InSpace Magazin #530 vom 1. Dezember 2014

InSpace Magazin
Raumfahrer.net

Inhalt

Das Email-Magazin von Raumfahrer.net.

"InSpace" Magazin

Ausgabe #530
ISSN 1684-7407


> Updates:
Updates / Umfrage

> News:
Nachrichten der Woche

> Mars Aktuell:
Marsrover Curiosity: Intensive Gesteinsanalysen

> ISS Aktuell:
3D-Druck auf der ISS kann beginnen

> Impressum:
Disclaimer & Kontakt

Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

wir sind uns sicher einig, dass die Landung von Philae vor zwei Wochen einer der Höhepunkte unseres Daseins als Raumfahrtfans war, gleich hinter Gagarins Premierenflug, Apollo 11 und direkt vergleichbar mit Giotto und Huygens. Die neueste Erkenntnis zu Philae lautet übrigens, dass der Lander bei seinem langen Flug über den Kometen irgendetwas gestreift haben muss, zum Beispiel einen Kraterrand.

Und es ist noch nicht vorbei: In einigen Monaten hat Philae Chancen, nochmal aktiv zu werden, und Rosetta wird eh noch lange aktiv sein. Die nächste Mission mit europäischer und sogar deutscher Beteiligung soll übrigens übermorgen starten, "Hayabusa 2" zur Probenrückführung von einem Asteroiden und mit drei kleinen Landern an Bord, die erstmals in der Lage sein werden, sich auf dem Asteroiden "hüpfend" fortzubewegen.

Axel Orth

^ Nach oben


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.

» Mitarbeit bei Raumfahrer.net
Raumfahrer.net ist weiter auf der Suche nach neuen Mitarbeitern - hier erfahren Sie was Sie bei uns erwartet.

^ Nach oben  

News

• Vertrag für Orions Servicemodul unterzeichnet «mehr» «online»
• Rosetta hat den Kometen 67P auch weiterhin im Visier «mehr» «online»
• Quasare im kosmischen Netz «mehr» «online»
• Ministerratskonferenz: Europäische Herausforderungen «mehr» «online»
• Ist der Mond aktiver als bisher gedacht? «mehr» «online»
• SkyBox und Google helfen den Helfern «mehr» «online»
• Alexander Gerst zurück auf der Erde – Eine Bilanz «mehr» «online»
• Große Ambitionen bei SpaceX «mehr» «online»
• EFT-1: Letzte Vorbereitungen «mehr» «online»


» Vertrag für Orions Servicemodul unterzeichnet
19.11.2014 - Der europäische Raumfahrtkonzern Airbus Defence and Space (D&S) hat mit der europäischen Raumfahrtagentur ESA einen Vertrag über 390 Millionen Euro unterzeichnet. Im Gegenzug soll Airbus D&S das Servicemodul für das neue Raumschiff Orion der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur NASA entwickeln. Doch trotz aller Freude über die gelungene atlantische Kooperation bleibt bei dieser Unterzeichnung ein bitterer Nachgeschmack bezüglich der Zukunft der europäischen bemannten Raumfahrt.
Am 17. November machte das neue Raumschiff Orion der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur NASA einen weiteren Schritt in Richtung des ersten Mondfluges mit ihm. In Berlin wurde im Beisein der deutschen Koordinatorin für Luft- und Raumfahrt, Brigitte Zypries, ein Vertrag der europäischen Raumfahrtagentur ESA über 390 Millionen Euro unterzeichnet. Dieser Vertrag finanziert die Entwicklung und den Bau des europäischen Servicemoduls für Orion. Durchgeführt werden sollen diese Arbeiten von dem Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus Defence and Space (D&S) in Bremen. Das Servicemodul soll bei Orions erstem, noch unbemannten Mondflug zum Einsatz kommen, genannt Exploration Mission 1 (EM-1). Das Servicemodul ist gleichzeitig ein finanzieller Ausgleich der ESA an die NASA. Mit seiner Lieferung begleicht die ESA die Schulden bei der NASA, die die ESA durch den Betrieb der Internationalen Raumstation von 2017 bis 2020 verursacht.

Bei dem Servicemodul handelt es sich um den Versorgungsabschnitt des Orion-Raumschiffs. Angebracht unter dem Hitzeschild des kapselförmigen Crewmoduls (CM), in dem sich die Besatzung aufhalten wird, soll es für die Stromversorgung mithilfe von vier Solarzellen, wichtige lebenserhaltende Funktionen und die Thermalkontrolle zuständig sein. Zusätzlich wird das Servicemodul Orion mithilfe eines amerikanischen Triebwerks namens AJ-10 antreiben und mithilfe mehrerer kleinerer Triebwerke seinen Kurs korrigieren. Das Servicemodul für Orion basiert auf dem des europäischen Raumtransporters ATV (Automated Transfer Vehicle), der nun nach fünf Versorgungsflügen zur Internationalen Raumstation ISS außer Dienst gestellt wird. Im Mai 2014 fand der Preliminary Design Review des Servicemoduls statt, eine vorläufige Designprüfung, im November 2015 soll das Critical Design Review folgen, eine rigorose Designprüfung. Danach kann dazu übergegangen werden, das Servicemodul zu bauen, das tatsächlich bei EM-1 zum Einsatz kommen soll. Der Start zu dieser Mission soll der Jungfernflug der neuen Schwerlastrakete Space Launch System sein und nicht später als im November 2018 stattfinden.

Orion wird das neue Raumschiff der NASA sein. Während die kommerziellen Partner der NASA für den Transport von Fracht und Astronauten zur ISS im Erdorbit zuständig sind, wird das auch MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) genannte Raumschiff Astronauten zu verschiedenen Zielen jenseits des Low Earth Orbits (LEO) transportieren. So kann eine intensivere Erkundung des Weltalls als je zuvor stattfinden. Mit der Entwicklung von Orion wurde bereits im Rahmen des 2010 gestrichenen Constellation-Programms entwickelt. So konnte die Entwicklung an einem Raumschiff, an dem bereits mit Hochdruck gearbeitet wurde, fortgeführt werden.

Wie es bei einem solchen Ereignis üblich ist, wurden bei der Vertragsunterzeichnung auch große Worte geschwungen. „Dieser Folgeauftrag zeigt das Vertrauen in unser Know-how und unsere Kompetenz, zuverlässige, hochmoderne Produkte termin- und budgetgerecht zu liefern. Durch dieses Programm und durch unsere kontinuierlichen Investitionen sichern wir unseren technologischen Vorsprung“, sagte etwa François Auque, Leiter von Space Systems. „Europa unterstreicht in diesem Programm nach dem herausragenden Erfolg der ISS-Versorgungstransporter ATV erneut seine wichtige Rolle im weltweiten Umfeld der bemannten Raumfahrt.“

Ob die ESA mit diesem Servicemodul tatsächlich die europäische bemannte Raumfahrt voranbringt, darf stark bezweifelt werden. Im Moment sollen schließlich nur zwei Servicemodule gefertigt werden, danach gehen fast alle Pläne an die NASA über. Das Ergebnis dürfte höchst ernüchternd aus- fallen: Europa investiert mehrere Hundert Millionen Euro und zahlreiche Jahre Entwicklungsarbeit in ein enorm leistungsfähiges System, das dann lediglich zweimal zum Einsatz kommt. Dabei könnte eine weitere Nutzung des europäischen Servicemoduls eine Win-Win Situation sowohl für die NASA als auch für die ESA bedeuten: Die NASA erhält ein leistungsfähiges Servicemodul praktisch umsonst, was gerade in Zeiten niedriger Budgets ein großer Vorteil sein kann. Dafür darf die ESA bei jedem Orion-Flug einen der vier Astronauten an Bord stellen. So wäre es für die ESA möglich, weiterhin bemannte Raumfahrt betreiben, auch nach dem Ende der ISS. Die Chancen auf eine Realisierung dieses Konzeptes stehen jedoch leider schlecht: Unsere europäischen Raumfahrtpolitiker sehen bemannte Raumfahrt größtenteils als Geldverschwendung an. Es steht daher zu befürchten, dass es sich bei dem europäischen Servicemodul für Orion erneut um ein Projekt ohne allzu großen nachhaltigen Nutzen handelt und dass es nach dem Ende der ISS für längere Zeit keine bemannte europäische Raumfahrt geben wird.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:



Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:


(Autor: Martin Knipfer - Quelle: ESA, Airbus D&S, NASA, spacepolicyonline.com)


» Rosetta hat den Kometen 67P auch weiterhin im Visier
21.11.2014 - Nach dem Abschluss der Primärmission des Kometenlanders Philae wird sich die Raumsonde Rosetta in den kommenden Monaten wieder auf ihre eigene Mission konzentrieren. In den nächsten Tagen soll sich Rosetta dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko dabei zunächst auf eine Entfernung von bis zu 20 Kilometern nähern. Erst im nächsten Jahr ist eventuell eine erneute Kontaktaufnahme mit Philae möglich.
Am 12. November 2014 erreichte der von der Raumsonde Rosetta mitgeführte Kometenlander Philae die Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt). Dort kam Philae schließlich nach einer dreifachen Landung an einem ungeplanten Standort zum Stehen, welcher aufgrund der dort gegebenen Beleuchtungsverhältnisse keine Möglichkeit bot, die begrenzten Energiereserven zu erneuern. Trotzdem konnte der Lander - mit der Energie aus seiner auf eine Einsatzdauer von etwa 60 Stunden ausgelegten Primärbatterie versorgt - in den folgenden Stunden eine Vielzahl an Messungen durchführen. Die dabei gesammelten Daten der zehn Instrumente des Landers wurden regelmäßig bei jedem sich öffnenden Kommunikationsfenster an die Erde übertragen, bevor die Energiereserven am 15. November so weit erschöpft waren, dass sich Philae in einen "Schlafmodus" versetzte.

CASSE zeichnete die Geräusche der ersten Landung auf

Bei einem der Instrumente von Philae handelt es sich um das akustische Seismometer CASSE (kurz für "Cometary Acoustic Surface Sounding Experiment"), welches zusammen mit zwei weiteren Einzelinstrumenten den SESAME-Instrumentenkomplex bildet. CASSE besteht aus drei in den Landerbeinen untergebrachten piezoelektrischen Wandlern zur Erzeugung von akustischen Signalen und einem Empfänger, welcher ebenfalls auf der Basis piezoelektrischer Elemente arbeitet. Dies entspricht dem Prinzip eines Lautsprechers und eines Mikrofons.

CASSE wurde bereits während des Landeanfluges an 67P aktiviert und hat dabei die Vibrationen eines Schwungrades wahrgenommen, welches den ’Flug’ von Philae während der Abstiegsphase zu der Kometenoberfläche stabilisierte. Bei der ersten von insgesamt drei Landungen auf dem Kometen registrierte das Instrument zudem deutlich den ersten Kontakt der Landerbeine mit der Kometenoberfläche. Diese lediglich etwa zwei Sekunden lange, aber wissenschaftlich und zudem auch historisch bedeutsame Audiosequenz dokumentiert den allerersten Bodenkontakt eines Raumfahrzeuges mit einem Kometen und kann auf dieser Internetseite des DLR abgerufen werden (MP3-Datei, 88 kB). Diese Sequenz ist für die Wissenschaftler deutlich aufschlussreicher, als es sich für den Laien anhört.

"Es war ein komplizierter Bodenkontakt, aber wir können die Daten wissenschaftlich auswerten", so Dr. Martin Knapmeyer, Geophysiker am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und einer der Mitarbeiter des CASSE-Teams. "Erst setzt der Lander Philae auf einer mehreren Zentimeter dicken, weichen Schicht auf, dann treffen die Füße einige Millisekunden später auf eine harte, vielleicht eisige Schicht auf Tschurjumow-Gerasimenko", erläutert Dr. Klaus Seidensticker vom DLR, der für das komplette SESAME-Instrument zuständige leitende Wissenschaftler, den hier hörbaren kurzen und scharfen Ton.

Nach dem ersten Bodenkontakt prallte Philae zunächst wieder von der Kometenoberfläche ab, da die beiden zur Verankerung des Landers auf der Oberfläche gedachten Harpunen nicht ausgelöst wurden. Aus den Daten des CASSE geht hervor, dass nach dieser ersten Landung innerhalb der folgenden 30 Minuten kein weiterer Bodenkontakt erfolgte. Dies deckt sich mit den Telemetriewerten des Landers und den Daten von anderen Instrumenten, welche belegen, dass Philae seinen endgültigen Standort vielmehr erst zwei Stunden nach dieser ersten Landung erreichte.

Nach dem Erreichen dieses finalen Landeortes wurde auch CASSE erneut aktiviert und registrierte dabei unter anderem das Hämmern der Thermalsonde MUPUS. Vermutlich führten die dabei aufgetretenen Vibrationen dazu, dass die Landefüße von Philae während dieses Vorgangs zeitweise den Kontakt mit dem Untergrund verloren, denn das MUPUS-Signal wurde von CASSE nicht in allen Füßen gleichzeitig registriert.

Kein Staub, dafür aber Wassereis

Auch die beiden anderen Instrumente des SESAME-Experiments konnten während der Betriebsphase von Philae aktiviert werden und Daten zur Erde übermitteln. Die Daten des DIM-Instruments (kurz für "Dust Impact Monitor") lassen nach ersten Auswertungen darauf schließen, dass der Komet 67P am finalen Standort des Landers derzeit nicht aktiv ist, denn die Wissenschaftler konnten mit dem DIM kein einziges Staubteilchen registrieren. Das PP-Instrument (kurz für "Permittivity Probe") schickte von einer der Fußsohlen der Landerbeine Wechselströme unterschiedlicher Frequenz durch den Kometenboden und konnte dabei feststellen, dass sich unterhalb von Philae offenbar eine größere Menge Wassereis befindet.

