InSpace Magazin #539 vom 14. April 2015

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #539
ISSN 1684-7407


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Intro von Simon Plasger

Sehr verehrte Leserinnen und Leser,

in der aktuellen Ausgabe des InSpace-Magazins finden Sie unter anderem das aktuellste zur Mission Rosetta, welche zwischenzeitlich in einen Sicherheitsmodus versetzt wurde, aber auch die neueste Trägerrakete der ULA, die vor kurzen vorgestellt wurde.

Viel Freude bei der Lektüre wünscht Ihnen,

Simon Plasger

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Updates / Umfrage

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News

• Asteroid Retrieval - Die Entscheidung ist gefallen «mehr» «online»
• Raumsonde Rosetta: Sicherheitsmodus «mehr» «online»
• Die Nova von 1670 entpuppt sich als Sternkollision «mehr» «online»
• 4. indischer Navigationssatellit für IRNSS im All «mehr» «online»
• China: Doppelte Premiere beim Start eines Navsats «mehr» «online»
• Vorläufer der heutigen Galaxienhaufen entdeckt? «mehr» «online»
• Asteroidenabwehr – ein Testversuch wird konkreter «mehr» «online»
• SLS: Erster Strukturtestartikel ist fertig «mehr» «online»
• ALMA: Ein Einsteinring um die Galaxie SDP.81 «mehr» «online»
• Von der Buchmesse Leipzig: Alle guten Dinge sind Drei «mehr» «online»
• Komplexe organische Moleküle um den Stern MWC 480 «mehr» «online»
• Eine neue Flugbahn für die Raumsonde Rosetta «mehr» «online»
• Planetenentstehung im Sternsystem V4046 Sagittarii AB «mehr» «online»
• ULA stellt neue Trägerrakete vor «mehr» «online»


» Asteroid Retrieval - Die Entscheidung ist gefallen
02.04.2015 - Die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde NASA plant, einen erdnahen Asteroiden einzufangen und in den Mondorbit zurückzuführen, damit er dort von Astronauten erforscht werden kann. Nun wurden weitere Details dieses Konzeptes bekanntgegeben.
Sie sind Boten aus der Frühzeit unseres Sonnensystems: Asteroiden. Bei ihnen handelt es sich um Himmelskörper, die sich zu Zeiten der Entstehung der Planeten gebildet haben, sich jedoch nicht zu Planeten weiterentwickelt haben. Vielmehr sind sie unterschiedlich große Gesteinsbrocken, die sich seit ihrer Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren kaum verändert haben. Forscher hoffen deshalb, durch Untersuchungen von Asteroiden Genaueres über die Entstehung unseres Sonnensystems herauszufinden. Deshalb statteten bereits zahlreiche Raumsonden Asteroiden einen Besuch ab. Um Asteroiden noch genauer zu untersuchen, ist auch geplant, mithilfe von Sonden Proben zu entnehmen und diese Proben auf der Erde zu landen, damit Wissenschaftler sie in irdischen Labors analysieren können. Zu einer solchen Mission (auch Sample Return genannt) ist momentan die japanische Sonde Hayabusa 2 unterwegs, 2016 soll die amerikanische Osiris-REx-Mission folgen. Doch die aufwendigste Mission, um einen Asteroiden zu erforschen, steht noch bevor: Asteroid Redirect.

Diese Mission wurde 2013 der Öffentlichkeit vorgestellt und besteht aus zwei Teilen: Als erstes startet eine unbemannte Sonde (ARV, Asteroid Retrieval Vehicle) und fliegt zu einem erdnahen Asteroiden (NEA, Near Earth Asteroid). Dieser wird in eine Art Beutel verfrachtet, der sich an der Vorderseite des ARV befindet. Dann fliegt das ARV mitsamt dem eingefangenen Asteroiden wieder zurück und schwenkt in eine Umlaufbahn um den Mond ein. Daraufhin fliegen Astronauten mithilfe von Orion und dem Space Launch System, das neue Raumschiff und die neue Schwerlastträgerrakete der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur NASA, zu dem ARV und erforschen den Asteroiden. Diese Mission wurde noch nicht von dem US-Kongress bewilligt, ihr endgültiger Ablauf wurde nun festgelegt. Am 25. März wurde dann in einer Telefonkonferenz bekanntgegeben, dass die Wahl auf Option B (Entnahme eines kleinen Brockens von der Oberfläche eines größeren Asteroiden) gefallen ist.

2020 soll das ARV (Asteroid Retrieval Vehicle) zu einem erdnahen Asteroiden starten. Momentan gibt es drei Kandidaten für den genauen Zielasteroiden: Itokawa, Bennu und 2008 EV5. Itokawa besteht zum größten Teil aus Silikaten, der Asteroid wurde bereits 2005 von der japanischen Raumsonde Hayabusa erforscht. Aufnahmen zeigen, dass sich auf seiner Oberfläche hunderte von kleinen Brocken befinden, geeignet zur Rückführung durch das ARV. Bennus genaue Zusammensetzung ist noch unbekannt, er wird jedoch ab 2018 von der amerikanischen Raumsonde Osiris-REx genauer untersucht werden. 2008 EV5 besteht zum hauptsächlich aus Kohlenstoff, er wurde bisher nur von der Erde aus mithilfe von Radar untersucht. Welcher dieser Asteroiden letztendlich ausgewählt wird, wird 2019 entschieden, bis dahin wird weiterhin nach anderen geeigneten Kandidaten gesucht.

Zunächst wird der Zielasteroid mithilfe von mehreren optischen Kameras an Bord des ARVs während mehreren Vorbeiflügen in etwa einem Kilometer Entfernung genauer untersucht, um geeignete Brocken auf der Oberfläche zu finden. Danach werden zunächst zwei Trockenläufe an bis zu drei verschiedenen Stellen des Asteroiden durchgeführt. So wird die Gravitation an diesen Orten genauer bestimmt, außerdem können schärfere Bilder aufgenommen werden. Dann wird mit dem Einsammeln eines Brockens begonnen. Das ARV steuert auf den Felsen zu und landet dann mithilfe von drei Landebeinen über ihm. Zwei Roboterarme, an deren Enden mehrere kleine Schaufeln angebracht sind (Microspines), greifen sich dann den Brocken. Ist diese Aufgabe abgeschlossen, stößt sich das ARV mithilfe der Landebeine wieder von der Oberfläche des Asteroiden ab. Dabei wird der Brocken sozusagen von dem Asteroiden abgerissen. Sollte die Entnahme des Brockens beim ersten Anlauf scheitern, sind vier weitere Versuche möglich.

Nachdem die Probe entnommen wurde, wird sie zunächst drei Tage lang mithilfe der Kameras untersucht. Danach beginnt der nächste Teil der Mission: Die Demonstration einer Technik zur planetaren Verteidigung. So sollen potenziell gefährliche Asteroiden davon abgehalten werden, auf die Erde einzuschlagen. Zu diesem Zweck fliegt das ARV mehrmals um den Asteroiden herum. Die Schwerkraft des Raumfahrzeuges bewirkt dabei eine minimale Bahnänderung, die im realen Einsatz den Asteroiden von seinem Kollisionskurs mit der Erde ablenken könnte. Nachdem die Ergebnisse dieser Demonstration bestätigt wurden, führt das ARV den Asteroidenbrocken in einen Mondorbit zurück, damit er dort von Astronauten eingehend untersucht werden kann. Dazu verfügt das ARV über eine innovative Antriebstechnologie: Einen Solar-elektrischen Antrieb.

