügeln. Das Flugzeug befindet sich momentan im Bau in einer Hangar auf dem Flughafen in Mojave, Kalifornien, die Hälfte der Konstruktionsarbeiten sind bereits abgeschlossen. Der Erstflug soll 2016 stattfinden.

Zwischen den beiden Rümpfen, unter der Tragfläche befindet sich dann eine Trägerstruktur für eine Rakete, die an der Trägerstruktur befestigt werden kann und dann von dem Trägerflugzeug auf eine angemessene Höhe gebracht wird. Auf dieser angekommen wird die Rakete in etwa 10.000 Metern Höhe von dem Trägerflugzeug abgeworfen. Danach zündet das Triebwerk der Rakete. Ursprünglich sollte diese Rakete eine abgewandelte Version der Falcon 9 von SpaceX sein, inzwischen ist man zu einem Träger der Firma Orbital Science gewechselt. Dieser muss erst noch neu entwickelt werden, sein Erstflug ist gegen 2018 zu erwarten. In den ersten zwei Stufen soll der Träger festen Treibstoff einsetzen. Dieser Motor wird über eine Außenhülle aus Verbundwerkstoffen verfügen und von der Firma Allied Techsystems (ATK) gebaut werden. Die dritte Stufe verwendet dann flüssigen Treibstoff, der von zwei RL-10 Triebwerken verbrannt wird. Die Arbeiten an dieser Oberstufe wurden jedoch inzwischen gestoppt, man denkt nun auch bei ihr über einen Feststoffmotor nach.

Diese Rakete ist in der Lage, etwa 6,5 Tonnen Nutzlast in einen niedrigen Erdorbit (LEO) zu befördern. Das ist zu wenig für den Dream Chaser, der etwa 10 Tonnen schwer ist. Deshalb möchte die Herstellerfirma SNC den Dream Chaser auf 75 % seiner ursprünglichen Größe verkleinern, damit er auf Stratolaunch starten kann. Das würde eine Gewichtseinsparung von 42 %, jedoch auch eine Verkleinerung der Besatzungsgröße von 7 auf 3 bedeuten. Neben bemannten Flügen in den LEO wären mit einem solchen Mini- Dream Chaser auch unbemannte Frachtmissionen, Laborflüge für empfindliche Experimente in der Schwerelosigkeit oder suborbitale Punkt-zu-Punkt Transporte möglich. Da mithilfe des Stratolaunch-Trägerflugzeugs ein Start bei jedem Wetter und von jedem Punkt der Welt aus möglich ist, wäre der Dream Chaser so wesentlich flexibler.

Auch hat SNC die Idee vorgestellt, den Dream Chaser für wissenschaftliche Forschungsflüge zu benutzen. Solche Missionen wären unbemannte Flüge in den Erdorbit, bei denen diverse automatische Experimente zur Erforschung der Schwerelosigkeit an Bord des Dream Chasers wären. Das Raumflugzeug –genannt Dream Chaser for Science (DC4Science)- wäre dafür ausgelegt, längere Zeit autonom frei im Weltraum zu fliegen. So können Experimente in den Bereichen Biologie, Pharmazie und Materialforschungen stattfinden. Die Vorteile des Dream Chasers für diese Rolle liegen darin, dass Kunden –anders als auf der ISS- von jedem Land mit ihm Forschungen durchführen können. Dank dem Lifting-Body Design des Dream Chasers, das einen Wiedereintritt in die Erdathmosphäre mit geringen G-Kräften erlaubt, können auch empfindliche Versuchsanordnungen mitgenommen werden, was ein großer Pluspunkt sein dürfte.

Man sieht, dass SNC zahlreiche Pläne hat, um den Dream Chaser weiterzuentwickeln, auch wenn mittlerweile eine Förderung durch die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde NASA unwahrscheinlich erscheint. Der Dream Chaser könnte gewissermaßen das neue Space Shuttle werden, ein Arbeitstier, das nicht nur bemannte Flüge in den LEO, sondern auch zahlreiche andere Aufgaben hervorragend erfüllen kann. Es bleibt spannend, welche Bilder die kommerzielle Raumfahrt uns in Zukunft bieten wird und ob ihr rasanter Fortschritt weiterhin von unseren europäischen Raumfahrtministern zwecks nationaler Interessen ignoriert wird.