Als am 12. November 2014 bereits kurz nach dem ersten Aufsetzen klar war, dass die Harpunen den Lander nicht verankert hatten und Philae sehr wahrscheinlich von der Oberfläche abgeprallt war, befürchtete Dr. Seidensticker zunächst einen ungünstigen Ausgang der Mission. "Aber jetzt haben wir viel mehr Messdaten, als ich mir zu diesem Zeitpunkt auch nur erhofft hatte." Deren Auswertung wir die beteiligten Wissenschaftler noch lange Zeit beschäftigen.

Eis unter einer lockeren Staubschicht

Weitere Messdaten stammen von dem Instrument MUPUS. Diese Thermalsonde hat mit mehreren Sensoren die Oberflächentemperatur und oberflächennahen Temperaturprofile, die thermische Leitfähigkeit des Oberflächenmaterials sowie die Festigkeit und die Dichte der kometaren Materie ermittelt. In der Nacht vom 13. auf den 14. November 2014 wurde MUPUS dazu aus seiner Instrumentenbucht an der hinteren Seitenwand des Landers ausgefahren und sollte sich rund 40 Zentimetern tief in den Kometenboden ’hämmern’. Dies misslang jedoch, obwohl die Hammerleistung der Sonde schrittweise auf die höchstmögliche Stufe erhöht wurde.

"Aus Vergleichsmessungen im Labor haben wir abgeschätzt, dass die Thermalsonde wahrscheinlich unter einer zehn bis 20 Zentimeter dicken Staubschicht auf eine Schicht gestoßen sein muss, die eine Festigkeit wie die von Eis haben sollte", so Prof. Tilman Spohn vom DLR, der das MUPUS-Team leitet. Der Infrarotsensor von MUPUS hat dabei eine geringe thermische Trägheit der aufliegenden Staubschicht festgestellt. Die Kometenforscher gehen davon aus, dass sich unter einer die Oberfläche bedeckenden sehr porösen Staubschicht Eis befindet. Dieses Eis enthält wahrscheinlich ebenfalls Staub und könnte ursprünglich ebenfalls porös gewesen sein. Über Zeiträume von Jahrhunderten bis Jahrmillionen wurde dieses Eis jedoch durch auftretende Temperaturschwankungen immer mehr gesintert und dabei zunehmend verfestigt und ’zusammengebacken’.

Temperaturmessungen

Des weiteren konnte MUPUS eine Temperaturmessung durchführen. Im Bereich der Landestelle des Landers herrscht demzufolge eine Oberflächentemperatur von circa minus 170 Grad Celsius, was die ’Härte’ des im Untergrund befindlichen Eises erklären könnte.

"Das ist eine Überraschung! Mit solch hartem Eis im Boden haben wir nicht gerechnet", so Prof. Tilman Spohn. "Wir sind sehr glücklich darüber, dass viele Messungen möglich waren und werten die Daten derzeit aus. MUPUS könnte wieder zum Einsatz kommen, wenn wir ausreichend Energie aufladen können. Dann können wir die Schicht untersuchen, auf der die Sonde steht, und beobachten, wie sich der Komet auf dem Weg näher zur Sonne entwickelt."

Es besteht durchaus die eventuelle Möglichkeit, dass der Lander seinen derzeitigen Schlafmodus beendet, sobald sich die an seinem derzeitigen und im Detail immer noch unbekannten Aufenthaltsort gegebenen schlechten Lichtverhältnisse verbessern. Im Frühjahr oder spätestens im Sommer 2015 könnten sich dabei eine Beleuchtungs- und Temperatursituation ergeben, welche ein Aufladen der Batterien und damit eine Weiterführung der Philae-Mission ermöglicht.

Neuer Missionsschwerpunkt: Die Arbeiten des Orbiters

Bis auf weiteres werden sich die an der Mission beteiligten Wissenschaftler jedoch mit den Daten zufrieden geben müssen, welche die elf wissenschaftlichen Instrumente der Raumsonde Rosetta liefern. Dank voll funktionsfähiger Systeme und Instrumente befindet sich der Kometenorbiter auch weiterhin in einem hervorragenden Zustand. Rosetta soll den Kometen 67P auch weiterhin umkreisen und dieses Relikt aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems dabei bis mindestens zum Ende des Jahres 2015 auf seinem Weg in das innere Sonnensystem begleiten und auch weiterhin intensiv untersuchen.

"Nun, da Rosetta ihren Lander abgesetzt hat, wird sie ihre wissenschaftliche Beobachtungsroutine wieder aufnehmen und zur Kometen-Begleitphase übergehen. Diese wissenschaftliche Datenerfassungsphase wird bis ins nächste Jahr andauern, wobei sich Sonde und Komet immer weiter an die Sonne annähern und am 13. August 2015 ihren Periheldurchgang, das heißt ihre engste Sonnenannäherung mit 186 Millionen Kilometern, bestreiten werden", so der für die Rosetta-Mission verantwortliche Flugdirektor Andrea Accomazzo von der ESA.

Nachdem die Flugbahn von Rosetta seit deren Ankunft bei 67P am 6. August 2014 zunächst ganz auf die Anforderungen des Landers ausgerichtet war, wird diese ab der kommenden Woche ganz darauf ausgelegt sein, die wissenschaftlichen Untersuchungen der elf Instrumente des Orbiters zu unterstützen. In den letzten Tagen wurden bereits mehrere kleinere Kurskorrekturmanövern durchgeführt, mit denen die Flugbahn der Kometensonde für den zukünftigen Einsatz der dort befindlichen Instrument optimiert wurde. Durch zwei weitere Zündungen der Triebwerke, welche am 22. und am 26. November erfolgen werden, soll Rosetta auf eine Flugbahn befördert werden, welche in einer Höhe von etwa 30 Kilometern über 67P verläuft.

20 Kilometer über der Oberfläche

Am 3. Dezember 2014 wird Rosetta dann für einen Zeitraum von etwa zehn Tage auf eine Höhe von 20 Kilometern ’absinken’ bevor erneut ein in etwa 30 Kilometern Höhe verlaufender Orbit eingenommen werden soll.

"Das Ziel ist es, die Sonde so nah wie möglich an den Kometen heranzubringen, bevor die Aktivität so hoch wird, dass kleine [enge] Orbits nicht mehr aufrechtzuerhalten sind", so Laurence O’Rourke von der ESA. "Die wissenschaftlichen Teams werden die Flugbahnsenkung auf 20 Kilometer dazu nutzen, große Teile des Kometenkerns in hoher Auflösung zu kartieren und bei ansteigender Aktivität Gas, Staub und Plasma zu untersuchen."

Zunehmende 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.

Rosetta wird die erste Sonde in der Weltraumgeschichte der Menschheit sein, welche die Entwicklung einer Koma und des daraus resultierenden Kometenschweifs, der sich gegebenenfalls Millionen von Kilometer durch das Weltall ziehen kann, ’direkt’ mitverfolgen wird. Im weiteren Missionsverlauf wird Rosetta während des Jahres 2015 deshalb wohl auch einen größeren Abstand zu dem Kometen einnehmen müssen, um zu verhindern, dass ihre Flugbahn durch die Koma beeinträchtigt wird oder dass mit der Raumsonde kollidierende Staubpartikel deren Instrumente beschädigen.

Die gegenwärtigen Planungen der zukünftigen Umkreisungen des Kometen beinhalten deshalb zwei verschiedene Flugbahnen - "Bevorzugt" und "Hoch aktiv". Zwar wird von den Beteiligten angestrebt, in Zukunft so lange wie möglich die ’bevorzugte’ Flugbahn einzuhalten, doch für den Fall, dass die Kometenaktivität zu sehr ansteigt und es damit für Rosetta zu ’riskant’ wird, kann die Raumsonde gegebenenfalls in die für das Szenario "Hoch aktiv" vorgesehene, in größerer Entfernung zum Kometen verlaufende Umlaufbahn ausweichen.

Hoffnung für Philae

Ein ’Nebeneffekt’ der zunehmenden Aktivität des Kometen besteht darin, dass sich mit einer zunehmenden Annäherung an die Sonne auf dessen Oberfläche in Zukunft auch die derzeit gegebenen Beleuchtungs- und Temperaturbedingungen verbessern werden. Hierdurch bedingt könnte in Zukunft wieder ausreichend Sonnenlicht zur Verfügung stehen, damit der Lander Philae aus seinem Winterschlaf erwacht und sich reaktiviert. Dieses Szenario könnte allerdings frühestens ab dem Frühjahr 2015 eintreten. Unabhängig von den ungewissen Erfolgsaussichten wird Rosetta bereits Anfang des nächsten Jahres in einen Modus versetzt, in dem die Raumsonde automatisch in regelmäßigen Abständen nach Funksignalen von Philae lauschen wird.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: DLR, ESA)


» Quasare im kosmischen Netz
23.11.2014 - Neue Beobachtungen mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte haben gezeigt, dass die Rotationsachsen von Quasaren über keine zufällige Ausrichtung verfügen. Die Quasare orientieren sich vielmehr an der großflächigen Struktur des Universums, wobei deren Rotationsachsen trotz Entfernungen von mehreren Milliarden Lichtjahren parallel zueinander ausgerichtet sind.
Bei einem Quasar handelt es sich um den extrem intensiv leuchtenden Kernbereich einer entfernten aktiven Galaxie, welcher gewaltige Mengen an Energie abstrahlt. Für diese Leuchtkraft, so die gängige Theorie, ist ein im Zentrum dieser Galaxie gelegenes supermassereiches Schwarzes Loch verantwortlich. Diese Schwarzen Löcher sind von sich drehenden Scheiben aus extrem heißem Material umgeben.

Obwohl Schwarze Löcher in erster Linie dafür bekannt sind, die sie umgebende Materie anzuziehen, stoßen Quasare einen Teil des sie umgebenden Materials auch wieder ab. Dieses Material wird dabei in Form von langgezogenen ’Strahlen’ - sogenannten Jets - mit hohen Geschwindigkeiten entlang der Rotationsachsen der Quasare von diesen weggeschleudert. Diese Materieflüsse nehmen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der jeweiligen Galaxien ein.

Quasare können heller leuchten als alle in ihrer jeweiligen Heimatgalaxie befindlichen Sterne zusammengenommen. Die von ihnen erzeugte große Helligkeit macht Quasare somit praktisch zu ’kosmischen Leuchtfeuern’, deren nähere Untersuchung es den Astronomen und Astrophysikern ermöglicht, die Anfänge der Entstehungsgeschichte unseres Universums und die Entstehung der ersten Sterne und Galaxien näher zu analysieren und zu interpretieren.

Aktuelle Untersuchungen

Ein internationales Astronomenteam unter der Leitung von Damien Hutsemékers von der Universität Liège in Belgien hat mit dem FORS-Instrument des Very Large Telescope (VLT) am Pananal-Observatorium der Europäischen Südsternwarte (ESO) in den nordchilenischen Anden kürzlich 93 Quasare untersucht, welche sich in Entfernungen von mehreren Milliarden Lichtjahren zu unserem Sonnensystem befinden.

Bei ihren Beobachtungen stellten die Astronomen fest, dass die Rotationsachsen der zentralen supermassereichen Schwarzen Löcher in den Quasaren trotz der großen Entfernungen zwischen diesen Objekten parallel zueinander ausgerichtet sind.

"Die erste seltsame Sache, die wir bemerkten, war, dass die Rotationsachsen von einigen der Quasare zueinander ausgerichtet waren - und dies obwohl diese Quasare einige Milliarden Lichtjahre von einander getrennt sind", so Damien Hutsemékers.

Das Team ging dann noch einen Schritt weiter und untersuchte, ob die Rotationsachsen dieser Quasare nicht nur zueinander eine Verbindung besitzen, sondern ob sie auch in einer Verbindung zu der großräumigen Struktur des Universums stehen. Dabei stellten die Astronomen fest, dass die Rotationsachsen dieser Quasare tatsächlich dazu neigen, sich nach den riesigen Strukturen in dem kosmischen Netz auszurichten, in dem sie sich befinden.

Das kosmische Netzwerk

Wenn man die Verteilung der Galaxien im Universum in Größenskalen von mehreren Milliarden von Lichtjahren betrachtet, dann erkennt man, dass diese nicht gleichmäßig ist. Vielmehr bilden die einzelnen Galaxien größere Galaxienhaufen, welche bis zu mehrere tausend gravitativ aneinander gebundene Galaxien umfassen können. Diese Galaxienhaufen wiederum bilden sogenannte Superhaufen. Die Anordnung dieser Galaxien und Galaxienhaufen gleicht dabei einem gigantischen, großmaschigen Netz. Zwischen diesem ’kosmischen Netzwerk’ befinden sich riesige Leerräume, in denen kaum Galaxien zu finden sind.

Die Ergebnisse der VLT-Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Rotationsachsen der Quasare dazu neigen, sich parallel zu den großräumigen Strukturen auszurichten, in denen sie sich selbst befinden. Wenn sich diese Quasare zum Beispiel in einem langgezogenen Filament befinden, dann richten sich die Drehachsen ihrer zentralen Schwarzen Löcher entlang dieses Filaments aus. Die Astronomen schätzen, dass diese beobachtete Ausrichtung mit einer Wahrscheinlichkeit von weniger als einem Prozent auf einen Zufall beruht.