Bei konventionellen Raketenantrieben wird der Treibstoff zusammen mit dem Oxidator verbrannt, die Verbrennungsgase werden nach hinten ausgestoßen. Der Rückstoß treibt das Raumfahrzeug nach vorne. Bei einem Solar-elektrischen Antrieb wird dagegen ein elektrisch geladenes Gas (häufig wird Xenon verwendet) mithilfe eines Elektromagnetfeldes nach hinten ausgestoßen und so das Raumfahrzeug angetrieben. Die nötige elektrische Energie wird von Solarzellen produziert. Zwar ist der Schub relativ gering, der mithilfe eines solchen Antriebes erzeugt werden kann, der Antrieb ist jedoch wesentlich effizienter als ein gewöhnlicher Raketenantrieb. So kann das Gewicht des Raumfahrzeuges erheblich reduziert werden, da nun weniger Treibstoff benötigt wird. Solar-elektrische Antriebe werden bereits in Erdsatelliten eingesetzt, der Antrieb des ARVs ist jedoch um ein vielfaches leistungsstärker. Es wird etwa sechs Jahre dauern, bis das ARV mithilfe dieser Antriebstechnologie in einen Orbit 70.000 km über der Mondoberfläche eingeschwenkt ist. Unterdessen wird der Brocken weiterhin untersucht.

Dann, Ende 2025, soll es soweit sein: Das Space Launch System (SLS), die neue Schwerlastträgerrakete der NASA, hebt von dem Startplatz LC-39B des Kennedy Space Centers in Florida ab. Es transportiert Orion, das neue Raumschiff der Behörde, an Bord von ihm sind zwei Astronauten. Die Oberstufe der Rakete transportiert das Raumschiff zum Mond. Orion schwenkt in denselben Orbit wie das ARV ein und dockt dort an dem Raumfahrzeug mitsamt dem Asteroiden an. Die beiden Astronauten führen daraufhin mehrere Außenbordeinsätze in ihren Raumanzügen durch, bei denen sie den Asteroidenbrocken genauer untersuchen und Bodenproben von ihm entnehmen. Nach etwa sieben Tagen dockt Orion wieder von dem ARV ab und fliegt zurück zur Erde. Das kapselförmige Crewmodul tritt in die Erdatmosphäre ein und landet daraufhin sanft mithilfe von Fallschirmen im pazifischen Ozean. Die Mission wird insgesamt 24 bis 25 Tage dauern.

Das wichtigste Ziel von Asteroid Retrieval ist es, Technologien zu testen, die für das Fernziel der NASA von großer Bedeutung sein könnten, nämlich einer bemannten Landung auf dem Mars. Dazu zählt etwa der solarelektrische Antrieb des ARVs, der auch ein Marsraumschiff antreiben könnte. Auch wird es geübt, große Objekte in einen Mondorbit zu befördern und diese Umlaufbahn dann als Brückenkopf für eine Mission zu nutzen. Außerdem werden Außenbordeinsätze jenseits des niedrigen Erdorbits und das Einsammeln von Bodenproben trainiert. Des weiteren kann das ARV die technische Basis für ein Raumschiff darstellen, mit dem die Marsmonde Phobos und Deimos erforscht werden. Insgesamt wird das ARV wohl 1,25 Milliarden Dollar plus die Trägerrakete kosten, die gesamte Mission dürfte wohl mit drei bis vier Milliarden Dollar zu Buche schlagen. SLS und Orion werden bereits entwickelt, hier arbeitet man gegenwärtig auf eine wichtige Designprüfung hin, bei der das Design eingefroren und mit der Produktion der Hardware begonnen wird. Für die Entwicklung des ARVs hat die NASA bei dem Kongress für das Fiskaljahr 2016 220 Millionen Dollar angefragt, diese Geldmittel sind jedoch noch nicht bewilligt.

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(Autor: Martin Knipfer - Quelle: NASA, SpaceNews)


» Raumsonde Rosetta: Sicherheitsmodus
03.04.2015 - Im Rahmen eines dichten Überfluges über die Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko versetzte sich die Raumsonde Rosetta am vergangenen Wochenende in einen Sicherheitsmodus.
Nach einem mehr als zehn Jahre andauernden Flug erreichte die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 das Ziel ihrer Reise - den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt). Seitdem ’begleitet’ Rosetta diesen Kometen auf seinem weiteren Weg in das innere Sonnensystem und untersucht dieses Relikt aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems dabei aus einer in unterschiedlichen Entfernungen zur Kometenoberfläche verlaufenden Umlaufbahn heraus intensiv mit elf wissenschaftlichen Instrumenten.

Im Rahmen dieser Untersuchungen überflog Rosetta am Vormittag des 28. März 2015 die Oberfläche von 67P in einem Abstand von lediglich 14 Kilometern. Dieser in kurzer Distanz verlaufende Überflug bot den beteiligten Wissenschaftlern die erneute Möglichkeit, Details auf der Kometenoberfläche mit einer hohen Auflösung abzubilden und die den Kometen umgebende Koma zu untersuchen. Allerdings zeigte sich dabei auch erneut, dass derartig ’nahe’ Begegnungen mit 67P nicht ohne ein gewisses Risiko sind, denn kurz nach der dichtesten Annäherung an die Kometenoberfläche versetzte sich die Raumsonde in einen Sicherheitsmodus.

Verfälschte Star-Tracker-Daten

Aufgrund der in den letzten Wochen durch die zunehmende Annäherung an die Sonne immer weiter ansteigenden kometaren Aktivität von 67P entweichen mittlerweile immer größere Mengen an Gasen von der Kometenoberfläche in das Weltall, welche dabei auch einen gewissen ’Druck’ auf die Raumsonde und deren zwei Solarpaneele, welche eine Gesamtfläche von etwa 64 Quadratmetern aufweisen, ausüben. Je dichter sich Rosetta dem Kometen annähert, desto größer fallen dabei auch die auftretenden Ablenkungen von der vorgesehenen Flugbahn aus. Der am 28. März gegebene Druck dieser Gaspartikel hatte zur Folge, dass sich die Orientierung Raumsonde im All minimal veränderte. Daraus resultierte letztendlich, dass die für die Kommunikation mit der Erde eingesetzte Hauptantenne von Rosetta nicht mehr direkt auf die für den Empfang von Radiosignalen vorgesehenen Empfangsstation des ESTRACK der ESA ausgerichtet war.

Unter anderem um solchen voraussehbaren Ereignissen entgegenzuwirken verfügt die Raumsonde Rosetta zwecks der Bestimmung der aktuellen Flugbahn und der Ermittlung der dabei gegebenen Orientierung im Raum über sogenannte Sternsensoren. Hierbei handelt es sich um zwei redundante Kamerasysteme, welche in regelmäßigen Abständen den Sternenhimmel abbilden und die dabei erkannten Sterne mit einer Sternkarte abgleichen. Aufgrund der dadurch gewonnenen Daten zur Lageorientierung kann Rosetta die Position im All autonom erkennen und anschließend gegebenenfalls selbstständig korrigieren - so jedenfalls die Theorie.

Es war bereits im Vorfeld der Mission bekannt, dass die Startracker nicht nur zuvor definierte Hintergrundsterne, sondern auch von dem Kometen entweichende Staubpartikel registrieren werden. Aufgrund dieser die Sternsensoren beeinflussenden Partikel sind die Startracker und die für die Bearbeitung eingesetzte Software auf bis zu 1.000 ’falsche’ Objekte pro Foto ausgelegt. Allerdings konnten die Star-Mapper von Rosetta am 28. März während der Phase der dichtesten Annäherung der Raumsonde an die Oberfläche von 67P die hierfür ausgewählten Sterne dennoch nicht mehr einwandfrei identifizieren, da sich einfach zu viele Staubpartikel durch das Sichtfeld der Kamera bewegten, welche dabei die Aufnahmedaten verfälschten.

Während des Überfluges des Kometen registrierte das Kontrollsystem der Raumsonde diverse Fehlermeldungen. Hunderte von Staubpartikeln wurden dabei innerhalb kürzester Zeit von der entsprechenden Software fälschlicherweise als Hintergrundsterne interpretiert. Erst etwa 24 Stunden nach dem erstmaligen Auftreten dieses Problems hatte sich die Situation soweit beruhigt, dass die beide Startracker-Systeme wieder verwertbare Daten liefern konnten.