Bei dem Dream Chaser handelt es sich um einen kleinen Raumgleiter im Tragrumpf (lifting body)-Design, der kommerziell von der Firma Sierra Nevada Corporation (SNC) entwickelt wird. Sein Design stammt von dem HL-20 Personell Space Plane ab, in dessen Entwicklung die NASA Ende der 1980er Jahre etwa eine Milliarde Dollar investierte, bis das Programm eingestellt wurde. Durch das Zurückgreifen auf ein bekanntes Design kann SNC beachtliche Summen in der Entwicklung sparen. Und dieses bekannte Design des Dream Chasers hat zahlreiche Vorteile: Dank seiner Auslegung kann er unter wesentlich geringeren G-Kräften in die Athmosphäre wiedereintreten. Das schont die Besatzung und/oder die Fracht an Bord. Auch kann der Dream Chaser auf jeder gewöhnlichen Landebahn landen und kann bei schlechten Bedingungen auf einer dieser Landebahnen einfach zu einer anderen gleiten. Ursprünglich war geplant, den Dream Chaser auf einer Atlas V Trägerrakete zu starten.

Die Entwicklung des Dream Chaser erfolgte im Rahmen des Commercial Crew Development (CCDev)-Programms der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, die so wieder einen unabhängigen bemannten Zugang zur ISS haben will. Die Besonderheit ist, dass die Entwicklung der Raumfahrzeuge, die dieses Ziel erfüllen sollen, komplett kommerziell erfolgen soll. Dazu stellten mehrere Firmen ihre Konzepte für solche Raumfahrzeuge der NASA vor. Für ihre Entwicklung vergab die NASA an die Firmen Verträge, die die Finanzierung sicherstellten. Es gab mehrere Runden bei CCDev, bei jeder wurde die Geldmenge erhöht. Vor jeder Runde wurden die einzelnen Konzepte analysiert und auf dieser Basis gefördert. Bis zur letzten Runde, genannt CCiCap (Commercial Crew Integrated Capability), war der Dream Chaser noch dabei. Die Entwicklungsarbeiten an dem Dream Chaser in dieser Runde konzentrierten sich vor allem auf Tests eines Mock-Ups des Dream Chasers. Er wurde erfolgreich von einem Helikopter in den Himmel getragen und von einem Pick-Up Truck über eine Landebahn gezogen. Ein erster Freiflugversuch vor knapp einem Jahr schlug jedoch fehl, weitere freie Flüge sind für Anfang 2015 geplant.

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(Autor: Martin Knipfer - Quelle: NASA, SNC, NSF, Stratolaunch Systems)


» Antares explodiert kurz nach dem Start zur ISS
29.10.2014 - Am 28. Oktober um 23:22 MEZ sollte eine Antares Rakete mit dem Raumtransporter Cygnus Richtung ISS starten. Wenige Sekunden nach dem Start zerlegte sich die Rakete in einem spektakulärem Feuerball. Die Unglücksursache ist noch unbekannt.
Trauer und Fassungslosigkeit bei Orbital und der NASA. Am gestrigen Tag explodierte die Antares-Rakete auf dem Weg zur ISS und vernichtete dabei den Raumtransporter Cygnus inklusive Fracht, sowie mehrere CubeSats, darunter 26 Cubesats von PlanetLabs und die erste Cubesatmission von Planetary Ressources. Bis zur Klärung der Unglücksursache, sind alle Cygnus-Frachtmissionen zur ISS erstmal ausgesetzt und die Trägerrakete Antares bleibt am Boden.