"Eine Korrelation zwischen der Ausrichtung von Quasaren und der Struktur, zu der sie gehören, ist eine wichtige Vorhersage numerischer Simulationen der Entwicklung unseres Universums. Unsere Beobachtungsdaten liefern den ersten experimentellen Beweis dieses Effekts auf Skalen, die viel größer sind als alles, was bisher für normale Galaxien beobachtet wurde", erläutert Dominique Sluse vom Argelander-Institut für Astronomie in Bonn und der Universität Liège die Bedeutung dieser Entdeckung.

Bei ihren Beobachtungen konnten die Astronomen weder die Rotationsachsen der Quasare noch die von diesen ausgehenden Jets direkt beobachten. Vielmehr ermittelten sie die Polarisation des Lichts der Quasare. Bei 19 der beobachteten Objekte konnte dabei ein maßgeblich polarisiertes Signal festgestellt werden. Die Ausrichtung dieser Polarisation konnte zusammen mit weiteren Informationen dazu verwendet werden, um den Neigungswinkel der Akkretionsscheiben zur Sichtlinie und somit die Ausrichtung der Rotationsachsen der Quasare zu bestimmen.

"Die Ausrichtung in den neuen Daten auf Skalen, die sogar größer sind als aktuelle Vorhersagen von Simulationen, könnten ein Hinweis darauf sein, dass es eine fehlende Zutat in unserem heutigen Modell des Universums gibt", erklärt Dominique Sluse abschließend.

Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse wurden am 19. November 2014 von Damien Hutsemékers et al. unter dem Titel "Alignment of quasar polarizations with large-scale structures" in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics publiziert.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

Fachartikel von D. Hutsemékers et al.:


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


» Ministerratskonferenz: Europäische Herausforderungen
24.11.2014 - Im Vorfeld der Ministerratskonferenz, welche nächste Woche am 2. Dezember 2014 in Luxemburg staffindet, sprach Raumfahrer.net mit dem DLR-Vorstandsvorsitzenden Jan Wörner über die aktuellen europäischen Herausforderungen.
Rosetta/Philea und die ISS-Gerst-Mission führten in letzter Zeit zu einer spektakulären Aufmerksamkeit in der Öffentlichkeit und den Medien. Eigentlich eine gute Grundlage, um über neue Projekte zu sprechen. Die ESA-Ministerratstagung im Dezember in Luxemburg hat allerdings eine ganz eigene Spannung. Raumfahrer.net (RN) sprach direkt mit DLR-Chef Jan Wörner (JW) über den aktuellen Sachstand, wie es zum Meinungsumschwung zugunsten der Ariane 6 kam und was noch zu tun ist.

Bilder einer Landung auf einem Komenten oder techniküberladene Einblicke in einen außerirdischen Laborkomplexes mit Globalaussicht Erde sind von der Ministerratskonferenz in Luxemburg nicht zu erwarten, eher nur große Konferenztische, Fähnchen, Papiere, Sprachen und Mikrophone. Dennoch ist das Interesse groß, weil ein weiteres Mal wichtige Entscheidungesentwürfe vorliegen, die die europäische Raumfahrt der nächsten Jahre und Jahrzehnte bestimmen.

Die beiden Top Themen sind die Ariane-Weiterentwicklung und die Internationale Raumstation. Deutschland favorisierte jahrelang die Ariane 5ME und will die weitere europäische ISS-Beteiligung auf eine finanziell gesicherte Grundlage stellen.

Sogar der Bundestag thematisierte die Raumfahrt, nach vielen Jahren das erste Mal wieder, und Frau Zypries als zuständige parlamentarische Staatssekretärin zeigte sich sehr ablehnend gegenüber einer Ariane 6 Entwicklung, insbesondere wegen der finanziellen Entwicklungsrisiken. Um so überraschender war jetzt nach einem Vorbereitungsmeeting in Köln die Nachricht, dass sich Deutschland mit dem Industrieentwurf der Ariane 6.2/6.4 einverstanden erklärte.

RN: Wie kam es dazu, dass Deutschland nunmehr die Ariane 6.2/6.4 Lösung akzeptiert.

JW: Mit dem Konzept der PPH mit Feststoffboostern waren wir überhaupt nicht zufrieden. Die Ariane 6.4 ist nun ein Konzept, dass auf der Ariane 5 basiert und der modularen Anforderung mit Booster und Doppelstartfähigkeit flexibel Rechnung trägt. Auch die ESA hat eingesehen, dass die Doppelstartfähigkeit etwas Gutes ist. Wir haben die Meinung nicht geändert, sondern das neue Konzept ausdrücklich begrüßt.

RN: Wie teuer wird denn das neue Trägerkonzept in der Entwicklung und gibt es denn entsprechende Finanzzusagen oder wird das der Überraschungseffekt auf der Konferenz ?

JW: Es wird ca. 4 Mrd € kosten. Es gibt aber noch keine Finanzzusagen, sondern das ganze Paket aus Ariane, ISS-Finanzierung u.a. steht dann zur Abstimmung. Auch Deutschland muß diese Mittel erst noch aufbringen, was von Frau Zypries im Ministerium adressiert wurde. Die Beteiligung der ESA-Länder an einem Programm sollte ausbalanciert sein und nicht von einem Land dominiert sein. Bei der Arianeentwicklung könnten wir mit einem niedriegere Beitrag leben, aber wir werben um eine höhere Beteiligung deutscher Standorte mit ihren Kompetenzen.

RN: Muß Deutschland dann mehr bezahlen, wenn diese Standorte integriert werden und wie gestaltet sich der neue Raumfahrt-Industriesektor ?

JW: Über den Einsatz der einzelnen Standort gibt es Vereinbarungen zwischen den beteiligten Firmen. Das es sie gibt, ist uns bekannt, der Inhalt nicht. Das ist jetzt in erster Linie Sache der Industrie. Tatsächlich gibt es aber noch offene Punkte im Zusammenhang mit der Governance (Steuerung) des in der Entstehung befindlichen Industrie Joint Venture aus Airbus & Safran, die auch nicht bis Dezember klärbar sind. Man vereinbarte dazu einen Key-Decision-Milestone 2016, zu dem überprüft wird, ob die industriepolitischen und wirtschaftlichen Bedingung mit dem Konzept erfüllt sind oder nicht. Die nächste ESA-Ministerrats-Konferenz in 2016 wird darüber dann entscheiden. Entweder ist es erfolgreich oder es würde abgebrochen, dann bliebe es bei der Ariane 5, die A5ME ist aber jetzt vom Tisch. Der Markt erweist sich als sehr dynamisch und das erfordert jetzt ein Handeln, auch wenn einige Punkte noch offen sind. Wir gehen einen vorsichtigeren Schritt, wir geben eine bestimmte Menge Geld für die Entwicklung und dann muß sich das Unternehmen am Markt behaupten.

RN: Wird das Joint Venture auch Auswirkungen auf die europäische Satellitenbau-Industrie haben, zb. auf Airbus/Thales ?

JW: Nein, damit rechne ich nicht.

RN: Das Konzept der Ariane 6.2/6.4 ist doch sehr konventionell. Innovative Aspekte wie Wiederverwendbarkeit und bemannter Crewtransport wurden nicht ansatzweise berücksichtigt ?

JW: Das Vinci-Triebwerk ist ja bisher noch nie geflogen und somit durchaus eine Innovation. Eine wirtschaftliche Wiederverwendbarkeit zu realisieren ist bis 2020 eine zu große Herausforderung. Es wird einen kleinen finanziellen Programmteil geben, der für Weiterentwicklung der Ariane 6.2/6.4 verwendet werden soll. Leider hat eine europäische bemannte Raumfahrt in Europa keine ausreichende Basis. Die ESA wird da weiter mit Partnern wie den USA und anderen Nationen zusammenarbeiten.

RN: Wird es zum Verhältnis EU/ESA Veränderungen und im Dezember eine Beschlußvorlage geben ?

JW: Nein. Das ist ein sehr entspannter Teil. Die Vorlage, die im Dezember beschlossen werden dürfte, beschreibt einfach das derzeitige Verhältnis. Wir sehen die EU und ESA als komplementäre Organisation, als Chance. Wir wollen aufpassen, dass es keine Duplikationen gibt. Solch einen Beschluß wird es geben.

RN: Was wird aus Exomars ?

JW: Da fehlen erhebliche Mittel, insbesondere für die 2018er Mission mit dem Rover. Da sind Angebote da, die im einzelnen zu hoch sind. Exomars ist erneut in einer kritischen Phase. Es wird auf der Ministerrats-Konferenz auch sicherlich Thema sein. Ich bin nicht sicher, ob es gelingt, diese Summen, die dort genannt werden, auch zusammenbekommen wird. Das ist sehr schwierig.

RN: Und die Zusammenarbeit mit Russland?

JW: Das ist einfach, da ist alles geregelt, die Launcher werden bereitgestellt, die Realisierung des Landers ist da nur ein Detail.

RN: Und die ISS, wie geht es da weiter ?

JW: Wir hoffen, dass die Finanzierung gesichert wird. Frau Zypries hat Frankreich und Italien gefragt, es gibt noch nichts schriftliches, aber man hat eine positive Rückmeldung gegeben. Montag findet die nächste Sitzung in Paris statt. Wir hoffen auf die Bestätigung.

RN: Gibt es weitere ISS-Pläne oder erfolgt jetzt einfach ein Regelbetrieb ?

JW: Der Betrieb der ISS hat sich ja sehr stark ausgeweitet, die ISS wird mittlerweile auch verstärkt für Erdbeobachtung eingesetzt, da gibt es eine Reihe von Projekten, auch mit deutscher Beteiligung, zB. mit der Fa. Teledyne, zur Spektralanalyse. Die ISS ist ein unglaublich wertvolles Instrument, ein internationales Labor für Wissenschaft, Forschung und Anwendung. Also ich glaube, die ISS gewinnt an Wert von Tag zu Tag.

RN: Überlegung für eine Nachfolge-Station werden noch nicht angestellt ?

JW: Doch. Da sind wir dran, es gibt verschiedene Überlegungen. Der Planungsvorlauf muß ja Jahre vorher erfolgen. Es gibt Diskussionen, was wir da machen können. Anforderungen und Ideen einer Nachfolgestation werden zusammengetragen.

Fazit: Am 02. Dezember wissen wir dann mehr über die Zukunft Europas mit der Raumfahrt.

Man mag selber ausfüllen, unter welchem Motto die ESA-Konferenz steht:
We choose to go to ... not because they are ..., but because they are ....
Das schwierigste scheint jedenfalls zu sein, gemeinsame Ziele zu verfolgen und das Geld dazu zu finden.

Diskutieren Sie mit!


(Autor: Thomas Brucksch - Quelle: Interview mit DLR-Chef Jan Wörner)


» Ist der Mond aktiver als bisher gedacht?
25.11.2014 - Relativ junge Spuren vulkanischer Aktivität lassen vermuten, dass der Mond geologisch aktiver ist, als bisher angenommen.
Bereits im Jahre 1971 wurden die Wissenschaft vor ein Rätsel gestellt, dass bis heute nicht geklärt werden konnte. Astronauten der Mission Apollo 15 fotografierten aus dem Orbit eine Gesteinsformation, die wie die Überreste eines Vulkanausbruches aussieht. Erloschene Vulkane auf dem Mond waren für die Forscher zwar keine Überraschung, da sie mit solchen Formationen aufgrund der angenommenen Entstehungsgeschichte des Mondes rechneten. Tatsächlich besteht ein großer Teil der Mondoberfläche aus erstarrter Lava, die als "Mann-im-Mond" betrachteten Gesteinsformationen aus in Vulkanen enstandenem Basalt. Das Alter dieser speziellen Formation, die von Apollo 15 gefunden wurde, passt jedoch nicht in die Entstehungsgeschichte des Mondes.
Das Alter von Mondlandschaften lässt sich relativ genau anhand der Anzahl von Einschlagskratern ermitteln. Je Älter eine Landschaft ist, desto mehr Einschlagskrater weißt sie auf. Nach dem bisherigen Kenntnisstand endeten die vulkanischen Aktivitäten auf dem Mond vor etwa einer Milliarde Jahren.
Die "Ina" genannte Formation wird aufgrund der Anzahl der Krater aber auf höchstens einige 10 Millionen Jahre geschätzt.

Formationen wie "Ina" sind von der Erde aus nicht zu entdecken, da sie in ihren größten Ausdehnungen höchstens 500 Meter betragen. So blieb "Ina" über 30 Jahre ein Rätsel, das nicht zu lösen war.

Wie sich jetzt herausgestellt hat, ist dieses Rätsel größer, als bisher angenommen. Ein Team um Sarah Braden von der Arizona State University hat Hunderte von hochauflösenden Fotos des Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) untersucht und hat mehr als 70 weitere Formationen gefunden, die "Ina" ähneln. Diese jetzt IMP (Irregular Mare Patches) genannten Formationen haben ein Alter von höchstens 100 Millionen Jahren, sind also zu einer Zeit entstanden, als die Dinosaurier die Erde beherrschten, einige sogar von nur 50 Millionen Jahre, als Säugetiere die Dinosaurier abgelöst hatten.

John Keller, LRO-Projektwissenschaftler am Goddard Space Flight Center, schätzt die Ergebnisse als so bedeutend ein, dass man wohl die Bücher über die Mondgeschichte neu schreiben muss. Alle Nachweise über die "jungen" vulkanischen Aktivitäten legen nahe, dass es im Inneren des Mondes möglicherweise deutlich heißer ist, als man bisher angenommen hat. Die am Projekt beteiligten Geologen schließen auch zukünftige Ausbrüche nicht gänzlich aus.