Allerdings hatte sich die Orientierung der Raumsonde im All in der Zwischenzeit so sehr verändert, dass die Hauptantenne nicht mehr einwandfrei auf die Erde ausgerichtet und eine Kommunikation mit der Bodenstation nahezu unmöglich war. Weitere Fehlermeldungen der Startracker-Software führten dann in den folgenden Stunden zudem zu einer ungewöhnlichen Häufung von Fehlermeldungen im Routinebetrieb der Raumsonde. Dies hatten letztendlich zur Folge, dass sich Rosetta schließlich am vergangenen Sonntag in einen vorsorglichen Sicherheitsmodus versetzte.

Bereits am darauf folgenden Tag konnte das für die Steuerung von Rosetta verantwortliche Team des ESOC jedoch wieder den normalen Betrieb der Raumsonde etablieren. Das primäre Ziel bestand dabei zunächst in der Wiederaufnahme des regulären Flugbetriebes, bei dem sich Rosetta am 1. April 2015 in einer Entfernung von etwa 400 Kilometern zur Kometenoberfläche befand. Diesem Orbitverlauf folgend wird sich die Raumsonde der Kometenoberfläche am kommenden Mittwoch zunächst wieder bis auf etwa 140 Kilometer annähern und dabei weitere Daten sammeln. Allerdings, so die Mitarbeiter der Mission, könnte es noch mehrere Wochen dauern, bis alle elf Instrumente der Raumsonde wieder vollständig in Betrieb genommen werden können.

Derzeit sind die Mitarbeiter der Rosetta-Mission damit beschäftigt, diesen am vergangenen Wochenende erfolgten Vorfall, welcher zudem mit einem bereits am 14. Februar 2015 erfolgten Ereignis vergleichbar ist (Raumfahrer.net berichtete), zu analysieren. Auch in Zukunft - so jedenfalls die bisherigen Planungen - soll der Komet 67P in kurzen Entfernungen von der Raumsonde passiert werden. Dies macht jedoch nur wenig Sinn, wenn sich der Kometenorbiter dabei in einen Sicherheitsmodus versetzt oder wenn dabei sogar die allgemeine Sicherheit von Rosetta gefährdet wird.

Philae

Keinen Einfluss wird die gegenwärtige Situation dagegen laut dem aktuellen Planungsstand auf die weitere Suche nach dem Kometenlander Philae haben (Raumfahrer.net berichtete). Wie geplant soll die nächste ’Horchkampagne’ nach einem Lebenszeichen von Philae bereits im April durchgeführt werden.

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


» Die Nova von 1670 entpuppt sich als Sternkollision
04.04.2015 - Bisher wurde angenommen, dass es sich bei einem im Jahr 1670 beobachteten ’neuen Stern’ um eine gewöhnliche Nova handelte. Erst jetzt entdeckten Astronomen, dass das damals beobachtete Himmelsereignis vielmehr durch eine gewaltige Sternkollision ausgelöst wurde.
Historische Aufzeichnungen von Novae-Ausbrüchen sind äußerst selten und somit für die moderne Astronomie von einem besonderen Interesse. Dies ist ganz besonders dann der Fall, wenn sich aus diesen Beobachtungen auch noch in der Gegenwart neue Erkenntnisse ableiten lassen können.

Im Jahr 1670 beobachteten Astronomen am nächtlichen Himmel im Bereich des ansonsten eher unscheinbaren Sternbildes Vulpecula (zu deutsch "Füchschen") das Aufleuchten eines "neuen Sterns". Einige der bedeutendsten Himmelsbeobachter dieser Epoche, darunter die Astronomen Giovanni Domenico Cassini und Johannes Hevelius - der Begründer der Kartografie des Erdmondes - haben den nachfolgenden Generationen sorgfältige Aufzeichnungen dieser Himmelserscheinung hinterlassen. Hevelius beschrieb seine Beobachtung als "Nova sub capite Cygni" - als einen neuen Stern unterhalb des Kopfes im Bereich des Sternbildes Schwan (lat. Name "Cygnus").

In der Gegenwart wird dieses Objekt als Nova Vul 1670 bezeichnet und ist zudem unter dem Namen CK Vulpeculae als ein Stern mit veränderlicher Helligkeit klassifiziert.

Bei den ersten Beobachtungen vor mehr als 340 Jahren war Nova Vul 1670 mit einer Helligkeit von bis zu 2,6 mag noch leicht mit dem bloßen Auge sichtbar. In den folgenden zwei Jahren zeigte das Objekt dann zunächst deutlich erkennbare Helligkeitsschwankungen bevor es zunächst von Nachthimmel ’verschwand’. In der Folgezeit konnten die Astronomen Nova Vul 1670 noch zweimal beobachten bevor diese vermeintliche Nova endgültig unsichtbar wurde. Obwohl die Aufzeichnungen das Phänomen für die damalige Zeit überraschend gut dokumentierten, fehlte auch den besten Astronomen dieser Epoche einfach die notwendige technische Ausrüstung und das Wissen, um die eigenartigen Eigenschaften dieser scheinbaren Nova erklären zu können.

Erst während des 20. Jahrhunderts kamen die Astronomen zu dem Schluss, dass die meisten Novae durch explosive Ausbrüche in engen Doppelsternsystemen erklärt werden können. Das eigentümliche Verhalten von Nova Vul 1670 war jedoch auch mit diesem Modell nicht schlüssig zu erklären und blieb bis auf weiteres ein Rätsel. Selbst mit der ständig wachsenden Empfindlichkeit der astronomischen Beobachtungsinstrumente war es lange Zeit nicht möglich, überhaupt auch nur eine Spur dieses Ereignisses an der entsprechenden Stelle am Himmel nachzuweisen.

Erst in den 1980er Jahren gelang es einem Team von Astronomen, in der Umgebung der Ausbruchsstelle einen schwachen Nebel zu lokalisieren. Obwohl diese Entdeckung eine verlockende Verbindung zu dem Ereignis von 1670 darstellte, trug sie doch wenig dazu bei, um die wahre Natur von dem zu entschlüsseln, was vor über 340 Jahren am Himmel über Europa zu beobachten war.

Durch Untersuchungen mit modernen Instrumenten konnten Astronomen dieses Rätsel jetzt jedoch lösen.

Eine gewaltige Sternkollision

"Das Objekt galt für viele Jahre als Nova, aber je länger es untersucht wurde, desto weniger sah es nach einer gewöhnlichen Nova oder irgendeiner anderen Art von explodierenden Sternen aus", so Dr. Tomasz Kamiński, der Erstautor einer entsprechenden Studie, welcher zum Zeitpunkt der Beobachtungen am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn und inzwischen bei der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile tätig ist. "Wir haben das Gebiet jetzt in Submillimeter- und Radiowellenlängen untersucht. Und dabei haben wir herausgefunden, dass die gesamte Umgebung dieses Überrests in ein kühles Gas eingebettet ist, das eine Vielzahl von Molekülen in ungewöhnlicher chemischer Zusammensetzung enthält."

Für den Nachweis der chemischen Zusammensetzung der Gaswolke - hierbei wurden verschiedene neutrale und ionisierte Moleküle wie zum Beispiel Kohlenstoffmonoxid, Cyanwasserstoff, Ammoniak oder Siliziummonoxid und sogar das organische Molekül Formaldehyd entdeckt - sowie der Untersuchung der Häufigkeitsverhältnisse unterschiedlicher Isotope nutzten die an den Untersuchungen beteiligten Astronomen neben dem APEX-Radioteleskop in den chilenischen Anden das Submillimeter Array (kurz "SMA") auf Hawaii und das vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bad Münstereifel-Effelsberg betriebene 100-Meter-Radioteleskop. Die Untersuchungen ergaben ein sehr detailliertes Bild des Aufbaus dieser Region und ermöglichen zudem eine Abschätzung darüber, woher das dort befindliche Material stammt.