Der Ablauf im Detail

Bereits am 27. Oktober sollte die Antares-Rakete zur ISS starten. Leider wurde der Start durch die Anwesenheit eines Bootes im abgesperrten Bereich vor der Küste verhindert. Das Boot konnte die kritische Zone nicht mehr verlassen bevor sich das Startfenster geschlossen hatte und der Start musste auf den 28. Oktober verschoben werden. Diesmal gab es keine Anomalien während des Countdowns und der Start konnte um 23:22 MEZ stattfinden. Wenige Sekunden nach dem Abheben veränderte sich die Flamme des Antriebsstrahls der ersten Stufe sichtbar, er wurde breiter und heller. Ein bis zwei Sekunden später ereignete sich eine Explosion an der Unterseite der Rakete, die zum Ausfall des Antriebs führte, worauf die Rakete zurück auf den Startplatz fiel. Laut Aussage von Orbital Sciences wurde kurz vor dem Aufprall noch das FTS (Flight Termination System) aktiviert um die Rakete zu sprengen. Anhand der Videoaufnahmen lässt sich nicht deuten, ob die Explosion der Rakete durch den Aufprall oder die Sprengung selbiger erfolgte. In jedem Fall verursachte die Explosion einen signifikanten Feuerball, der weithin sichtbar war und zu panischen Reaktionen auf den Zuschauerbänken führte wie viele Youtube-Videos bezeugen. Neben Kerosin, Sauerstoff in der ersten Stufe und dem Feststofftreibstoff der Oberstufe, befand sich auch hochgiftiges Hydrazin und Distickstofftetroxid im Raumfrachter Cygnus, weshalb die Öffentlichkeit von der NASA aufgefordert wurde, sich von eventuellen Fragmenten am Boden fernzuhalten.

Konsequenzen

Weder auf der Pressekonferenz nach dem Start noch bei der Investorenkonferenz heute wurden Details zur Unglücksursache bekannt gegeben. Vorläufige Untersuchungsergebnisse sollen jedoch in den nächsten Tagen vorliegen. Im Internet kamen sofort Gerüchte auf, dass das AJ-26 bzw. NK-33 Haupttriebwerk der Schuldige sein soll, was jedoch von Orbital weder bejaht noch verneint wurde. Nach Bekanntwerden des Absturzes folgte der Aktienkurs der Rakete und stürzte um ca. 17% ab. Auch eine für heute einberufene Investorenkonferenz konnte den Aktienkurs nicht wieder ansteigen lassen. Hier verkündete der CEO von Orbital, David W. Thompson, dass Orbital durch den Start an sich keinen finanziellen Verlust hinnehmen wird (aber eventuell durch die Aufarbeitung und die Veränderung am Design der Rakete). Die NASA hat Orbital bereits einen großen Teil des Geldes für die Herstellung der Hardware gezahlt und die fehlende Erfolgsprämie mit einer Höhe von 48 Millionen Dollar kann Orbital durch eine abgeschlossene Versicherung kompensieren. Der Schaden an sich beträgt über 200 Millionen Dollar, Schaden an den Bodenanlagen noch nicht eingerechnet. Jedoch soll keine allzu große Schäden an den Bodenanlagen vorliegen laut Thompson. Orbital hofft darauf, dass die Verzögerung durch diesen Fehlstart nicht größer als 12 Monate sein wird, vielleicht auch nur 3 Monate. Für 2016 hatte Orbital auch den Wechsel des Hauptantriebs der ersten Stufe der Antares hin zu einem neuen – noch unbekannten – Triebwerk geplant. Thompson meinte, dass je nach Untersuchungsergebnis ein Wechsel auch beschleunigt werden könnte. Gerüchten zufolge soll es sich bei dem Ersatz um das RD-180 handeln, dass auch in der Atlas V eingesetzt wird. In der Vergangenheit hatte Orbital nicht immer Glück mit der Aufklärung von Unglücksursachen. Die Taurus hatte zweimal einen Fehlschlag bei der Öffnung der Nutzlastverkleidung, die Ursache konnte nicht gefunden werden und die Rakete ist danach nie wieder geflogen. Die kritische Frage eines Investors, ob Orbital den Frachttransport nicht auch outsourcen könnte (z.B. zur Konkurrenzfirma SpaceX), lies Thompson verständlicherweise dann doch lieber unbeantwortet.

Die Konkurrenz

Während Orbital also jetzt erstmal mit der Aufarbeitung des gestrigen Fehlstarts beschäftigt ist, bereitet sich der andere Frachtprovider SpaceX auf den nächsten ISS Flug im Dezember vor, wobei es derzeit unklar ist, ob dieser eventuell vorverlegt wird. Letzte Woche hatte Elon Musk bei einer Veranstaltung am MIT verkündet, dass bei dieser fünften regulären Frachtmission von SpaceX die erste Stufe nach der Stufentrennung auf einer Seeplattform im Meer landen soll.