Hierzu hat die NASA auch ein Video (in englischer Sprache) veröffentlicht: Link



Weiterführende Informationen:

Heller Meteoriteneinschlag auf dem Mond

Bisher größter beobachteter Einschlag auf dem Mond

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum


(Autor: Christian Klempsmann - Quelle: NASA)


» SkyBox und Google helfen den Helfern
25.11.2014 - Im Juni übernahm Google den Satellitenbetreiber SkyBox Imaging, um bei hochauflösendem Bildmaterial für seine Kartendienste Maps und Earth unabhängiger zu werden. Mit der unentgeltlichen Bereitstellung von SkyBox Satellitenbildern für internationale Hilfsorganisationen möchte Google nun ein Zeichen setzen und demonstrieren, wie Satelliten für gute Zwecke eingesetzt werden können.
Seit diesem Sommer verfügt Google erstmals über eigene Satelliten. Relativ spät, möchte man meinen, spielen doch Googles Kartendienste für viele Computer- und Smartphonbenutzer schon seit Jahren eine wichtige Rolle. Verständlich, dass Google mehr Unabhängigkeit bei Beschaffung und Nutzung der begehrten Einblicke aus dem Orbit anstrebt, ein Ziel, dem der Internetkonzern mit der Übernahme von SkyBox Imaging im Juni 2014 einen entscheidenden Schritt näher kam. Neben der Verwendung in eigener Sache stand zu diesem Zeitpunkt zunächst die kommerzielle Verwertung der SkyBox-Bilder auf der Agenda, doch nun bringt Google eine interessante Ausnahme ins Spiel.

Mit „SkyBox for good“ startet Google nun ein Programm, das Bilder der SkySat-Satelliten von SkyBox für Non-profit-Organisationen bereitstellt, wie SkyBox in einem Blog-Beitrag berichtet. In dem Beitrag vom 23. Oktober 2014 erläutert Julian Mann, Mitgründer von SkyBox, auf wie vielfältige Weise Satellitengestützte Erdbeobachtung in Krisengebieten helfen kann. Geografischer Fokus von SkyBox for good liegt zunächst auf Afrika und dem mittleren Osten.

So konnte mit Bildern von SkyBox die Rückkehr der Bevölkerung in den Ort Nagarkovil in Sri Lanka nach Abschluss einer Minenräumungsinitiative bestätigt werden. Die Bilder dokumentierten unter anderem die Neuerrichtung von 84 Gebäuden und Rekultivierung von über 40 Hektar Ackerland. In den Appalachen konnte das unerlaubte Abtragen von Bergen im Rahmen von exzessivem Tagebau überwacht werden.

Die selbst gesteckten Zielsetzungen von SkyBox for good sind der Schutz von Umwelt und Klima, die Förderung von Bildung und das positive Wirken zum Wohl aller Menschen. Ein interessantes Detail: Die Bilder von SkyBox for good dürfen nicht nur zu reinen Forschungs-, sondern auch zu Werbezwecken eingesetzt werden. Den Hilfsorganisationen soll es so auf eindrückliche Weise ermöglicht werden, für ihre Sache zu werben und ihre Geschichte zu erzählen. Die bereitgestellten Bilder stehen unter der Creative Commons-Lizenz CC 4.0 und somit für die interessierte Öffentlichkeit zur freien Verfügung und Nutzung.

SkyBox for good ist zunächst als Beta gestartet. Partner in dieser frühen Phase ist unter anderem die Harvard Humanitarian Initiative, ein an der Harvard-University angesiedeltes, universitäres Hilfsprogramm mit Schwerpunkten in der öffentlichen Gesundheitsversorgung und den Sozialwissenschaften.

Bereits veröffentlichte Bilder des Programms sind auf einer speziellen Google map zu sehen. Mit weiteren, noch hochauflösenderen Bildern ist zu rechnen. Am 8. Juli 2014 startete mit SkySat2 der nächste Satellit der jungen SkyBox-Flotte. SkySat2 operiert seitdem in einem sonnensynchronen Orbit von 637 km Höhe.

Verwandte Meldung bei Raumfahrer.net:


(Autor: Roman van Genabith - Quelle: Google, SkyBox Imaging)


» Alexander Gerst zurück auf der Erde – Eine Bilanz
26.11.2014 - 165 Tage war der Baden-Württemberger Geophysiker auf der Internationalen Raumstation. Vor zwei Wochen, am 10. November, landete er an Bord einer russischen Sojus-Kapsel sicher in der kasachischen Steppe. Seine Mission war voller spannender Experimente und Premieren – Zeit, ein Resümee zu ziehen.
„Blue Dot“ hieß die Mission des ESA-Astronauten, denn aus dem All gesehen ist die Erde genau das – ein kleiner blauer Punkt, das Raumschiff der Menschheit. Gerst nimmt mit diesem Namen Bezug auf das berühmte Bild „Pale Blue Dot“, geschossen von der Raumsonde Vogager 1 im Jahre 1990, auf dem die Erde nur als kleiner hellblauer Punkt erkennbar ist. Dieses Bild zeigt, wie klein und zerbrechlich unser Heimatplanet nach kosmischen Maßstäben ist, daher ist es die Aufgabe der Menschheit, diesen zu schützen und zu bewahren. Die Missionsinhalte sind daher auch darauf ausgerichtet, das Leben auf der Erde zu verbessern: Viele Experimente aus Physik, Medizin oder Biologie haben die Zielsetzung, den Menschen und seine Umgebung besser zu verstehen und in der Folge auch Anwendung am Boden zu finden.

Am 28. Mai 2014 startete Alexander Gerst zusammen mit seinen Mannschaftskollegen Maxim Surajew (Russland) und Reid Wiseman (USA) mit dem russischen Raumschiff Sojus-TMA-13M vom Kosmodrom Baikonur. 6 Stunden später konnte die Kapsel am Modul „Rasswet“ (amerikanische Bezeichung: Mini Research Module 1) der ISS andocken und die drei neuen Mannschaftsmitglieder konnten vom Kommandanten Steven Swanson (USA) begrüßt werden, welcher das Kommando am 10. September 2014 an Surajew übergab. Zwei Wochen später erhielt die verbleibende Crew wiederum Verstärkung, unter anderem durch den derzeitigen Kommandanten der ISS, Barry Wilmore (USA). Am 10. November 2014 dockte die Sojus-Kapsel mit Surajew, Wiseman und Gerst an Bord ab, die Landung erfolgte planmäßig in der Steppe Kasachstans.

Die Hauptaufgabe der Internationalen Raumstation ist die Forschung auf verschiedensten Gebieten. Während seinem sechsmonatigen Aufenthalt im Orbit hat Alexander Gerst mehr als 100 verschiedene Experimente durchgeführt, einen Großteil davon im europäischen Weltraumlabor Columbus. Sie umfassten Medizin, Biologie, Werkstoffkunde, Physik und Chemie. Darüber hinaus konnte Gerst neu entwickelte Technologien testen, unter anderem in den Bereichen Fernsteuerung, Mensch-Maschine-Interaktion, Kameratechnik, 3D-Sensortechnik und Verkehrsüberwachung.

Ein Großteil der von Gerst durchgeführten Forschungen bezog sich jedoch auf den Menschen und seine Gesundheit. Die ISS befindet sich in einer lebensfeindlichen Umgebung, die nur mit großem technischem Aufwand für Menschen bewohnbar gemacht werden kann. Die fehlende Gravitation stellt eine zusätzliche Belastung dar, zudem erlebt ein Astronaut dort 16 Sonnenauf- und –untergänge am Tag. Deshalb führte Gerst mehrere Experimente zu diesem Thema durch, so hat er kontinuierlich Blutproben genommen, seine Körpertemperatur und Atmung gemessen und mehrere Ultraschall-Tests während seines Aufenthalts auf dem Außenposten der Menschheit durchgeführt. Von den Ergebnissen dieser Experimente sollen aber nicht nur Astronauten profitieren, sondern z.B. auch Menschen mit unregelmäßigen Arbeitszeiten (Notfallkräfte, Ärzte) sowie Therapien gegen Knorpelabbau entwickelt werden.

Ein weiteres Highlight in der Forschung während der Mission bot der sogenannte Elektromagnetische Levitator (EML). Levitation beschreibt allgemein, ein Objekt berührungslos schweben zu lassen. Auf der Erde kann man dies zwar durch elektromagnetische Felder erreichen, für materialwissenschaftliche Untersuchungen sorgt die Schwerkraft im Inneren des Objekts jedoch für einen großen Störfaktor. Auf der ISS kann dieser Faktor minimiert werden. Das von Gerst installierte Gerät arbeitet wie folgt: Eine kleine metallische Probe wird durch hochfrequente Wechselfelder in Position gehalten, dieses induziert gleichzeitig in der Probe sogenannte Wirbelströme. Dadurch erwärmt sich die Probe bis auf 2.000 °C. An diesem Punkt können durch hochentwickelte Sensoren, darunter eine Zeitlupenkamera mit Aufnahmegeschwindigkeiten von 30.000 Bildern pro Sekunde, genauestens Eigenschaften des flüssigen Metalls aufgezeichnet werden. Durch die Reduzierung der zugeführten Energie kühlt sich die Probe ab und es kann der Prozess der Erstarrung beobachtet werden. Man erhofft sich hiervon Erkenntnisse über Materialeigenschaften wie Oberflächenspannung und Fließverhalten sowie ein genaueres Verständnis der Prozesse bei der Erstarrung – mit dem Ziel, leistungsfähigere Materialien für den Einsatz auf der Erde zu entwickeln. Alexander Gerst hat das 350 kg schwere Labor im europäischen Forschungsmodul Columbus eingebaut und bereits erste Experimente mit mitgelieferten Proben vorgenommen. Alleine im kommenden Jahr sollen 550 Experimente von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt mit dem elektromagnetischen Levitator durchgeführt werden. Zukünftig soll jedes Jahr ein Behälter mit 18 Proben zur internationalen Raumstation gebracht werden, welche nach den Versuchen auch wieder zur Erde gebracht werden.

Beim Einbau musste Gerst genau wie das Team am Boden großen Erfindungsreichtum beweisen: Als die Kamera eingebaut werden sollte, passte ein Sicherungsbolzen nicht. Zwar sind für Forschungszwecke Werkzeuge wie Feile und Säge auf der Raumstation vorhanden, doch die erzeugten Späne würden unkontrolliert durch die Luft fliegen und von den Astronauten eingeatmet werden. Die Lösung für dieses Problem bestand in Rasierschaum: Gerst schmierte die Stelle ein, anschließend ging das Sägen problemlos – auch der restliche Aufbau des EMLs stellte dann kein Problem dar. Damit ist der Astronaut seinem offiziellen Rang auf der ISS – Bordingenieur – definitiv gerecht geworden.

Zudem ist Alexander Gerst wie kaum ein anderer Astronaut vor ihm in den sozialen Medien aktiv gewesen. Auf Facebook, Twitter, YouTube und seinem Blog bei der ESA teilte er unter dem Namen „@astro_alex“ täglich Bilder, Fotos und Statusnachrichten über seinen Aufenthalt. Einen Großteil der Bilder nahm er von der Aussichtsplattform „Cupola“ auf. Dabei trat auch bei ihm der sogenannte „Overview Effect“ auf, eine Erfahrung, die viele Astronauten erleben, wenn sie zum ersten Mal unseren Planeten aus dem All sehen. In der Folge ergibt sich daraus ein gesteigertes Gefühl der Verantwortung für die Umwelt. Gerst schrieb unter anderem auf Facebook: „Von hier oben ist es überraschend eindeutig, dass unsere Welt ein einziges zusammenhängendes System ist.“. Durch seine mediale Präsenz konnte er viele Menschen für seine Arbeit und die ISS begeistern, was ihm hoch anzurechnen ist; so hatte er allein auf Twitter am Ende seiner Mission 190.000 Follower. Die meisten seiner Beiträge konnte er jedoch nicht selbst posten, da auf der ISS die Internetverbindung äußerst instabil ist. Aus diesem Grund wurde er auch bei diesen Aufgaben von einem Team am Boden unterstützt: er verfasste die Nachrichten per E-Mail, sendete sie ans Bodenkontrollteam und ließ die Nachrichten hochladen.

Am 7. Oktober konnte Alexander Gerst zusammen mit Reid Wiseman auch einen sechs Stunden und 13 Minuten dauernden Außenbordeinsatz durchführen. Ihre Aufgabe bestand darin, eine defekte Pumpe aus dem Kühlsystem der Raumstation, welche bereits vor einiger Zeit ausgetauscht werden musste, an einen endgültigen Lagerplatz zu verfrachten, an dem sie keine anderen Funktionen der Raumstation behindert. Dazu befestigte sich Gerst an einem Roboterarm, welcher von seinen Kollegen Barry Wilmore (USA) aus dem Inneren der Station ferngesteuert wurde, und hatte so beide Hände für die Arbeit am Modul frei. Anschließend wurde er mit dem Modul in der Hand einmal um die Station herumgefahren, um es abschließend zu verstauen. Eine weitere Aufgabe des Einsatzes war, ein Backup-Modul zur Stromversorgung des Mobile Transporters zu installieren: Entlang der tragenden Hauptstruktur der ISS sind Schienen verlegt, auf denen dieses Modul fahren kann; unter anderem kann man an ihm auch den Roboterarm „Canadarm2“ befestigen. Weiterhin wurde an einer Videokamera eine defekte Beleuchtungseinheit ausgetauscht. Der Außenbordeinsatz verlangte nicht nur eine langwierige Vorausplanung vom Bodenteam, auch für die Astronauten ist es kein Weltraum-„Spaziergang“: Da im Raumanzug nur ca. 1/3 des Luftdrucks der ISS vorhanden sind, wurde das ISLE-Protokoll ausgeführt, um den Stickstoffgehalt seines Blutes zu reduzieren, dieser würde andernfalls bei solch geringem Druck ausperlen und zu schweren inneren Verletzungen führen. Dazu musste Gerst mehrere Stunden vor dem Ausstieg im Anzug verbringen, reinen Sauerstoff einatmen und sich gleichzeitig sportlich betätigen. Ein weiteres Highlight war seine Mitarbeit beim Andocken des Cygnus-Raumfrachters im Juli, dieser war einer von fünf während seines Aufenthalts angedockten Frachtern. Im Oktober hätte ein weiterer Cygnus-Raumfrachter andocken sollen, dessen Antares-Trägerrakete explodierte jedoch beim Start.