Die Wissenschaftler gelangten dabei zu dem Ergebnis, dass die in dieser Region des Weltalls konzentrierte Masse an kalten Gasen zu groß ausfällt, um in einem Nova-Ausbruch entstanden zu sein. Des weiteren weichen auch die im Bereich von Nova Vul 1670 gemessenen Isotopenverhältnisse zu stark von dem ab, was man von einer Nova erwarten würde. Vielmehr war für das im Jahr 1670 beobachtete ’Himmelsschauspiel’ laut den an den Untersuchungen beteiligten Astronomen eine gewaltige Kollision von zwei Sternen verantwortlich, welche leuchtkräftiger ausfiel als der Ausbruch einer ’gewöhnlichen’ Nova, aber weniger stark als eine Supernova. Derartige Sterne werden auch als "Red Transients" beziehungsweise Leuchtkräftige Rote Nova bezeichnet.

Hierbei handelt es sich um ein sehr seltenes Ereignis, bei dem sich die zwei eng beeinander liegende Sterne eines Doppelsternsystems zunächst auf einer spiralförmig verlaufenden Bahn zunächst noch weiter annähern und schließlich miteinander kollidieren. Im Rahmen dieser Kollision ’explodiert’ einer der beiden Sterne, wobei Materie aus dem Inneren des zerstörten Sterns in die Umgebung hinausgeschleudert wird. Von diesem Stern verbleibt ein nur schwach leuchtender Überrest, welcher in eine kalte Hülle aus Gasmolekülen und Staub eingebettet ist. Diese den Astronomen erst seit kurzem bekannte Klasse von explosiven Sternen kann die Beobachtungsergebnisse von Nova Vul 1670 fast perfekt erklären.

"Diese Art von Entdeckungen macht am meisten Spaß - etwas, das vollkommen unerwartet kommt", so Prof. Dr. Karl M. Menten vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie, einer der Co-Autoren dieser Studie, der zugleich die Forschungsabteilung "Millimeter- und Submillimeter-Astronomie" am MPIfR leitet.

Die hier kurz vorgestellten Ergebnisse von Dr. Tomasz Kamiński et al. wurden am 23. März 2015 unter dem Titel "Nuclear ashes and outflow in the oldest known eruptive star Nova Vul 1670" in der Fachzeitschrift Nature publiziert.

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Fachartikel von Dr. Tomasz Kamiński et al.:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: ESO, Max-Planck-Institut für Radioastronomie)


» 4. indischer Navigationssatellit für IRNSS im All
04.04.2015 - Am 28. März 2015 brachte eine Trägerrakete vom Typ PSLV den indischen Navigationssatelliten IRNSS 1D von der Rampe Nummer 2 des Raumflugzentrums Satish Dhawan der indischen Weltraumforschungsorganisation (ISRO) auf der Insel Sriharikota an Indiens Südküste aus in den Weltraum.
Die erste Stufe der Rakete mit der missionsbezogenen Bezeichnung PSLV-C27 wurde von sechs zusätzlichen, seitlich angebrachten Boostern unterstützt, die Rakete flog in der sogenannten XL-Version. Letztere kam bereits beim Start der Mondsonde Chandrayaan 1 (PSLV-C11), des Kommunikationssatelliten GSAT 12 (PSLV-C17), des Radarsatelliten RISAT 1 (PSLV-C19), des Marsorbiters MOM alias Mangalyaan (PSLV-C25) und der drei Schwestersatelliten von IRNSS 1D zum Einsatz.

Im Rahmen der Mission PSLV-C22 gelangte IRNSS 1A am 1. Juli 2013 in den Weltraum. IRNSS 1B war am 4. April 2014 Nutzlast auf PSLV-C24. IRNSS 1C wurde am 15. Oktober 2014 von PSLV-C26 befördert.

Der Flug des beim Start 44,4 Meter hohen, rund 320 Tonen schweren Projketils PSLV-C27 mit IRNSS 1D an der Spitze begann um 17:19 Uhr Ortszeit (IST) bzw. um 12:49 Uhr MEZ am 28. März 2015. Nach dem Aufbrauchen des festen Treibstoffes in den seitlich angebrachten Boostern vom Typ PS0M-XL und der ersten Stufe mit der Bezeichnung PS1 sowie der Zündung der zweiten, mit den flüssigen Treibstoffen UH25 (75% Unsymmetrisches Dimethylhydrazin (UDMH) + 25% Hydrazinhydrat) und N2O4 (Distickstofftetroxid) betriebenen Raketenstufe PS2 wurde die Nutzlastverkleidung abgeworfen.

Anschließend trat die dritte Stufe PS3 in Aktion, die festen Treibstoff verbrannte. In der vierten und letzten Raketenstufe PS4 alias L-2-5 wurden wieder flüssige Treibstoffe, hier mit MMH als Brennstoff und eine Mischung aus Stickstoffoxiden (MON-3) als Oxidator, verwendet. Nachdem diese ihre Arbeit erledigt hatte, erfolgte nach einer kurzen rund 37 Sekunden dauernden Freiflugphase 19 Minuten und 25 Sekunden nach dem Abheben die Abtrennung des Navigationssatelliten mit einer Startmasse von 1.425 Kilogramm (unbetankt 603 Kilogramm).

Nach dem Aussetzen von IRNSS 1D lief an Bord eine automatische, vorprogrammierte Sequenz ab, an deren Ende die erfolgreiche Entfaltung der beiden Solarzellenausleger des Satelliten stand. Den Einsatzbeginn der beiden zusammen maximal rund 1.660 Watt elektrischer Leistung bereitstellenden Solarzellenausleger konnte das MCF für Master Control Facility genannte Satellitenkontrollzentrum im indischen Hassan an Hand empfangener Telemetriedaten bestätigen.

Der geplante Transferorbit wurde nach Angaben der ISRO mit großer Exaktheit erreicht. IRNSS 1D gelangte auf eine Erdumlaufbahn mit einem Perigäum, dem der Erde nächstliegenden Bahnpunkt, von rund 282,52 Kilometern, und einem Apogäum, dem erdfernsten Bahnpunkt, von rund 20.644 Kilometern. Ihre Neigung gegen den Erdäquator betrug rund 19,2 Grad.

Um die vorgesehene geosynchrone, laut ISRO 30,5 Grad gegen den Äquator geneigte annähernd kreisförmige Erdumlaufbahn in rund 35.786 Kilometern Höhe zu erreichen, kam ein sogenanntes Apogäumstriebwerk mit 440 Newton Schub an Bord von IRNSS 1D zum Einsatz. Es hatte die Aufgabe, vier der fünf zum Erreichen der Zielbahn nötigen Brennphasen absolvieren. Zunächst war eine Brennphase im Bereich der größten Erdnähe durchzuführen, dann mussten drei Brennphasen im Bereich der größten Erdferne absolviert werden.

Der erste Einsatz des Apogäumsmotors fand am 29. März 2015 statt. Um 17:28 Uhr IST war er abgeschlossen, der Satellit umkreiste die Erde sodann auf einer 314 x 35.653 km-Bahn. Ein Orbit auf dieser Bahn dauerte zehneinhalb Stunden.

Die zweite Brennphase des Apogäumsmotors dauerte 28 Minuten und 23 Sekunden. Um 9:07 Uhr IST am 30. März 2015 endete sie, IRNSS 1D war auf einer 8459 x 35.565 km-Bahn angekommen, auf der er für eine Erdumrundung 13 Stunden und 13 Minuten benötigte.

Das dritte Bahnanhebungsmanöver führte den Navigationssatelliten in eine 23.881 x 35.569 km-Bahn, wo er für einen Erdumlauf 18 Stunden und 57 Minuten benötigte. Brennphase Nummer drei dauerte 22 Minuten und war um 11:37 Uhr IST am 31. März 2015 beendet.

Nach der vierten, laut ISRO 493 Sekunden langen, um 6:42 Uhr IST abgeschlossenen Brennphase am 1. April 2015 befand sich IRNSS 1D auf einer 30,463 Grad gegen den Erdäquator geneigten 35.556 x 35.603 km-Bahn. Auf letzterer benötigte der Satellit 23 Stunden und 45 Minuten für einen Erdumlauf.