Links:


(Autor: Tobias Willerding - Quelle: SpaceNews, Twitter, Orbital Sciences)


» Update: SpaceShipTwo zerbricht bei Testflug
31.10.2014 - Heute sollte SpaceShipTwo einen ersten erfolgreichen Testflug mit dem neuen Hybridraketenmotor machen. Es kam anders. Das Raumschiff wurde zerstört, ein Pilot starb, ein Pilot wurde schwer verletzt. Update: Laut ersten Ergebnissen hat sich der "Federmechanismus" frühzeitig gelöst, der Brennvorgang lief offenbar nominal.
Traurige Woche für die amerikanische Raumfahrt: nach der Explosion der Antares am Dienstag, ereignete sich heute bei einem Testflug des SpaceShipTwo ein weiteres Unglück. Kurz nach der Zündung des Hybridraketenmotors an Bord von SpaceShipTwo kam es zu einer Art Explosion, welche das Raumschiff zerstörte. Ein Pilot konnte sich wohl mit einem Fallschirm retten und liegt schwer verletzt im Krankenhaus, ein weiterer Pilot ist bei dem Unglück verstorben. Das Unglück ereignete sich gegen 10 Uhr Ortszeit in Mojave, Kalifornien. Die Trümmer des Raumschiffs verteilten sich über eine große Fläche in der Mojavewüste. Das Raumschiff, genannt VSS Enterprise war das erste SpaceShipTwo. Weitere sind laut Virgin Galactic im Bau, das Trägerflugzeug ist nicht beschädigt worden und konnte regulär landen.

Update:

Ersten Untersuchungsergebnissen des NTSB (National Transportation Safety Board) zufolge hat sich während des Brennvorgangs der Federmechanismus von SpaceShipTwo ausgelöst. Dieser ist eigentlich für den Wiedereintritt gedacht. Hierbei gehen die Flügel in eine 90° Position im Gegensatz zum Rest des Raumschiffes. Die dadurch auftretenden aerodynamischen Kräfte haben dann offenbar das Raumschiff in der Luft zerlegt. Warum dies während des Brennvorgangs passierte, ist noch unklar.

Technischer Überblick

SpaceShipTwo ist ein suborbitales Raumschiff, dass Passagiere für 250.000 Dollar auf über 100 km schießen soll, wo sie ein paar Minuten Schwerelosigkeit und die Schönheit des Weltalls genießen sollen. Das Raumschiff wird mit dem Flugzeug „WhiteKnightTwo“ auf über 10 km transportiert, wo das Raumschiff ausgeklingt wird und sich mit einem Hybridraketenmotor auf 100 km katapultiert. Nach dem höchsten Punkt der Flugbahn fällt das Raumschiff wieder runter und rotiert die Flügel um 90° für eine Konfiguration mit hohem Luftwiderstand um die Erhitzung beim Wiedereintritt zu limitieren. Nach dem Wiedereintritt gehen die Flügel wieder in den normalen Zustand und das Raumschiff gleitet zur Landung.

Ein Rückblick

Nach den zwei erfolgreichen Flügen von SpaceShipOne im Jahre 2004 auf über 100 km innerhalb von zwei Wochen und dem damit gewonnen XPrize, waren die Hoffnungen groß in raumfahrtinteressierten Kreisen, dass es in den nächsten Jahren kommerzielle Parabelflüge auf 100 km Höhe geben wird, ein Dutzend verschiedene Firmen hatten Ideen wie dies verwirklicht werden könnte. Viele dieser Firmen sind inzwischen bankrott oder haben so aufgegeben. Nur noch wenige sind übrig, Virgin Galactic ist eine von ihnen. Nach dem gewonnen XPrize von 2004, waren sich Scaled Composites (der Hersteller von SpaceShipOne) und der finanzstarke Richard Branson von der Virgin Group schnell einig ein größeres Nachfolgeraumschiff zu bauen, genannt SpaceShipTwo, welches zwei Piloten und sechs Passagiere auf über 100 km transportieren sollte. Bereits drei Jahre später kam es zu einem schweren Unfall, als ein Lachgastank in der heißen Sonne explodierte. Dabei starben drei Angestellte und drei weitere wurden schwer verletzt. Danach lief es jedoch ganz gut, 2008 flog das größere Trägerflugzeug WhiteKnightTwo und 2009 wurde SpaceShipTwo vorgestellt. Mit der Zeit summierten sich jedoch die Verzögerungen immer weiter an, welche mit dem Hybridmotor zusammenhingen. Bereits bei SpaceShipOne hatte es starke Verbrennungsinstabilitäten gegeben, jedoch lief damals alles gut. Für SpaceShipTwo musste der Motor stark vergrößert werden und dabei gab es massive Instabilitätsprobleme sowohl bei der Zündung als auch gegen Ende des Brennvorgangs, die einen sicheren Flug unmöglich machten. Brian Binnie, einer der Piloten von SpaceShipTwo, kommentierte die Probleme mit dem Hybridmotor wie folgt: „we did everything but break down and pray to God to show us the light of day”. Man konnte nur noch auf göttliche Eingebung hoffen. Mit diesem “Problemmotor“ war nur eine kurze Brenndauer und drei Flüge auf etwas über 20 km möglich. Als Folge wurde der Treibstoff von „Gummi“ auf „Nylon“ gewechselt werden, was mehr Verbrennungsstabilität versprach. Der heutige Flug war der erste Flug mit diesem neuen Hybridmotor.