Nach seiner Landung am 10. November flog Gerst nach kurzem Zwischenstopp in Schottland zurück nach Köln, wo er im Moment untersucht wird und sich von der körperlichen Anstrengung erholt. Schon bei der Landung überraschte er Mediziner und Kollegen mit seinem erstaunlich guten Gesundheitszustand: Bereits nach kurzer Zeit konnte er selbstständig gehen und machte auch sonst einen gesunden Eindruck. Der Deutsche ist der erste ESA-Astronaut, welcher die Rehabilitation in Deutschland und nicht wie sonst für ESA-Astronauten üblich in Houston (USA) verbringt. Hierfür nutzt er das erst 2013 eröffnete Forschungslabor „:envihab“ des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin beim DLR in Köln. Von dort aus wünschte er auch seiner italienischen Kollegin Samantha Cristoforetti alles Gute für ihren Aufenthalt auf der internationalen Raumstation, diese ist dort mittlerweile wohlbehalten angekommen. In den kommenden Monaten wird Gerst neben wissenschaftlichen Nachbereitungen, der Rehabilitation und Zeit mit seiner Familie vor allem seine Erlebnisse in den sozialen Netzwerken teilen. Schließlich konnte er nur knapp die Hälfte aller Bilder, die er während des Fluges aufgenommen hatte, hochladen.

Alexander Gerst war der elfte Deutsche im All, zuletzt war Hans Schlegel im Jahr 2008 für 12 Tage auf der internationalen Raumstation. Da er auch der einzige aktive deutsche Astronaut der ESA ist, bleibt zu hoffen, dass ihm demnächst eine weitere Mission zugeteilt wird. Bis 2016 ist jedoch kein weiterer Flug mit deutscher Beteiligung geplant. Der sympathische Geophysiker ist erst mal froh, wieder gesund zurück zu sein: ein paar Stunden nach der Landung twitterte er „Die Erde riecht großartig. Und mir ist zum ersten Mal das Wort ’Heimatplanet’ wirklich klar geworden.“

Ebenfalls mitgewirkt an diesem Beitrag hat Ian Benecken.

Hier geht es zum Gerst-Spezial im Raumcon-Forum:


(Autor: Jonathan Hofinger - Quelle: ESA, DLR)


» Große Ambitionen bei SpaceX
27.11.2014 - Am 16. Dezember soll die Dragonkapsel von SpaceX ein weites Mal zur ISS starten. Dabei soll die erste Stufe erstmals auf einer Seeplattform landen. Im ersten Quartal 2015 will SpaceX fünfmal starten. Darüber hinaus will SpaceX jetzt vielleicht mit großen Ambitionen in den Satellitenbau einsteigen.
Dragon startet zur ISS, Falcon-Erststufe soll auf Seeplattform landen

Die nächste ISS-Versorgungsmission von SpaceX hat sich auf den 16. Dezember verschoben. Der Grund hierfür liegt in einer Anpassung des Frachtmanifests nach der spektakulären Explosion der Antares-Trägerrakete Ende Oktober. Dabei wurde der Raumfrachter Cygnus inklusive aller Fracht komplett zerstört. Viel interessanter als eine weitere Routinemission zur ISS ist natürlich die geplante Landedemonstration auf einer Seeplattform. Bei diesem Flug soll die erste Stufe der Falcon 9-Trägerrakete nach der Stufentrennung mit den Triebwerken ein Abbremsmanöver machen, den Wiedereintritt durch die Erdatmosphäre überstehen und schließlich einen zweiten Brennvorgang für die Landung auf der Seeplattform machen. Neben den ausfahrbaren Landebeinen verfügt die Falcon 9 nun auch erstmals über sogenannte Gridfins am Raketenkörper, die für eine bessere Orientierung der Rakete sorgen und vermutlich auch einen minimalen Auftrieb erzeugen können. Gridfins fand man bisher vor allem an modernen Bomben, wie der JDAM oder MOAB. Kleinere Versionen der Gridfins wurden bereits in McGregor bei Testflügen getestet. Die Seeplattform hat eine Größe von 300 Fuß x 170 Fuß (ca. 91 x 52 m). Ein erstes Bild der Plattform wurde von Elon Musk, dem Gründer von SpaceX, auf Twitter gepostet. Die Plattform kann auch bei rauher See ihren Standort auf +/- 3 Meter halten. Dafür besitzt sie vier starke Unterwasserpropeller von der Firma Thrustmaster, die zentral gesteuert werden. Die Plattform ist unbemannt und wird vermutlich von einem Begleitschiff aus ferngesteuert. Die Tatsache, dass SpaceX keine Mühe scheut und sogar eine eigene Sonderanfertigung in Auftrag gibt, anstatt eine existierende Plattform zu mieten, deutet darauf hin, dass die Plattform jetzt auch langfristig weiter genutzt werden soll. Laut NASASpaceflight.com soll die Plattform später vor allem an der Westküste der Vereinigten Staaten eingesetzt werden, um dort die Zentralstufe der Falcon Heavy zu landen. Die Booster der Falcon Heavy sollen beide zum Startplatz zurückfliegen. In Vandenberg wird gerade extra ein Startplatz demoliert, um einen Landeplatz für die Falcon Heavy Booster zu schaffen.

Höhere Wiederverwendungsambitionen

Aber die Ambitionen von SpaceX hören an dieser Stelle keineswegs auf! Wie Elon Musk auf Twitter weiter ausgeführt hat, scheint es auch ein langfristiges Ziel zu sein, die gelandeten Stufen auf der Seeplattform wieder abheben zu lassen und diese mit Raketenpower in die Nähe des Startplatzes zurückfliegen zu lassen. Dazu müsste die Seeplattform noch mit Tanks für flüssigen Sauerstoff, Kerosin, Helium und anderen Betriebsstoffen ausgestattet werden. Ebenfalls fehlt noch ein Startgerüst, um die Falcon wieder abheben zu lassen, und ein Kran, um die Rakete in dieses Gerüst zu heben. Damit auch das zuverlässig klappt, sind aber wohl noch viele weitere Testflüge in McGregor in Texas und demnächst auf dem Spaceport America in New Mexcio von Nöten. Neue Bilder von GoogleMaps zeigen, dass SpaceX auf dem Spaceport America ein Startplatz errichtet hat und wohl ebenfalls einen größeren Integrationshangar plant. In McGregor, wo bisherige Flüge der F9RDev1 (im Wesentlichen die Falcon 9 Erststufe) stattgefunden haben, ist Flughöhe und –dauer stark reglementiert. Nicht so auf dem Spaceport America, der ursprünglich für Richard Bransons Unternehmen Virgin Galactic errichtet wurde. Virgin Galactic hatte von dort aus suborbitale Flüge von Weltraumtouristen geplant. Aufgrund technischer Probleme hat es Virgin Galactic jedoch bisher nicht geschafft, ihr Raumschiff SpaceShipTwo ein einziges Mal auf die geplante Flughöhe zu bekommen. Mehrere hundert Millionen wurden in den Spaceport America investiert und Elon Musk kann jetzt aufgrund eines Mangels an Kunden für einen Schnäppchenpreis hier seine Falcon 9 Testflüge starten. Flughöhen bis 100 km und darüber hinaus sind möglich. Anschließend soll die Falcon 9 Erststufe hier wieder senkrecht landen. Im Sommer musste SpaceX das Testvehikel F9RDev1 leider bei einem Testflug notsprengen, weil es ein Kontrollproblem gab. Jedoch befindet sich die nächste F9Rdev2 anscheinend kurz vor der Fertigstellung. Ein erster Testflug soll im März von New Mexico aus erfolgen.

Ausblick 2015

Der anfangs erwähnte Fehlstart der Antares-Trägerrakete ist für die herstellende Firma Orbital natürlich suboptimal. SpaceX könnte jedoch mal wieder der große Profiteur sein. Die Antares, ein potentieller Konkurrent der Falcon 9, ist erstmal am Boden und wartet auf ein neues Triebwerk. Währenddessen führt Orbital Gespräche mit diversen Startanbietern, darunter ULA, SpaceX und Arianespace, über den Start eines Cygnus-Frachttransporters auf einer anderen Trägerrakete. Aufgrund des Preisvorteils erscheint es nicht unwahrscheinlich, dass SpaceX den Zuschlag bekommt. Orbital hat auch schon zwei kommerzielle Satelliten auf der Falcon 9 gestartet (Thaicom 6 und SES 8), sodass erste Erfahrungen also bereits vorliegen.

Im ersten Quartal 2015 plant SpaceX fünf Falcon 9-Missionen. Darunter sind: DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) am 23. Januar, die Frachtmission CRS-6 zur ISS am 6. Februar und den Wettersatelliten Jason-3 am 31. März. Daneben sind noch zwei kommerzielle GTO (Geotransferorbit)-Missionen geplant. Einmal ein Doppelstart von zwei Satelliten von Boeing für ABS/Eutelsat Americas und TurkmenSat für Turkmenistan. Darüber hinaus konnte SpaceX in letzter Zeit weitere Startaufträge an Land ziehen, unter anderem für die leistungsfähigere Falcon Heavy, die noch auf ihren Erstflug wartet. Fünf Flüge sind derzeit manifestiert, darunter der Jungfernflug, eine Air Force-Nutzlast und drei kommerzielle Starts für ViaSat, Intelsat und Inmarsat. Ebenfalls geplant sind im ersten Quartal der aus 2014 verschobene Startabbruchtest von Dragon und ebenfalls der Flugabbruchtest. Bei diesen Tests zündet das Rettungssystem der Dragon 2, des geplanten bemannten Raumschiffs von SpaceX, und bringt die Kapsel sicher von der Rakete weg. Der Falcon Heavy Jungfernflug ist derzeit für 2015 geplant mit einem ersten Betankungstest der Falcon Heavy auf dem altehrwürdigen Startplatz LC-39A des Kennedy Space Centers am 1. Juli 2015. Die Klage gegen die US Air Force bezüglich des „Block Buy“ mit der Firma ULA scheint auch nicht allzu schlecht zu verlaufen. Obwohl der genaue Prozessverlauf geheim ist, weiß man immerhin, dass die Klage nicht sofort abgewiesen wurde und seit Monaten intensiv diskutiert wird. Es scheint also nicht unwahrscheinlich, dass die US Air Force zur Mediation gezwungen wird und SpaceX ein paar Flüge zugeteilt werden.

Das Satellitengeschäft

Elon Musk möchte bekanntlich den Mars kolonisieren. Dazu ist jedoch noch eine Menge technische Vorarbeit zu leisten. Um diesem Ziel einen Schritt näher zu kommen, will er es erstmal schaffen, die Transportkosten um den Faktor 100 zu senken. Realistisch betrachtet kann man ihm attestieren, dass er ungefähr Faktor 2 bereits realisiert hat. Es fehlt also noch Faktor 50. Eine weitere notwendige Bedingung für fallende Preise ist die Wiederverwendbarkeit der Falcon 9 Raketenfamilie. Auch hier gibt es Fortschritte, wie bereits am Anfang dieses Artikel erwähnt. Die Wiederverwendung der zweiten Stufe wurde erstmal auf Eis gelegt und soll erst bei einer zukünftigen Designarchitektur realisiert werden, also der Nachfolgeträgerraketenfamilie der Falcon, die auf LOX/Methan setzen wird. Aber neben der Angebotsseite gibt es natürlich noch die Frage der ausreichenden Nachfrage. Sieht es derzeit so aus, dass die Satellitenindustrie auf die sinkenden Preise mit mehr Nachfrage reagiert? Sprießen neue Geschäftsmodelle explosionsartig aus dem Boden? Ein neuer Bereich ist sicherlich die aktive CubeSat-Branche, aber CubeSats bringen nur wenige Kilogramm auf die Waage, also keine signifikante Masse und damit nicht ausreichend Geld für ein Raumtransportunternehmen wie SpaceX. Die logische Konsequenz ist, dass SpaceX auch auf der Nachfrageseite für Raketenstarts aktiv werden muss und mehr Nachfrage generieren muss, zum Beispiel durch finanzielle Unterstützung von neuen Geschäftsmodellen. Oder warum nicht gleich auch als innovativer Satellitenbauer? Erste Erfahrung hat man ja bereits mit dem kapselförmigen Raumtransporter Dragon gesammelt. Als Elon Musk kürzlich am MIT zu einer Diskussion eingeladen wurde, wurde er genau nach dieser Nachfrageseite befragt. Damals war er noch ausweichend und meinte, SpaceX würde sich lediglich auf Raumtransporttechnologie konzentrieren. Wenige Zeit später sieht es schon ganz anders aus.