Das fünfte Manöver können 22-Newton-Triebwerke erledigen, von denen der auf dem indischen Satellitenbus I-1K basierende IRNSS 1D 12 besitzt.

IRNSS 1D ist der erste Satellit des Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS - einer Konstellation aus zunächst sieben Satelliten), der auf einem rund 30,5 Grad gegen den Erdäquator geneigten Orbit den Äquator regelmäßig im Bereich von 111,75 Grad Ost kreuzen wird.

Zwei weitere Äquatorkreuzer des IRNSS befinden sich bereits im All. Bei ihnen handelt es sich um IRNSS 1A und IRNSS 1B. IRNSS 1A ist auf einer rund 27,5 Grad gegen den Äquator geneigten Bahn unterwegs, IRNSS 1B auf einer rund 30,5 Grad geneigten Bahn. Beide Satelliten kreuzen den Äquator im Bereich von 55 Grad Ost.

Außerdem im All befindet sich IRNSS 1C, der auf mehr oder weniger geostationärer Bahn unterwegs ist. Jüngst wurde der Satellit bei 82 Grad Ost auf einer rund 4,7 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn beobachtet.

Die Kombination aus Satelliten auf inklinierten, das heißt geneigten Bahnen und solchen auf Positionen im Geostationären Orbit ermöglicht es, innerhalb eines Navigationssatellitensystems für Kommunikationseinheiten am Erdboden Dreipunktpeilungen zur Verfügung zu stellen, was für eine exakte Positionsbestimmung essentiell ist. Solche Peilungen wären nicht möglich, würden die Satelliten des Systems ausschließlich an Positionen im Geostationären Orbit stehen.

Der nächste Satellit für das IRNSS, IRNSS 1E, soll nach Angaben der ISRO in den kommenden Monaten auf einer weiteren PSLV-Rakete in den Weltraum transportiert werden. Dann will man wieder eine XL-Version der Rakete einsetzen, die vorgesehene Flugnummer ist PSLV-C29.

Im Jahre 2016 möchte die ISRO die erste Ausbaustufe des IRNSS - mit zwei weiteren Starts - dann abschließen.

Als Auslegungsbetriebsdauer von IRNSS 1D nennt die ISRO 10 Jahre, das Raumfahrtanwendungszentrum der ISRO namens SAC (für Space Applications Centre) gibt 12 Jahre an. Katalogisiert ist der neue Satellit mit der NORAD-Nr. 40.547 und als COSPAR-Objekt 2015-018A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: ISRO)


» China: Doppelte Premiere beim Start eines Navsats
05.04.2015 - Beim ersten Flug einer mit einer neuen Oberstufe ausgestatteten Rakete aus der Serie Langer Marsch wurde der erste chinesische Navigationssatellit der dritten Generation ins All befördert. Der Start erfolgte am 30. März 2015 von der Startrampe Nr. 2 des Satellitenstartzentrums Xichang (Xichang Satellite Launch Center, XSLC) in der südwestchinesischen Provinz Sichuan.
Das chinesische Satellitennavigationssystem BDS (BeiDou System / BeiDou Navigation Satellite System) alias Compass stellt nach Angaben aus China seit 2012 Navigationssignale für den asiatisch-pazifischen Raum zur Verfügung. Mit der nun begonnenen dritten Ausbaustufe hofft man auf eine weltweite Abdeckung ab dem Jahre 2020. Dann soll die aktive Satellitenkonstellation 35 Raumfahrzeuge umfassen.

Als exakter Startzeitpunkt am 30. März 2015 in Universalzeit wird 13:52:30.598 Uhr UTC genannt. Die staatliche Organisation für Satellitennavigation Chinas meldete mit Datum vom 1. April 2015, dass am 30. März 2015 um 21:52 Uhr Pekinger Zeit (15:52 Uhr MESZ) eine Rakete vom Typ Langer Marsch 3C mit Chinas 17. Navigationssatelliten an Bord gestartet sei.

Ein neuer Satellitentyp
Der neue Satellit an der Spitze der Rakete sei vom Entwicklungszentrum mit der Bezeichnung "Shanghai Small satellite engineering center" entworfen worden, welches die chinesische Akademie der Wissenschaften und Regierungsstellen der Stadt Shanghai etablierte habe.

Die Flugbahn der Rakete und die eingesetzte Trägervariante ließen vermuten, dass der neue Navigationssatellit für einen Einsatz auf einer geosynchronen, das heißt an die Erdrotation "gebundenen", inklinierten, also gegen den Erdäquator geneigten Bahn gedacht ist. Die Projektion einer solchen Flugbahn auf die Erdoberfläche ergibt eine Figur in der ungefähren Form einer Acht, deren Zentrum auf dem Äquator liegt.

Jüngste Beobachtungen des im All ausgesetzten Satelliten bestätigten diese Vermutungen. Am 2. April 2015 befand sich das Raumfahrzeug auf einer 35.797 x 36.781 km-Bahn mit einer Neigung von 54,98 Grad gegen den Erdäquator. Letzterer wurde auf dieser Bahn bei etwa 163,6 Grad West gekreuzt, der neue Erdtrabant befindet sich abwechselnd über der Nord- und der Südhalbkugel der Erde.

Vor dem Start gab es Stimmen, die die Vermutung äußerten, der erste Satellit im All der dritten Generation des BDS werde einer auf einem Orbit in mittlerer Höhe sein. Verschiedene Unterlagen aus China zu den unterschiedlichen BeiDou-Generationen sahen keine BeiDou-3-Satelliten auf inklinierten geosynchronen Bahnen vor.

Bisher kamen im Rahmen des BDS dessen Satelliten im Wesentlichen auf drei unterschiedlichen Orbit-Arten zum Einsatz: Einige Satelliten bewegten sich auf Umlaufbahnen in mittlerer Höhe, MEO für Medium Earth Orbit genannt, ein Teil der Satelliten ist im Geostationären Orbit (GEO) mehr oder minder fest über einem Punkt über dem Erdäquator stehend positioniert, und weitere Satelliten bewegen sich in etwa gleicher Flughöhe auf inklinierten geosynchronen Orbits (IGSO).

Entsprechend der bisherigen Praxis und der getätigten Beobachtungen erfolgte die Benennung des jetzt gestarteten Satelliten. BeiDou-3 I1-S lässt sich lesen als erster inklinierter geosynchroner Testsatellit der BeiDou Generation 3 (auch BD-3I 1S) - das S steht für shiyan, übersetzt Test.

Der Satellitenkonfiguration BeiDou-3I wird eine Startmasse zwischen ~ 800 und 850 Kilogramm zugeschrieben. Der verwendete neuartige Satellitenbus und die benutzte Navigationsnutzlast sollen einer Auslegungsbetriebsdauer von fünf bzw. nach abweichenden Quellen von 10 Jahren genügen.

Zentrale Baugruppen der Navigationsnutzlast mit einer Masse von insgesamt rund 300 Kilogramm sind eine phased-array antenna, eine Antenne, die ohne bewegliche Teile auskommt, und ein Laserreflektor. Als besondere Aufgaben des Satelliten werden Tests neuer Navigationssignale für die Satelliten der dritten Generation und der direkte Datenaustausch durch Satelliten untereinander genannt.

Eine neue Raketen-Oberstufe
Der neue Satellit wurde von einer neu entwickelten Oberstufe auf den geplanten Orbit gebracht. Auf der einem chinesischen Grundtyp entsprechenden Trägerrakete vom Typ Langer Marsch 3C (LM 3C) saß zum ersten Mal bei einer Raumflugmission eine YZ-1 für Yuanzheng 1 genannte Oberstufe (Yuanzheng bedeutet so viel wie Expedition).