Forumthread:




(Autor: Tobias Willerding - Quelle: NSF, CNN, Twitter)



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Saturn Aktuell: Ein verborgener Ozean auf dem Saturnmond Mimas? von Redaktion



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» Ein verborgener Ozean auf dem Saturnmond Mimas?
19.10.2014 - Bei der Auswertung von Beobachtungsdaten, welche die Umlaufbahn des Saturnmondes Mimas betreffen, stießen die beteiligten Wissenschaftler auf Ungereimtheiten. Die derzeit beste Erklärung hierfür ist, dass dieser lediglich knapp 400 Kilometer durchmessende Mond unter seiner Oberfläche einen Ozean aus flüssigem Wasser beherbergt.
Nach einer Flugdauer von fast sieben Jahren und einer bis dahin zurückgelegten Distanz von mehr als drei Milliarden Kilometern trat die Raumsonde Cassini am 1. Juli 2004 in eine Umlaufbahn um den Saturn, dem zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems, ein. In den folgenden zehn Jahren hat die Raumsonde den Saturn bis zum heutigen Tag 210 mal umkreist. Neben der Atmosphäre des Planeten, dessen komplexen Magnetfeld und dem Ringsystem gilt das Interesse der an dieser Mission beteiligten Wissenschaftler auch der Untersuchung der 62 bisher bekannten Monde des Saturn.

Bei einem dieser Monde handelt es sich um den am 17. September 1789 durch den Astronomen Wilhelm Herschel entdeckten Mond Mimas. Dieser mit einem Durchmesser von 396,6 Kilometern siebtgrößte Mond des Saturn umkreist seinen ’Heimatplaneten’ auf einer prograden, nahezu kreisförmig verlaufenden Umlaufbahn in einer Entfernung von 185.520 Kilometern zu dessen Zentrum innerhalb von 22 Stunden, 37 Minuten und 5,2 Sekunden. Die Umlaufbahn dieses Mondes weist dabei eine Exzentrizität mit einem Wert von lediglich 0,0202 auf und ist um 1,566 Grad gegen die Äquatorebene des Saturn und um 0,005 Grad gegenüber der eigenen Rotationsachse geneigt. Bedingt durch die niedrige Exzentrizität variiert die Umlaufbahn bezüglich der Entfernung zu Saturn um lediglich etwa 7.500 Kilometer. Aufgrund der sich durch diese Werte ergebenden gebundenen Rotation zeigt Mimas dem Saturn immer die gleiche Seite seiner Oberfläche.

Diese hier genannten Werte über die Umlaufbahn des Mondes Mimas, aber auch die entsprechenden Daten für die anderen inneren und zugleich größeren Saturnmonde sind den Astronomen bereits seit längerem bekannt - dabei aber keineswegs ’in Stein gemeißelt’. Speziell die Umlaufbahnen der inneren Monde des Saturn, welche über geringe Durchmesser verfügen und entsprechend wenig Masse aufweisen, unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und den anderen, mehr oder weniger in der unmittelbaren Nachbarschaft kreisenden Monden, was zu minimalen Veränderungen der jeweiligen Umlaufbahnen führen kann. Zwecks der Bestimmung ihrer präzisen Bahnparameter werden diese Monde deshalb bei sich ergebenden Möglichkeiten immer wieder mit der ISS-Kamera, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumente an Bord von Cassini, im Rahmen von sogenannten ’astrometrischen Beobachtungskampagnen’ abgebildet.