Nachdem das WSJ publiziert hatte, dass Elon Musk jetzt mit Greg Wyler zusammenarbeitet, einem Satellitenunternehmer, der z.B. das Unternehmen O3b (SES ist einer der Hauptinvestoren) in der Startup-Phase geleitet hat, konnte Musk eine Stellungnahme offenbar nicht umgehen. O3b liefert Satelliteninternet mit großer Datenrate und einem Ping, der für Satelliteninternet recht gut ist. Allerdings ist das O3b-Internet nicht direkt mit dem Endverbraucher verbunden, sondern verbindet sich erst mit einer lokalen Bodenstation, von welcher aus das Signal auf anderem Wege zum Endverbraucher gelangt. Dies war Greg Wyler aber offenbar nicht ambitioniert genug und hatte deshalb die Idee, ein neues Konzept zu entwickeln, bei dem sich jeder Endverbraucher direkt mit dem Satelliten verbinden kann, jederzeit und weltweit natürlich. Dazu ist eine gigantische Konstellation von mehreren hundert Satelliten im Erdorbit notwendig. Mit diesem Konzept ging er zuerst zu der Internetfirma Google. Allerdings war er von der technischen Kompetenz bei Google anscheinend nicht ausreichend überzeugt und wandte sich deshalb mit seiner Firma WorldVu an SpaceX. Musk bestätigte die Kontakte indirekt via Twitter und sprach davon, dass SpaceX immer noch in den Anfängen wäre „fortgeschrittene Micosatelliten zu entwickeln, die in großen Formationen operieren“. Eine offizielle Ankündigung solle in 2-3 Monaten folgen, das wäre Januar-Februar 2015. Denkbar wäre zum Beispiel, das Satelliteninternet dann standardmäßig in alle Tesla-Elektroautos einzubauen. Das Auto hätte dann weltweit Internetzugang, solange es unter freiem Himmel ist.

Gleichzeitig berichtete SpaceNews, dass WorldVu bei anderen Satellitenbauern Angebote für eine Konstellation von 640 Satelliten in 1200 km Höhe angefragt hätte. Dafür soll offenbar eine neue Fabrik errichtet werden, wobei WorldVu Teilhaber dieser Fabrik sein möchte. Die Rolle von SpaceX ist derweil wohl noch ungeklärt. Ob SpaceX wirklich die Satelliten baut oder nur als Investor auftritt, ist noch unklar. Dass die Satelliten mit SpaceX gestartet werden dürften, erscheint allerdings recht wahrscheinlich. Nun nehmen wir mal an, dass dieses Internet-Geschäftsmodell mit der Direktverbindung zum Endbenutzer solide ist. 640 Satelliten, jeder 100 kg und das auf 1200 km, das sind eine Menge Falcon 9 Starts. Und die Konstellation will auch erhalten werden, wenn nicht sogar erweitert? Und wer beseitigt den vielen Weltraummüll, der in 1200 km entstehen würde? Da sieht es doch noch nach einer größeren Nachfrage nach Raketenstarts aus. Jede Menge (durch Massenproduktion) günstige Nutzlasten, was ist für die wiederverwendbare Falcon 9 als Nutzlast eher prädestiniert, wenn nicht das?

Weitere Informationen:


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


» EFT-1: Letzte Vorbereitungen
28.11.2014 - Nachdem vor zwei Wochen Orion, das neue Raumschiff der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, auf seine Trägerrakete aufgesetzt wurde, haben nun zahlreiche kleinere Vorbereitungen stattgefunden, um bereit für Orions bevorstehenden Erstflug EFT-1 zu sein.
Es war ein weiterer wichtiger Schritt für Orion, das neue Raumschiff der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, auf dem langen Weg zu seinem Erstflug Exploration Flight Test 1 (EFT-1): Nachdem es sein turmförmiges Startabbruchssystem erhalten hat, wurde am 12. November das nun komplett fertiggestellte Raumschiff zu dem Startplatz SLC-37 des Weltraumbahnhofs in Cape Canaveral herausgerollt. Dort wurde Orion dann auf die Oberstufe seiner Trägerrakete vom Typ Delta IV Heavy aufgesetzt. Nachdem das Raumschiff schon seit über drei Jahren an verschiedensten Orten gefertigt, zusammengebaut und betankt wurde, werden nun die letzten Vorbereitungen getroffen, um bereit für den Erstflug am 4. Dezember zu sein.

Diese Vorbereitungen sind weit weniger spektakulär und PR-wirksam als der Rollout zum Startplatz, aber dennoch für einen reibungslosen Ablauf des Fluges unabdingbar. So wurden etwa am 20. November die Batterien installiert, die Orion während des Erstfluges mit Strom versorgen werden. Da diese Batterien nur eine begrenzte Lebensdauer haben, wurden sie so spät wie möglich montiert. Auch wurde das so genannte „Flight Readiness Review“ für Orion von der NASA und der Herstellerfirma Lockheed Martin abgeschlossen. Diese rigorose Überprüfung der Systeme des Raumschiffs, des Flugablaufs und der unterstützenden Elemente stellt sicher, dass Orion bereit für seinen Erstflug ist. Doch nicht nur an der Ostküste der Vereinigten Staaten am Cape Canaveral, sondern auch im Westen sind die Vorbereitungen auf EFT-1 im vollen Gange. Nach dem Flug wird Orion hoffentlich sanft im pazifischen Ozean landen. Zwar befindet sich bei EFT-1 noch keine Besatzung an Bord der Kapsel, dafür aber wichtige Daten, die während des Fluges von verschiedenen Instrumenten gesammelt werden. Diese machen es erforderlich, dass die Kapsel mithilfe eines Schiffes geborgen und an Land gebracht werden muss. Dieser Vorgang wurde bereits mehrmals geübt, nun bereitet man sich am Hafen von San Diego in Kalifornien auf die tatsächliche Bergung von Orion nach EFT-1 vor. Es wurde die nötige Ausrüstung, um Orion aus dem Wasser zu befördern, auf den Bergungsschiffen USS Anchorage und USNS Salvor verladen, sie sind jetzt bereit, in See zu stechen.

Auch muss natürlich vor dem Start sichergestellt werden, dass sämtliche Systeme an Bord von Orion einwandfrei funktionieren. Um das zu überprüfen, ist es der zuverlässigste Weg, Tests der einzelnen Systeme vorzunehmen. Zu diesen Systemen gehören etwa die Kommunikationssysteme des Raumschiffs, die mithilfe der TDRS-Satelliten (Tracking and Data Relay Satellite) Befehle empfangen und Daten zu den Bodenstationen senden sollen. Diese Systeme wurden am 19. November aktiviert und während des sogenannten „Live Sky Test“ getestet. Außerdem wurden am 24. November die elektrischen Systeme getestet, die die pyrotechnischen Elemente des Raumschiffes zünden sollen. Bei diesen Komponenten handelt es sich um kleine, mit Sprengstoff gefüllte Bolzen, die ausgebrannte Stufen oder Verkleidungen abwerfen sollen. Orion besitzt solche Bolzen an der Verkleidung und der Verbindung mit der Oberstufe. Des weiteren wurden inzwischen die Tore des Mobile Service Towers geöffnet, in dem die Vorbereitungen an Orion und der Delta IV Heavy stattfinden, der Start von EFT-1 ist weiterhin um 13:05 MESZ am 4. Dezember geplant.

Orion wird das neue Raumschiff der NASA sein. Während die kommerziellen Partner der NASA für den Transport von Fracht und Astronauten zur ISS im Erdorbit zuständig sind, wird das auch MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) genannte Raumschiff Astronauten zu verschiedenen Zielen jenseits des Low Earth Orbits (LEO) transportieren. So kann eine intensivere Erkundung des Weltalls als je zuvor stattfinden. Mit der Entwicklung von Orion wurde bereits im Rahmen des 2010 gestrichenen Constellation-Programms begonnen. So konnte die Entwicklung an einem Raumschiff, an dem bereits mit Hochdruck gearbeitet wurde, fortgeführt werden.

Aktuellen Planungen zufolge soll es im Dezember 2014 dann soweit sein: Orion startet auf einer Rakete des Typs Delta IV Heavy zu seinem Erstflug 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.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:



Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:


(Autor: Martin Knipfer - Quelle: NASA)



^ Nach oben

Mars Aktuell: Marsrover Curiosity: Intensive Gesteinsanalysen von Redaktion



• Marsrover Curiosity: Intensive Gesteinsanalysen «mehr» «online»
• Mars Express: Bodenfrost im Hellas Planitia «mehr» «online»


» Marsrover Curiosity: Intensive Gesteinsanalysen
22.11.2014 - Der Marsrover Curiosity ist nach wie vor damit beschäftigt, in seinem gegenwärtigen Operationsgebiet diverse Oberflächenformationen zu analysieren. Aus den dabei zu gewinnenden Daten erhoffen sich die Wissenschaftler weitere Erkenntnisse über die klimatologische und geologische Geschichte unseres Nachbarplaneten. Dabei trat in den letzten Tagen allerdings ein Problem mit einem der Instrumente des Rovers auf.
Bereits seit dem August 2012 erforscht der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity das Innere des 154 Kilometer durchmessenden Gale-Kraters. Neben den anderen wissenschaftlichen Zielen, welche die NASA mit dieser ambitionierten Mission verbindet, richtet sich das Interesse der Marsforscher dabei besonders auf die Untersuchung der klimatologischen und geologischen Bedingungen, welche einstmals in dieser Region des Mars vorgeherrscht haben. Ein speziellen Interesse gilt dabei dem im Inneren des Gale-Krater gelegenen Zentralberg "Aeolis Mons".

Diverse Aufnahmen von verschiedenen Marsorbitern zeigten bereits im Vorfeld der Curiosity-Mission, dass dieser etwa 5.500 Meter über den Boden des Kraters hinausragende Berg an seinen Flanken über einen ausgeprägten Schichtaufbau verfügt. In den einzelnen Schichten ist - vergleichbar mit den Steilwänden des Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona - die langfristige klimatologische und geologische Geschichte dieser Region der Marsoberfläche enthalten. Anders als in den auf der Erde gewonnenen Bohrkernen liegen diese Informationen dabei mehr oder weniger offen zutage und sind für den Rover Curiosity somit relativ leicht einsehbar.

Durch eine langsame ’Besteigung’ des Berges, welche mit ausführlichen Analysen von aus geologischer Sicht interessant erscheinenden Ablagerungen verbunden ist, soll diese Entwicklungsgeschichte im weiteren Verlauf der Mission Schritt für Schritt erforscht und entschlüsselt werden. Auf diese Weise erhoffen sich die auf die Erforschung des Mars spezialisierten Wissenschaftler weitere Erkenntnisse darüber, wann, wie, warum und in welchen Zeiträumen sich das Klima und die Umweltbedingungen auf dem Mars einstmals so dramatisch verändert haben.

Auf seinem Weg zu der Basis dieses Berges erreichte Curiosity bereits am 18. September 2014, dem Sol 753 seiner Mission, die Region "Pahrump Hills", wo er sich seitdem intensiv als ’Feldgeologe’ betätigt hat. Dieses Gebiet ist nach der Meinung der an der Curiosity-Mission beteiligten Geologen ein Bestandteil der untersten Gesteinsschicht auf der sich der Zentralberg Aeolis Mons aufbaut. Zwecks der Untersuchung der hier befindlichen Gesteine wurde am 24. September ein an dem Instrumentenarm befindlicher Bohrer eingesetzt um Material zu gewinnen, welches anschließend über mehrere Wochen hinweg ausführlich mit den verschiedenen Instrumenten des Rovers analysiert wurde (Raumfahrer.net berichtete).

Erhöhte Hämatit-Vorkommen

Bei den Untersuchungen mit dem CheMin-Spektrometer zeigte sich, dass die untersuchte Bodenprobe über einen signifikanten Anteil des Eisenoxidminerals Hämatit verfügt. Diese Entdeckung ist für die beteiligten Wissenschaftler besonders deshalb von Bedeutung, weil bereits im Jahr 2010 eines der Instrumente des NASA-Orbiters Mars Reconnaissance Orbiter (kurz MRO) in genau dieser Region des Gale-Kraters Hinweise auf erhöhte Hämatit-Vorkommen geliefert hatte.

"Dieser Fund stellt eine direkte Verbindung zu den Messdaten her, welche wir aus dem Orbit heraus gewonnen haben", so der Curiosity-Projektwissenschaftler John Grotzinger vom California Institute of Technology in Pasadena/Kalifornien. Die Wissenschaftler können sich jetzt sicher sein, dass sie die bisherigen Messungen des MRO zur Identifikation von Mineralen auf der Marsoberfläche richtig interpretiert haben und werden dies in Zukunft bei der Planung der wissenschaftlichen Aktivitäten berücksichtigen.

"Wir haben mittlerweile den Bereich des Kraters erreicht, aus dem die mineralogischen Informationen stammen, die bei der Auswahl des Gale-Kraters als Landeplatz eine wichtige Rolle gespielt haben", erläutert Ralph Milliken von der Brown University. "Wir sollten nun in der Lage sein, auf der Grundlage der Daten der Orbiter vorherzusagen, welche Mineralien wir wo vorfinden werden. Auf diese Weise können wir in Zukunft die Orte, wo weitere Bohrungen durchgeführt werden sollen, ganz gezielt auswählen."

Intensive Erforschung der Pahrump Hills

Auch in den auf die Analyse der Bohrprobe folgenden Wochen hat sich Curiosity auf die Untersuchung der in der unmittelbaren Umgebung der Pahrump Hills befindlichen und dort frei zutage tretenden Grundgesteine konzentriert. Der Rover absolvierte hierzu in Abständen von jeweils einigen Tagen mehrere kurze Fahrten über jeweils nur wenige Meter. Am Ende einer jeden Etappe erfolgten weitere Analysen und Messungen, welche von ausführlichen Beobachtungskampagnen der verschiedenen bildgebenden Instrumente begleitet wurden. Im Rahmen einer ersten ’Besichtigungstour’ durch die Pahrump Hills legte der Rover dabei eine Strecke von insgesamt rund 110 Metern zurück und untersuchte dabei Bereiche, welche sich von ihrem Höhenniveau her um etwa neun Meter unterschieden.