Das Haupttriebwerk der YZ-1 arbeitet mit flüssigem unsymmetrischen Dimetyhlhydrazin (UDMH) als Brennstoff und Stickstofftetroxid (N2O4) als Oxidator. Der Nominalschub des Triebwerks beträgt 6,5 Kilonewton. Die nach Angaben aus China auf eine maximale Missionsdauer von 6,5 Stunden ausgelegte Stufenkonstruktion soll (mindestens) zwei Brennphasen absolvieren können und sich auch für den Transport mehrerer Nutzlasten in unterschiedliche Orbits eignen.

Am 30. März 2015 wurde die Oberstufe mit dem Navigationssatelliten wie geplant nach dem Ausbrennen der dritten Stufe der LM 3C abgetrennt und hatte dann von einer Bahn mit einem erdnächsten Bahnpunkt von ~ 190 und einem erdfernsten Bahnpunkt von etwa 25.300 Kilometern aus die Aufgabe zu erfüllen, ihre Nutzlast in einen geosynchronen Orbit zu bringen.

5 Stunden und 51 Minuten nach dem Abheben wurde der Navigationssatellit schließlich gegen 21:43 Uhr MESZ von der Oberstufe abgetrennt und zieht seit dem solo um die Erde. Die Oberstufe hat, glaubt man einem auf der Website der staatlichen chinesischen Luft- und Raumfahrtunternehmung (CASTC) veröffentlichten Diagramm, anschließend noch eine weitere Brennphase absolviert, um sich oberhalb der Bahn des Navigationssatelliten den erforderlichen Sicherheitsabstand zu verschaffen.

BeiDou-3 I1-S (BD-3 I1-S, BD-3I 1S) ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.549 und als COSPAR-Objekt 2015-019A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: bbs.9ifly.cn, beidou.gov.cn, Chinanews, Raumfahrer.net, spacechina.com, Xinhua)


» Vorläufer der heutigen Galaxienhaufen entdeckt?
06.04.2015 - Durch die Zusammenfassung der Beobachtungsdaten der beiden bis zum Jahr 2013 in Betrieb gewesenen ESA-Weltraumteleskope Herschel und Planck könnte es Astronomen jetzt gelungen sein, die Vorläufer der in der Gegenwart existierenden Galaxienhaufen entdeckt zu haben.
Astronomen gehen davon aus, dass sich in unserem Universum etwa 100 bis 200 Milliarden Galaxien befinden. Diese ’Sterneninseln’ sind jedoch nicht gleichmäßig im Weltall verteilt, sondern sie treten im heutigen Universum - etwa 13,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall - in der Regel vielmehr in relativ eng beieinander liegenden Konzentrationen von Dutzenden, Hunderten oder gar Tausenden von Galaxien auf.

Unklar ist bislang jedoch, wie sich diese Galaxienhaufen gebildet haben. Aus diesem Grund lautet eine der grundlegendsten Fragen der modernen Kosmologie: Wie haben sich diese riesigen Formationen, welche als die größten Strukturen des Universums gelten, einstmals in dessen Frühzeit geformt und wie lief der weitere Entwicklungsprozess dieser Galaxienhaufen ab? Zu dieser Fragestellung zählt auch die Rolle, welche die dunkle Materie bei der Formung dieser kosmischen Massenansammlungen gespielt hat.

Anhand der zusammengefassten Beobachtungsdaten der beiden von der europäischen Weltraumagentur ESA bis zum Jahr 2013 betriebenen Weltraumteleskope Herschel und Planck haben Astronomen jetzt Objekte im fernen Universum entdeckt, welche bereits existiert haben, als dieses gerade einmal drei Milliarden Jahre alt war. Aufgrund dieses Alters und ihrer Eigenschaften könnte es sich bei diesen Objekten um die Vorgänger der heute sichtbaren Galaxienhaufen handeln.

Das Weltraumteleskop Planck

Das wissenschaftliche Hauptziel des Weltraumteleskops Planck bestand darin, die bislang detaillierteste Vermessung der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung (engl. "Cosmic Microwave Background", kurz "CMB") - einem Überbleibsel aus der Zeit des Urknalls - durchzuführen. Zu diesem Zweck beobachtete Planck während seiner vier Jahre und fünf Monate andauernden Mission des gesamten Himmel auf neun verschiedenen Wellenlängen vom Ferninfraroten bis zum Funkbereich zwischen 30 und 857 Gigahertz. Gleichzeitig wurden bei diesen Beobachtungen jedoch auch Daten über die Vordergrundstrahlung der Milchstraße und der weiteren Galaxien gewonnen.

234 potenziellen Protocluster

Die Störeffekte dieser Vordergrundstrahlung müssen zur exakten Ermittlung der Hintergrundstrahlung sehr gut bekannt sein. Zugleich ist die Vordergrundstrahlung aber auch von einem eigenen wissenschaftlichen Interesse und dient zum Beispiel dem tieferen Verständnis der bei der Sternentstehung und -entwicklung ablaufenden Prozesse. Des weiteren konnten die an der Auswertung dieser ’Kurzwellendaten’ (gewonnen bei 857 GHz, 545 GHz und 353 GHz) beteiligten Wissenschaftler hierbei 234 ausgedehnte und helle Lichtquellen identifizieren, aus deren Lichtspektrum auf eine große Entfernung von über zehn Milliarden Lichtjahren zur Erde und somit auf eine Existenz im fernen, frühen Universum geschlossen wurde.

Anschließend führte das Weltraumteleskop Herschel weitere detaillierte Beobachtungen dieser Objekte im Fern-Infrarot- und im Sub-Millimeter-Bereich mit einer weitaus höherer Sensitivität und Winkelauflösung durch, als dies mit dem Planck-Teleskop möglich war. Diese Beobachtungen des Herschel-Instruments SPIRE erfolgten bei Wellenlängen von 250, 350 und 500 Mikrometern. Die 350- und 500-Mikrometer-Bandbreiten des SPIRE-Instruments überschnitten sich dabei mit dem "High Frequency Instrument" (kurz "HFI") des Planck-Teleskops bei 857 GHz und 545 GHz. Die Daten von Herschel führten bei diesen Beobachtungen zu der Erkenntnis, dass die große Mehrheit der zuvor von Planck entdeckten Quellen mit dichten Galaxienansammlungen im frühen Universum übereinstimmen und zudem eine enorme Geburtsrate neuer Sterne aufweisen.

In jeder dieser dort befindlichen jungen Galaxien konnte die Umwandlung von Gas und Staub in Sterne beobachtet werden, wobei einer jährlichen ’Produktionsrate’ neuer Sterne mit einer Gesamtmasse von mehreren 100 bis hin zu 1.500 Sonnenmassen ereicht wurde. Zum Vergleich: Innerhalb unserer Heimatgalaxie - der Milchstraße - entsteht gegenwärtig pro Jahr nur rund eine Sonnenmasse an neuen Sternen.

"Es war uns bisher nicht bekannt, ob junge Galaxien ihre Sterne eher gleichmäßig über einen längeren Zeitraum hinweg produzieren oder ob die Sternentstehung dort in schlagartig erfolgenden Ausbrüchen abläuft", so Brenda L. Frye von der University of Arizona/USA. "Nun wissen wir, dass die Sternentstehung nicht langsam, sondern vielmehr wie bei einem Feuerwerk erfolgt. Es ist so, als würde man einen Marathonlauf mit einem Sprit beginnen und den Rest der Strecke im Gehen zurücklegen."

Bisher konnten die Astronomen noch keine endgültigen Angaben zu dem Alter und der Lichtstärke vieler dieser neu entdeckten fernen Galaxienhaufen liefern. Allerdings steht bereits jetzt fest, dass diese Galaxienansammlungen die bisher vielversprechendsten Kandidaten für sogenannte ’Protohaufen’ darstellen - die Vorläufer der großen, ausgereiften Galaxienhaufen, welche von den Astronomen in dem gegenwärtigen Universum zu beobachten sind.