Bei der Auswertung der Aufnahmen, welche in diesem Zusammenhang während der letzten Jahre von dem Mond Mimas angefertigt wurden, sind die an der Cassini-Mission beteiligten Wissenschaftler auf eine Ungereimtheit gestoßen. Mimas weist bei der Umkreisung des Saturn ein eigentümliches Umlaufverhalten auf, welches sich in Form einer minimalen ’Taumelbewegung’, die auch als Libration bezeichnet wird, bemerkbar macht. Diese Taumelbewegung wurde jetzt mit Modellen, welche sich mit dem vermuteten inneren Aufbau von Mimas beschäftigen, abgeglichen.

"Unsere Daten deuten darauf hin, dass irgend etwas im Inneren von Mimas nicht ganz stimmen kann", so Radwan Tajeddine von der Cornell University. "Die von uns beobachteten Taumelbewegungen fallen doppelt so stark aus, wie es die Modelle vorausgesagt haben."

Um die gewonnenen Daten mit den Modellen in Einklang zu bringen sind zwei Szenarien denkbar. Zum einen könnte Mimas in seinem Inneren über einen in die Länge gezogenen und nicht etwa über einen - wie eigentlich zu erwartenden - mehr oder weniger kugelförmigen Kern verfügen. Dies wäre für die Wissenschaftler eine Überraschung, da man angesichts des Alters des Mondes, welches mehr als vier Milliarden Jahre betragen dürfte, eigentlich davon ausgeht, dass der Kern dieses Mondes bereits vor langer Zeit eine kugelförmige Gestalt angenommen haben sollte.

Ein verborgener Ozean unter der Oberfläche?

Wahrscheinlicher - und für die Planetenforscher zugleich auch faszinierender - ist dagegen die zweite Möglichkeit: Der Saturnmond Mimas könnte in einer Tiefe von etwa 24 bis 31 Kilometern unter seiner Oberfläche einen Ozean aus flüssigem Wasser beherbergen!

Auch dieses Szenario wäre allerdings eine Überraschung, da im Rahmen der bisherigen Untersuchungen auf der Oberfläche von Mimas keinerlei Hinweise auf irgendeine Form von geologischer Aktivität entdeckt wurden. Mit einem Durchmesser von weniger als 400 Kilometern ist Mimas zudem eindeutig zu klein, um in seinem Inneren eine Wärmequelle zu beherbergen, welche einen flüssigen Ozean möglich machen würde. Eine mögliche Erklärung für diesen Wiederspruch wäre, dass die Umlaufbahn von Mimas um den Saturn in der Vergangenheit deutlich langgezogener war als in der Gegenwart. Dies könnte dann zu erhöhten Gezeitenkräften und - dadurch bedingt - zu einer Freigabe von Wärmeenergie geführt haben. Ein vergleichbares Szenario dürfte für die gegenwärtig zu beobachtende Aktivität des Saturnmondes Enceladus verantwortlich sein (Raumfahrer.net berichtete).

Trotz dieser Ungereimtheiten erscheint den Wissenschaftlern gegenwärtig das ’Ozean-Modell’ als die plausiblere Erklärung. Ein in die Länge gezogener Kern müsste sich eigentlich dadurch bemerkbar machen, dass der Mond Mimas eine andere, dann ebenfalls eher ovale Form einnimmt. Allerdings weisen die Wissenschaftler darauf hin, dass durch zusätzliche Daten eventuell noch alternative Modelle entwickelt werden können, welche diese ungewöhnlich starke Taumelbewegung erklären könnten. Hierbei setzen die Wissenschaftler um Radwan Tajeddine speziell auf weitere Daten der Raumsonde Cassini, welche in den kommenden Monaten und Jahren gesammelt werden sollen.

Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse wurden von Radwan Tajeddine et al. unter dem Titel "Constraints on Mimas’ interior from Cassini ISS libration measurements" am 17. Oktober 2014 in der Fachzeitschrift "Science" publiziert.

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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Fachartikel von Radwan Tajeddine et al.:


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



 

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