"Wir konnten [hierbei] eine vielfältige Geologie beobachten", so Dr. Ashwin Vasavada, der stellvertretende Projektwissenschaftler der Curiosity-Mission am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien. "Einige Bereiche weisen eine feine Schichtung auf und sind von ihrer Zusammensetzung her sehr feinkörnig. Andere Bereiche sind eher blockartig gestaltet und haben sich gegenüber den erosiven Kräften als sehr widerstandsfähig herausgestellt."

Einige diese Formationen sind von Ablagerungen bedeckt, welche Unterschiede in ihrer jeweiligen chemischen Zusammensetzung aufweisen. Andere Strukturen sind von feinen Mineraladern durchzogen oder weisen unterschiedliche Grade einer Zementation auf. "Es gibt hier viel zu erforschen", so Dr. Ashwin Vasavada weiter.

Nach dem Abschluss seiner ersten ’Runde’ durch die Pahrump Hills begann Curiosity einen zweiten ’Durchgang’, bei dem mehrere der bereits zuvor kurz untersuchten Oberflächenziele erneut angesteuert wurden. Diesmal ließen sich die beteiligten Wissenschaftler jedoch etwas mehr Zeit und untersuchten dabei ausgewählte Bereiche ausführlicher und im Detail.

"Die Variationen, die wir bisher gesehen haben, zeigen uns, dass sich die Umweltbedingungen in diesem Bereich der Marsoberfläche im Laufe der Zeit verändert haben. Dies trifft sowohl für die Zeit zu, als sich die Sedimente gebildet haben als auch für die Zeit, in der sie sich zu Grundgestein verfestigt haben. Wir konnten mehrere Ziele identifizieren, von denen wir denken, dass sie uns die besten Chancen bieten, Antworten auf die Fragen zur Entstehung dieser Ablagerungen zu erhalten. Haben sie sich in stehenden oder in fließenden Gewässern gebildet? Welchen Einfluss hatte der durch den Wind verfrachtete Sand? Und in welchem Ausmaß und auf welche Art hat sich die Zusammensetzung der Materialien während der Zeit verändert?", so Dr. Vasavadas Erklärung für diese ausführlichen und somit auch zeitintensiven Arbeiten, welche jedoch voll und ganz der Zielsetzung der Mission entsprechen.

Im Verlauf der vergangenen Woche konzentrierte sich das Interesse der Wissenschaftler hierbei auf eine mit dem Namen "Book Cliffs" belegte Gesteinsformation. Hierbei kam unter anderem an drei verschiedenen auf diesem Gesteinsaufschluss gelegenen Stellen das "Dust Removal Tool" (kurz DRT) zum Einsatz, bevor diese Bereiche eingehenderen Analysen unterzogen wurden.

Bei dem DRT handelt es sich um eine aus Borsten aus Edelstahl bestehende Bürste, mit der eine zu untersuchende Gesteinsformation von der obersten Staubschicht befreit werden kann. Eine solche Staubschicht, welche unter Umständen seit Jahrmillionen den auftretenden Umweltbedingungen - einschließlich der einfallenden kosmischen Strahlung - ausgesetzt war, kann zum Beispiel die Messergebnisse des APX-Spektrometers verfälschen.

Die weitere Vorgehensweise

Für den heutigen Tag ist vorgesehen, speziell diese drei Bereiche erneut mit der MastCam - der Hauptkamera des Rovers - abzubilden und dabei durch den Einsatz verschiedener Filter multispektrale Aufnahmen zu gewinnen, welche in Kombination mit den Daten von anderen Instrumenten Informationen über die Zusammensetzung von Book Cliffs liefern sollen. Die ChemCam wird diese Stellen zudem erneut in einem passiven Beobachtungsmodus abtasten. Außerdem sollen die Kameras des Rovers genutzt werden, um eventuell derzeitig über dem Gale-Krater befindliche Wolken abzubilden.

Voraussichtlich am morgigen Tag wird Curiosity den Bereich von Book Cliffs verlassen und sich zu zwei neuen, mit den Namen "Alexander Hills" und "Carnivore Canyon" belegten Zielen begeben, welche sich etwa 20 Meter südöstlich vom jetzigen Standort und ebenfalls noch im Bereich der Pahrump Hills befinden. Auch hier sollen dann in der kommenden Woche ausführliche Bodenuntersuchungen durchgeführt werden. Nach der Auswertung der in den letzten Wochen gewonnenen Daten soll zudem entschieden werden, ob und - wenn ja - wo Curiosity im Bereich der Pahrump Hills eine weitere Bohrung durchführen soll.

Nach dem Abschluss der Untersuchungen an seinem jetzigen Standort soll der Rover weiter in Richtung des Zentralberges dirigiert werden und dabei höher gelegene Regionen ansteuern. Ein potentielles Ziel auf der zukünftigen Route stellt dabei eine mit dem Namen "Hematite Ridge" belegte Oberflächenformation dar. Auch hier konnte das CRISM-Spektrometer des MRO Anzeichen für erhöhte Hämatit-Konzentrationen vorfinden.

Probleme mit der ChemCam

Ein wichtiges - aber keinesfalls das einzige - Instrument für die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der auf der Marsoberfläche befindlichen Gesteine stellt das "Chemistry and Camera Instrument" (kurz "ChemCam") dar. Leider trat bei diesem Instrument während der letzten Tage ein Problem auf. Von der ChemCam empfangene Diagnosedaten zeigen, dass ein in das Instrument integrierter Dauerstrichlaser zunehmend an Leistung verliert. Dieser Dauerstrichlaser wird dazu verwendet, um das Schmidt-Cassegrain-Teleskop der ChemCam zu fokussieren, bevor der Hauptlaser des Instruments aktiv wird und das für eine Untersuchung angepeilte Ziel mit einer Serie von einzelnen Laserpulsen ’beschießt’. Bisher kam dieser Dauerstrichlaser bereits mehr als 2.000 mal zum Einsatz.

Für den Fall das die Leistung des Dauerstrichlasers noch weiter abfällt und dabei einen Punkt erreicht, an dem dessen Leistung nicht mehr zum Fokussieren des Teleskops ausreicht, plant das zuständige Instrumententeam den ausführlichen Test einer alternativen Methode. Statt eines dauerhaften Abstrahlens einer Lichtwelle mit konstanter Intensität durch den Dauerstrichlaser soll hierbei vielmehr der Hauptlaser eingesetzt werden, um noch vor der Durchführung einer geplanten Messung einige Pulse abzusetzen, welche dabei ausschließlich der Teleskop-Fokussierung dienen sollen. Erstmals kam diese Methode am gestrigen Tag zum Einsatz.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 816 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mehr als 9,5 Kilometer auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 202.970 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: USGS, JPL, University of Leicester, UMSF-Forum)


» Mars Express: Bodenfrost im Hellas Planitia
01.12.2014 - Am vergangenen Donnerstag veröffentlichte Aufnahmen der Raumsonde Mars Express zeigen die von Frostablagerungen bedeckte Oberfläche des Impaktbeckens Hellas Planitia auf dem Mars.
Bereits seit dem 25. Dezember 2003 befindet sich die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express in einer Umlaufbahn um den Mars und liefert den an dieser Mission beteiligten Wissenschaftlern seitdem regelmäßig eine Vielzahl an Bildaufnahmen und weitere Daten über die Atmosphäre und die Oberfläche unseres äußeren Nachbarplaneten, durch deren Auswertung sich für die Planetenforscher wertvolle Einblicke in dessen Entwicklungsgeschichte ergeben. Die sieben wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Marsorbiters lieferten dabei wichtige Beiträge zur Untersuchung der Oberflächengeologie sowie zur ’Geschichte des Wassers’ auf unserem Nachbarplaneten und damit auch zur Klärung der Frage, ob einstmals ’Leben auf dem Mars’ möglich war.

Bei einem dieser Instrumente handelt es sich um die "High Resolution Stereo Camera" (kurz "HRSC"). Die wissenschaftliche Aufgabe dieser hochauflösenden Stereokamera besteht in der multispektralen und dreidimensionalen Erfassung der Morphologie und Topographie der Marsoberfläche, wobei unter optimalen Bedingungen eine Auflösung von bis zu 10 Metern pro Pixel erreicht werden kann. Aus diesen Daten lassen sich für die Erforschung des Mars wichtige Erkenntnisse über die aktuelle Beschaffenheit der Planetenoberfläche sowie über die vulkanische, fluviale und glaziale Geschichte des Mars ableiten (Raumfahrer.net berichtete).

Inzwischen wurden mit der HRSC-Kamera mehr als 90 Prozent der Marsoberfläche abgebildet. Die bisher angefertigten Aufnahmesequenzen wurden während lediglich etwa 4.000 Orbits angefertigt. Zum einen wird die HRSC nicht bei jedem Orbit aktiv, damit auch die anderen Instrumente der Raumsonde die für ihre Messungen nötigen Beobachtungszeiten erhalten. Außerdem herrschen nicht immer optimale Beobachtungsbedingungen für die HRSC, da eventuell zeitgleich zu dem jeweiligen vorgesehenen Aufnahmezeitpunkt auftretende störende atmosphärische Effekte wie Staubstürme oder Wolkenbildung die Beobachtungen zu stark beeinträchtigen können.

Das Impaktbecken Hellas Planitia

Zum Beispiel behinderte in den vergangenen Jahren immer wieder der in der Marsatmosphäre befindliche Staub einen ’freien Blick’ auf den Boden des Impaktbeckens Hellas Planitia. Dieses etwa 1.600 x 2.200 Kilometer durchmessende Einschlagsbecken entstand, als in der Zeitphase des Großen Bombardements vor etwa 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren ein vermutlich mehr als 100 Kilometer durchmessender Asteroid mit dem noch jungen Mars kollidierte. Durch die bei dem Impakt auftretenden Kräfte wurden zusätzlich zu dem eigentlichen Einschlagsbecken mehrere das Hellas Planitia umgebende Ringgebirge gebildet. Das äußere dieser Ringgebirge erhebt sich dabei um bis zu 2.000 Meter über das umliegende südliche Hochland des Mars.

Das Hellas Planitia ist zugleich auch das tiefste bis in die Gegenwart erhaltene Einschlagsbecken auf dem Mars. Von seinem Grund bis zum Rand des innersten Ringgebirges wird ein Höhenunterschied von mehr als 4.000 Metern erreicht. Bis zu den Gipfeln auf den weiter entfernt gelegenen Bergketten des äußeren Ringgebirges sind es teilweise sogar mehr als 9.000 Meter Höhenunterschied. Erst Ende des Jahres 2013 ergaben sich für die HRSC-Kamera Sichtbedingungen, unter denen das Innere des Hellas Planitia auch unter Bedingungen abgebildet werden konnte, welche den hohen Ansprüchen einer wissenschaftlichen Auswertung der dabei gewonnenen Daten genügten (Raumfahrer.net berichtete).

Am 23. Januar 2014 überflog Mars Express während des Orbits Nummer 12.785 das Hellas Planitia erneut und bildete bei dieser Gelegenheit einen Teilbereich dieses Impaktbeckens ab, welcher sich bei 49 Grad östlicher Länge und 46 Grad südlicher Breite befindet und somit einen Teil von dessen südlichen Regionen darstellt. Aus einer Überflughöhe von mehreren hundert Kilometern erreichte die HRSC dabei eine Auflösung von ungefähr 18 Metern pro Pixel.

Bodenfrost aus Kohlendioxideis

Auf diesen Aufnahmen finden sich eine Vielzahl von periglazialen, also durch Bodenfrost gebildeten Geländeformen. Die Oberfläche des Hellas Planitia ist hier - vergleichbar mit Raureif - in Niederungen und Senken, welche nicht vom Sonnenlicht erreicht werden, von einer dünnen Frostschicht überzogen, die aus gefrorenem Kohlendioxid besteht.

Mit einem Anteil von 95,3 Prozent stellt Kohlenstoffdioxid den Hauptbestandteil der Marsatmosphäre dar. Gefrorene Ablagerungen aus Kohlendioxid sind jedoch - abhängig von der jeweiligen Jahreszeit - auch direkt auf der Marsoberfläche relativ häufig aufzufinden, da Teile der Marsatmosphäre aufgrund des regelmäßig erfolgenden Wechsels der Jahreszeiten und der sich dabei ergebenden niedrigen Temperaturen während der Wintermonate ausfrieren und sich im Rahmen dieser Prozesse auf der Planetenoberfläche ablagern. Erst mit dem Einsetzen des "Marsfrühlings" und dem damit verbundenen erneuten Anstieg der Temperaturen sublimiert das Trockeneis wieder und geht erneut in den gasförmigen Zustand über (Raumfahrer.net berichtete).

Zum Zeitpunkt der Anfertigung der hier gezeigten Aufnahmen herrschte im Bereich des auf der südlichen Marshemisphäre gelegenen Hellas Planitia noch tiefer Winter und der Frühlingsbeginn lag in diesen Breitengraden noch in weiter Ferne. Weite Bereiche der Region sind deshalb immer noch von einer dünnen Schicht aus Kohlendioxideis überzogen. Diese Schicht verfügt über ein vieleckiges Muster und weist zudem trichterförmige Strukturen auf, welche durch das jahreszeitlich bedingte Auftauen und Gefrieren von wasserhaltigen Schichten im Untergrund entstanden sind.