"Frühere Beobachtungsdaten von Herschel und anderen Weltraumteleskopen lieferten uns zwar bereits in der Vergangenheit Hinweise auf die Existenz diese Objekte, doch erst dank der umfassenden Himmelsbeobachtungen von Planck war es uns möglich, noch viele weitere Kandidaten zu entdecken und zu erforschen", so Hervé Dole vom Institut d’Astrophysique Spatiale in Orsay/Frankreich, der Leiter der entsprechenden Studie. "Es gibt noch Vieles, das wir über diese neue Population herausfinden müssen. Dazu bedarf es weiterer Studien und Beobachtungen. Wir sind jedoch schon jetzt davon überzeugt, dass sie den fehlenden Schlüssel zur Entstehung kosmologischer Strukturen darstellen."

"Aktuell arbeiten wir an einer umfassenden Katalogisierung aller möglichen von Planck entdeckten Protocluster. Dies sollte uns dabei helfen, noch viele weitere dieser Objekte zu identifizieren", fügt Ludovic Montier hinzu, ein an den Untersuchungen beteiligter Wissenschaftler vom Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie des CNRS in Toulouse/Frankreich.

"Dieses fantastische Ergebnis haben wir der vereinten Leistung von Herschel und Planck zu verdanken. Anhand der Planck-Beobachtungsdaten des gesamten Himmels konnten seltene Objekte identifiziert werden, die Herschel anschließend detaillierter untersuchte", so Göran Pilbratt, der für die Herschel-Mission verantwortliche ESA-Wissenschaftler. "Die Missionen der beiden Weltraumteleskope sind bereits seit dem Jahr 2013 abgeschlossen. Ihre immensen Datenmengen werden uns jedoch noch über viele weitere Jahre hinweg neue Einblicke in die zahlreichen Geheimnisse des Universums gewähren."

Die hier kurz vorgestellten Ergebnisse der Auswertung der Daten der Weltraumteleskope Herschel und Planck wurde am 19. März 2015 von den Wissenschaftlern der Planck-Collaboration unter dem Titel "High-redshift infrared galaxy overdensity candidates and lensed sources discovered by Planck and confirmed by Herschel-SPIRE" in der Fachzeitschrift "Astronomy & Astrophysics" publiziert.

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Fachartikel der Planck-Collaboration:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: ESA, University of Arizona)


» Asteroidenabwehr – ein Testversuch wird konkreter
07.04.2015 - Ende März begannen bei der ESA die ersten Entwurfsarbeiten für einen Einschlag-Versuch zur Asteroidenabwehr in Zusammenarbeit mit der NASA. Zielobjekt ist der kleinere Asteroid des Zwillingssystems Didymos (griechisch für Zwilling). Die der Beobachtung dienende Sonde der Europäer soll bereits 2020 auf den Weg gebracht werden. Die US-Amerikaner werden ihre Impact-Sonde 2022 starten.
Diagnose ist das eine, eine erfolgversprechende Therapie das andere. Bei der Identifizierung erdnaher Asteroiden scheint man inzwischen doch ziemlich weit gekommen zu sein, auch wenn das Überraschungen wie dem Tscheljabinsker Meteoriten 2013 nicht ausschließt. Die Frage, was man aber bei einem Befund „Kollisionskurs“ machen könnte, ist noch immer nur Gegenstand theoretischer Überlegungen. Praktische Erfahrungen sollen 2022 im Rahmen eines internationalen Projektes von NASA und ESA gewonnen werden. Die Gesamtmission läuft unter dem Namen „Asteroid Impact & Deflection Assessment“ (AIDA), zu deutsch etwa Mission zur Bewertung eines Asteroiden Einschlag- und Ablenkversuches. Der von der ESA übernommene Part heißt „Asteroid Impact Mission“ (AIM) und dient der Zieluntersuchung. Ende März 2015 war Startschuss für die ersten Entwurfsarbeiten. Der Beitrag der US-Amerikaner ist der „Double Asteroid Redirection Test“ (DART) und stellt den eigentlichen Einschlagversuch dar.

Ziel des Versuchs ist der Doppelasteroid Didymos. Der größere der beiden Himmelskörper hat einen Durchmesser von 800 Metern und wird von einem 170 Meter durchmessenden Mond umkreist, der zur Unterscheidung inoffiziell häufig Didymoon genannt wird. Das Doppelsystem wurde unter anderem deshalb aufgewählt, weil feine Störungen oder Auslenkungen der Didymoon-Umlaufbahn leichter zur registrieren sind als der Einfluss eines solchen Einschlags auf die Sonnenumlaufbahn eines Asteroiden. Im Jahr 2022 wird Didymos bis auf 11 Millionen Kilometer und damit vergleichsweise nahe an die Erde herabkommen. Das ermöglicht zusätzlich die Beobachtung und Analyse des Einschlags und seiner Wirkung von der Erde aus.

Der kleinere Didymoon ist das eigentliche Ziel des Demonstrationsversuches zur Asteroidenabwehr. Die AIM-Sonde der ESA startet voraussichtlich im Oktober 2020 und wird im August 2022 dort ankommen, um den Mond vorab für spätere Vorher-/Nachher-Vergleiche untersuchen zu können. Sowohl die Oberfläche wie auch der innere Aufbau sollen mit Hilfe hochauflösender Instrumente optisch, thermisch sowie mit Hilfe eines Radars kartiert werden. Das Konzept sieht weiterhin vor, auf Didymoon eine Landeeinheit abzusetzen. Der AIM-Lander könnte damit zumindest teilweise aus den Erfahrungen der Philae-Landung profitieren. Doch damit nicht genug. Denkbar sind auch zwei oder mehr Cube-Satelliten an Bord der Muttersonde, die zusätzliche Daten aus der nächsten Umgebung des Mondes liefern könnten. Die Datenübermittlung zur Erde soll Laser-gestützt zur entsprechend ausgerüsteten ESA-Bodenstation auf Tenerifa erfolgen.

Die DART-Sonde soll im Oktober 2022 bei Didymos ankommen und direkt mit einer Geschwindigkeit von sechs Kilometern pro Sekunde in Didymoon einschlagen. Wegen ihres beschränkten Daseinszweckes wird sie ausschließlich für einen kurzen Präzisionsendanflug konzipiert und keine wissenschaftliche Ausrüstung mit sich führen. Die optische Navigation im Endanflug soll älteren Konzeptionen aus dem Jahr 2012 zu Folge das aus der Plutosonde New Horizons bekannte LORRI-Teleskop in Verbindung mit bewährten autonomen Flugkorrekturalgorithmen leisten. Die Masse der Einschlagsonde soll rund 330 Kilogramm betragen. Abhängig von der Dichte von Didymoon dürfte das nach damaliger Schätzung die Umlaufzeit um bis zu etwa ein Prozent ändern.

Neben den erdgebundenen Teleskopen wird AIM den Einschlag aus sicherer Entfernung möglichst genau beobachten. Laut ESA-Missions-Manager Ian Carnelli sollen so die Veränderungen an der Einschlagstelle dokumentiert und die Auswirkungen auf den Orbit des Mondes analysiert werden. Der Erfassung der aufsteigenden Staub- und Gesteinswolke kommt dabei besondere Bedeutung zu. Von der Analyse des Materialauswurfes aus dem Einschlagkrater erhofft man sich Antworten auf die wegen ihrer vielen Unbekannten seit zwei Jahrzehnten diskutierte Frage der Dichte von Asteroiden und der damit möglichen tatsächlichen Impulsübertragung. Mit dem Wissen über die Reaktion eines Asteroiden auf die Aufschlagenergie eines vergleichsweise kleinen Einschlagkörpers sollen vorhandene Labormodelle kalibriert und verbessert werden. Auch wenn so ein einzelner Versuch keine breite statistische Basis liefert, ist Carnelli optimistisch. Der Versuch sei Grundlage für alle weiteren Planungen von Abwehrstrategien. Man werde erstmals die Kraft ermitteln, die notwendig ist, um einen Erd-bedrohenden Asteroiden mit Didymoon-Charakeristika aus seiner Bahn zu lenken.