Die nach Norden weisenden Berghänge schimmern in diesen Aufnahmen in verschiedenen Bronze- und Goldtönen. Dieser Effekt wurde durch die tiefstehende Sonne verursacht, welche zum Zeitpunkt der Aufnahme ungefähr 25 Grad über dem Horizont stand. Generell fällt bei der Betrachtung der Bilder auf, dass das Gelände anscheinend ’zweigeteilt’ ist. Der weiter südlich gelegene Teilbereich erscheint deutlich ’glatter’ als die nördlich angrenzende Region. Mit dieser Aufnahme wurde auch der Rand des Hellas Chaos, einem der ’chaotischen Gebiete’ auf dem Mars, erfasst.

Das Hellas Chaos

Die sogenannten "chaotischen Gebiete" zählen mit zu den interessantesten Landschaftsformen, welche die Planetologen bisher auf dem Mars beobachten konnten. Bei diesen "Chaotic Terrains" handelt es sich um ausgedehnte Regionen, welche mit einem Gewirr von kleinen, in alle Richtungen verlaufenden und sich gegenseitig schneidenden Tälern und Schluchten durchzogen sind.

Diese Gebiete zeichnen sich zudem durch eine Häufung von unterschiedlich großen Felsblöcken und zumeist bereits stark erodierten, tafelbergähnlichen Erhebungen - sogenannten Zeugenbergen - aus, welche über eine Ausdehnung von bis zu zehn Kilometern und über eine relative Höhe von mehreren hundert Metern, in Einzelfällen sogar bis zu zwei Kilometern verfügen. Auf Fotoaufnahmen, welche aus der Umlaufbahn heraus angefertigt wurden, bilden diese Gebiete auf der Marsoberfläche ein bizarres und chaotisch anmutendes Muster.

Die Bildung dieser chaotischen Gebiete wird allgemein darauf zurückgeführt, dass sich in der Vergangenheit im Untergrund des Mars vorhandenes Eis, Wasser oder Magma verlagerte. Plötzlich schmelzendes Eis setzte im Rahmen dieser Prozesse Wasser frei, welches anschließend mit hohem Druck entlang von Spalten und Störungszonen an der Planetenoberfläche austrat. Dies hatte zur Folge, dass die ursprünglich über den Eisablagerungen liegenden Gesteinsschichten zum Einsturz gebracht wurden und in großen Schollen zusammenstürzten. Das abfließende Wasser erodierte die so entstandene Landschaft zusätzlich und vollendete die Bildung der noch in der Gegenwart erkennbaren markanten Strukturen.

Die im südlichen Bereich des Hellas Planitia befindliche Region Hellas Chaos verfügt über eine Ausdehnung von etwa 200 Kilometern in nord-südlicher und 500 Kilometern in ost-westlicher Richtung. Die Entstehung des Hellas Chaos ist - wie auch die Entstehungsgeschichten der anderen chaotischen Gebiete auf dem Mars - bisher noch nicht geklärt. Verschiedene Theorien gehen davon aus, dass einstmals große Mengen an Sedimenten im Hellas-Einschlagsbecken abgelagert wurden, welche in der Folgezeit sowohl durch fließendes Wasser als auch durch eine durch äolische Prozesse bedingte Erosion teilweise wieder abgetragen wurden.

Ein Blick auf die topographische Übersichtskarte dieser Region zeigt jedoch auch, dass sich rund um das hier befindliche chaotische Gebiet großflächig erstarrte Lavaströme erstrecken. Diese Formationen - so die Erklärungsansätze der Wissenschaftler - könnten unmittelbar nach dem für die Entstehung des Hellas Planitia verantwortlichen Impakt entstanden sein oder von einem später erfolgten Ausbruch des etwa 2.000 Meter hohen Vulkans Amphitrites Patera zeugen, welcher sich südlich des Hellas-Impaktbeckens befindet.

Bildverarbeitung und HRSC-Kamera

Die weiter oben gezeigte Nadir-Farbansicht des Hellas Planitia wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche blickenden Nadirkanal und den vor- beziehungsweise rückwärts blickenden Farbkanälen der HRSC-Stereokamera erstellt. Die perspektivische Schrägansicht wurde aus den Aufnahmen der Stereokanäle der HRSC-Kamera berechnet. Das nebenstehende Anaglyphenbild, welches bei der Verwendung einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Marslandschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem der vier Stereokanäle der Kamera abgeleitet. Des Weiteren konnten die für die Bildauswertung zuständigen Wissenschaftler aus einer höhenkodierten Bildkarte, welche aus den Nadir- und Stereokanälen der HRSC-Kamera errechnet wurde, ein digitales Geländemodell der abgebildeten Marsoberfläche ableiten.

Das HRSC-Kameraexperiment an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express wird vom Principal Investigator (PI) Prof. Dr. Ralf Jaumann geleitet. Das für die HRSC-Kamera verantwortliche wissenschaftliche Team besteht derzeit aus 52 Co-Investigatoren, welche von 34 Instituten aus elf Ländern stammen.

Die hochauflösende Stereokamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter der Leitung von Prof. Dr. Gerhard Neukum entwickelt und in Kooperation mit mehreren industriellen Partnern (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH) gebaut. Sie wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Bilddaten erfolgt am DLR. Die Darstellungen der hier gezeigten Mars Express-Bilder wurden von den Mitarbeitern der Fachgruppe "Planetologie und Fernerkundung" des Instituts für Geologische Wissenschaften der FU Berlin in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof erstellt.

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

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

Sonderseite des DLR:


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



 

^ Nach oben

ISS Aktuell: 3D-Druck auf der ISS kann beginnen von Redaktion



• 3D-Druck auf der ISS kann beginnen «mehr» «online»


» 3D-Druck auf der ISS kann beginnen
24.11.2014 - Der 3D-Druck dürfte nicht nur die Kleinstserien-Produktion von Bauteilen für die Raumfahrt auf der Erde revolutionieren. Durch die Nutzung an Bord von Raumschiffen und -stationen verspricht man sich erhebliche logistische Vereinfachungen. Der Aufwand für den Teilenachschub könnte erheblich verringert werden, wenn unter Bedingungen der Schwerlosigkeit vor Ort notwendige Objekte hergestellt werden können. Die NASA beginnt nun mit ersten Tests des 3D-Drucks an Bord der ISS.
Am 17. November 2014 wurde an Bord der ISS der erste 3D-Drucker in der Microgravity Science Glovebox installiert. Das Gerät vom Startup-Unternehmen Made in Space Inc., Mountain View, Kalifornien, wurde am 21. September 2014 mit SpaceX CRS-4 zur Internationalen Raumstation gebracht. Es wird nun für anstehende 3D-Druckexperimente vorbereitet. Der additiv arbeitende Drucker wird zur Kalibrierung zunächst eine Serie kleiner Kunststoff-Plättchen (Coupons) etwa in Größe einer Briefmarke produzieren. Additiv heißt, dass zur Erstellung eines Objektes Schicht um Schicht ein Werkstoff aufgebracht wird, in diesem Fall Kunststoff (Acrylnitril Butadien Styrol). Nach Kalibrierung werden Testkupons produziert. Die Daten zur Produktion dieser Testkupons wurden bereits vor dem Start im Drucker abgespeichert. Zudem wurde noch vor dem Start im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, auf dem gleichen Drucker eine identische Serie dieser Plättchen hergestellt. Die auf der ISS unter Bedingungen der Schwerelosigkeit, genauer Mikrogravitation, produzierten Exemplare werden nach Rücktransport zur Erde mit den unter normalen Schwerkraftbedingungen erstellten hinsichtlich ihrer Produktionsgenauigkeit und Materialeigenschaften genauestens verglichen.

"Oberstes Ziel in der jetzigen ersten Phase ist", so Niki Werkheiser, 3D-Projektmanagerin im Technology Development & Transfer Office des Marshall Space Flight Center, "den Nachweis zu führen, dass ein 3D-Druckprozess unter den Bedingungen der Mikrogravitation genau so gut funktioniert wie auf der Erde." Wenn das gelingt, stehen in der zweiten Phase Design und Brauchbarkeit zu druckender Gegenstände auf der Tagesordnung.

Der 3D-Drucker an Bord der ISS kann Gegenstände mit einer maximalen Größe von 12 x 6 x 6 Zentimetern herstellen. Je nach Komplexität dauert ein Druckvorgang 15 bis 60 Minuten. Das Gerät und die Produktionsprozesse können von der Erde aus vollständig kontrolliert werden. Astronauten werden im Idealfall nur zur Druckvorbereitung und Entnahme des fertigen Produktes benötigt. Im Zuge der Tests werden später die Daten zu produzierender Gegenstände von der Erde zur ISS hochgeladen. Zur Einreichung von Produktideen sind im Rahmen eines Wettbewerbs auch US-Studenten eingeladen.

Dem 3D-Druck wird eine Schlüsselrolle in der Raumfahrt der Zukunft zugeschrieben. Letztendlich soll das Verfahren mittelfristig einer "Produktion auf Bestellung" im Weltall den Weg bereiten. Die Fähigkeit, mittels 3D-Drucker in einem Raumschiff vor Ort (Ersatz-) Teile zu produzieren, hätte ganz praktische Auswirkungen. Lediglich einige Rohstoffe statt eine Vielzahl von Einzelteilen zu transportieren, würde die Planung von Langzeit-Missionen revolutionieren. Erdnahe Raumstationen würden unabhängiger von Versorgungsmissionen. Fernmissionen wären einfacher zu konzipieren.

Neben der Produktion von Bauteilen und Werkzeugen an Bord von Raumschiffen arbeitet man noch an zwei weiteren grundlegenden Anwendungen des 3D-Drucks in der Raumfahrt. Das ist zum einen die Herstellung von Nahrungsmitteln. Zum anderen verspricht man sich mit großen 3D-Druckern und der Nutzung von Regolith als ausreichend vorhandenem Rohstoff weitreichende Vereinfachungen beim Bau einer Mondstation.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:


(Autor: Roland Rischer - Quelle: NASA)



 

^ Nach oben


"InSpace" Magazin #530
ISSN 1684-7407


Erscheinungsdatum:
1. Dezember 2014
Auflage: 5135 Exemplare


Chefredaktion
Thomas Weyrauch

Redaktion InSpace Magazin:
Axel Orth
Simon Plasger

Redaktion:
Johannes Amann
Igor Bissing
Michael Clormann
Lars-C. Depka
Klaus Donath
Günther Glatzel
Sascha Haupt
Stefan Heykes
Oliver Karger
Hans J. Kemm
Hans Lammersen
Timo Lange
Daniel Maurat
Kirsten Müller
Simon Plasger
Ralph-Mirko Richter
Roland Rischer
Peter Rittinger
Daniel Schiller
Ralf Mark Stockfisch
Karl Urban
Thomas Wehr
Thomas Weyrauch
Tobias Willerding

Kontakt / Impressum / Disclaimer

Kontaktformular

Ihr Name:
Ihre E-Mail-Adresse:

Ihre Nachricht:

Bitte vor dem Absenden online gehen.



Herausgeber
Das "InSpace"-Magazin ist eine Publikation des Raumfahrer Net e.V., Petersburger Straße 5, 10249 Berlin vertreten durch die Vorsitzenden Thomas Weyrauch und Oliver Karger.
Verantwortlich im Sinne des Presserechts ist Thomas Weyrauch (Anschrift wie Herausgeber).

Abmeldung
Eine sofortige Abmeldung vom Magazin ist jederzeit unter Magazin.Raumfahrer.net möglich. Bei Problemen hierbei können Sie sich jederzeit vertrauensvoll an webmaster@raumfahrer.net wenden.

Newsletter-Archiv
Sämtliche bisher erschienenen Ausgaben des "InSpace" Magazins können Sie auf dessen Seite unter http://magazin.raumfahrer.net nachlesen.


TrekZone
Raumfahrer.net ist die Raumfahrtrubrik des TrekZone Networks. Es entsteht in enger inhaltlicher und redaktioneller Kooperation mit TrekZone.

Urheberrecht
Alle Berichte sind das geistige Eigentum der Autorinnen und Autoren. Jede unautorisierte Übernahme ist ein Verstoß gegen das Urheberrecht.

Newsübernahme
Die Übernahme von Newsmeldungen - sowohl in ganzer Form wie auch sinngemäß - ist nur für gedruckte Publikationen erlaubt. Wir bitten dabei ausdrücklich um die Nennung unseres Namens (Quellenangabe), "Raumfahrer.net", und einen Verweis auf unsere Webseiten unter http://www.raumfahrer.net.

Betreibern von Internet-Seiten ist die Übernahme von Newsmeldungen ohne schriftliche Genehmigung des Chefredakteurs (Nachricht an Thomas Weyrauch) streng untersagt. Das Umschreiben von Newsmeldungen stellt - wie die ganzheitliche Übernahme einer Meldung - eine Verletzung unserer Rechte dar. Wir behalten uns vor, gegen derartige Fälle rechtlich vorzugehen.

Links
Gemäß eines Urteiles des Landgerichts (LG) Hamburg vom 02. Juni 1998 - Aktenzeichen 312 0 85/98: "Haftung für Links" - distanzieren sich die Redaktion von Raumfahrer.net sowie sämtliche an der Produktion Beteiligte hiermit von Aussagen und Inhalten gelinkter Seiten. Jegliche rechtlichen und gesetzlichen Verstöße auf diesen waren zum Redaktionszeitpunkt nicht bekannt. Aus diesem Grund sind wir nicht verantwortlich bzw. haftbar für Probleme oder Schäden in jeglicher Form, die durch Existenz, Kenntnis, Besuch oder Nutzung gelinkter Seiten entstehen.

Weiterverwendung persönlicher Daten
Hiermit wird gemäß 28 Abs. 3 und 4 des Bundesdatenschutzgesetzes die Verwendung von persönlichen Daten dieser Publikation zu Werbezwecken sowie zur Markt- und Meinungsforschung ausdrücklich untersagt.

2014 by Raumfahrer.net.