Didymoon ist nicht der erste Beschuss eines Himmelkörpers. 2005 wurde der Komet Tempel-1 von der Sonde Deep Impact aus mit einem 372 Kilogramm schweren und auf 10,3 Kilometer pro Sekunde beschleunigten Kupferprojektil beschossen. Tempel-1 ist mit 7,6 mal 4,9 Kilometern jedoch erheblich größer als Didymoon und blieb völlig unbeeindruckt auf seiner Umlaufbahn. Beim kleineren Didymoon ist die Wahrscheinlichkeit einer messbaren Auswirkung auf den Orbit entsprechend höher. Umgekehrt ist aber eine erheblich größere Präzision beim Zielanflug gefordert. Falls alles gelingt, wäre die Beeinflussung des Orbits eines natürlichen Himmelskörpers die eigentliche Premiere in der Geschichte der Raumfahrt. Die Versuchsplaner weisen vorsichtshalber auch darauf hin, dass der Zwillingsasteroid Didymos den Erdorbit nicht kreuzt und daher auch keine Gefahr bestehe, dass der Ablenkungsversuch zu einer Einschlaggefahr auf der Erde führen könnte.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESA)


» SLS: Erster Strukturtestartikel ist fertig
08.04.2015 - Die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur NASA hat vor Kurzem einen Simulator eines wichtigen Teiles der Hauptstufe fertiggestellt. Dieser soll bald Teil einer Struktur sein, die strukturellen Belastungstests ausgesetzt wird. Auch die Schubvektorsteuerung der Hauptstufe wurde getestet.
Wenn die neue Schwerlastträgerrakete der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur NASA startet, das Space Launch System (SLS), wird das für die Rakete alles anderes als ein sanfter Flug ins Weltall werden. Ganz im Gegenteil, die strukturellen Belastungen werden enorm sein, die auf die Rakete durch die Beschleunigung, Vibrationen und vielem Weiteren wirken. Es ist daher verständlich, dass man die Struktur einer der Hauptkomponenten des SLS, der Hauptstufe, schon vor dem Flug am Boden strukturellen Belastungstests unterziehen will. Die Hauptstufe des SLS misst mehr als 60 Meter in der Höhe und mehr als acht Meter im Durchmesser, in ihr sind die beiden Treibstofftanks und elektronische Systeme zur Steuerung der Rakete untergebracht. Am unteren Ende liegen die vier RS-25 Haupttriebwerke, die zusammen mit den seitlich angebrachten Feststoffboostern das SLS antreiben.

Für diese strukturellen Belastungstests werden mehrere große Bestandteile der Rakete und der Hauptstufe auf Testständen rigoros getestet. Zwei neue Teststände entstehen zu diesem Zweck momentan im Marshall Space Flight Center in Alabama, ihre Konstruktion soll Ende dieses Jahres abgeschlossen sein. Getestet werden sollen zum Einen die Tanks der Hauptstufe für flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff, die Treibstoffe der Rakete. Zum Anderen wird auch der obere Abschnitt der Rakete getestet. Dabei handelt es sich um Simulatoren folgender Bestandteile, die oberhalb der Hauptstufe angebracht sind:
- Orion: Das Raumschiff, mit dem die Astronauten zu Zielen jenseits des niedrigen Erdorbits fliegen
- MPCV-SA (Multi-Purpose Crew Vehicle Stage Adapter): verbindet Orion mit dem SLS
- ICPS (Interim Cyrogenic Propulsion Stage): Die Oberstufe der Rakete, die die Nutzlast in die endgültige Umlaufbahn befördert
- LVSA (Launch Vehicle Stage Adapter): verbindet die Oberstufe mit der Hauptstufe
Diese etwa 17 Meter hohe Struktur wird dann auf dem Teststand Belastungen ausgesetzt, wie sie bei einem Flug zu erwarten sind. Geleitet werden diese Arbeiten von dem Spacecraft/Payload Integration&Evolution (SPIE)-Büro im Marshall Space Flight Center.

Ein wichtiger Bestandteil dieser Testkonfiguration wurde nun hergestellt: Es handelt sich um einen Simulator des oberen Endes der Hauptstufe. Dieser Zylinder ist etwa drei Meter hoch, misst ungefähr acht Meter im Durchmesser und wurde in dem Marshall Space Flight Center gefertigt. Über ihm wird bei dem Testaufbau der LVSA montiert sein. Nach letzten Vorbereitungen und Inspektionen wird er Mitte April fertiggestellt sein. Auch ein Simulator von Orion und seinem Adapter sind bereits für die Belastungstests bereit, an dem LVSA und der ICPS wird noch gearbeitet. Gleichzeitig begann am 18. März das Critical Design Review (CDR) des SPIE-Büros. Dabei handelt es sich um eine wichtige Überprüfung des Designs, bei der die endgültige Auslegung festgelegt wird, sodass mit der Produktion von Flughardware begonnen werden kann. Bei dem CDR des SPIE-Büros handelt es sich um das letzte Teil-CDR hin zum Critical Design Review des gesamten SLS, das diesen Sommer stattfinden soll.

Während die Fertigung von den Adaptern und der Oberstufe bereits weit fortgeschritten ist, gibt es bei der Herstellung der Tanks der Hauptstufe für flüssigen Wasserstoff (LH2) und flüssigen Sauerstoff (LOX) eine Verzögerung. Im September 2014 wurde in der Michoud Assembly Facility (MAF), einer Fabrikationshalle nahe New Orleans, eine gewaltige Schweißmaschine eingeweiht: Das Vertical Assembly Center (VAC). In diesem über 50 Meter hohen Turm sollten die Tanks für die Hauptstufe geschweißt werden. Kurz nach der Einweihung entdeckte der Hersteller Boeing bei Validierungsarbeiten ein Problem: Die Maschine hebt Einzelteile des SLS an ihre gewünschte Stelle nach oben und nach unten. Dazu verfügt sie über einen Ring, der sich auf Schienen bewegt. Man hat nun herausgefunden, dass eine dieser Schienen nicht korrekt ausgerichtet ist. So kann der Ring die Komponenten nicht auf die gewünschte Höhe befördern. Es wird erwartet, dass dieses Problem im Sommer gelöst wird, bis dahin bleibt das VAC der „Flaschenhals“ für die Herstellung des SLS. Die Ursache für das Problem wird noch untersucht, möglich wären ein Nachgeben des Untergrunds oder ein Fehler bei der Herstellung der Maschine. Sollte das Problem bis zum Hochsommer gelöst sein, so beeinträchtigt es nicht den Termin des Erstfluges der Rakete.

Auch eine andere Komponente der Hauptstufe wurde vor Kurzem getestet: die Aktuatoren der Schubvektorsteuerung für die RS-25 Haupttriebwerke. Dabei handelt es sich um kolbenartige Motoren, die von der Hydraulik angetrieben werden und die vier Triebwerke bewegen. So kann die Flugrichtung des SLS gesteuert werden. In dem SLS soll die Schubvektorsteuerung des Space Shuttles zum Einsatz kommen, sie musste jedoch modifiziert werden: Die Vibrationen während eines SLS-Fluges sind deutlich höher als während eines Space Shuttle-Fluges. In der Designphase wurde jedoch festgestellt, dass die Auswirkungen dieser Vibrationen durch zusätzliche Federn an der Schubvektorsteuerung vermindert werden können. Um diese Modifikationen zu testen, wurde eine Testversion der Schubvektorsteuerung im Redstone Test Center in Alabama auf einen Schütteltisch montiert, es wurden bis zu 70.000 Newton Kraft auf den Aktuator ausgeübt, während er vibrierte. Durch diese Tests konnten Daten gewonnen werden, die zeigen, wie sich der Aktuator unter Flugbedingungen verhält. Die Testserie wurde Ende Februar abgeschlossen.

Die weiteren Highlights der SLS-Entwicklungsarbeiten im diesem Jahr werden neben den besagten Arbeiten an der Hauptstufe des SLS Testzündungen des RS-25 Haupttriebwerks, integrierte Tests der Avioniksysteme, Vorbereitungen auf die nächste Testzündung des 5-Segmente Feststoffboosters und das Critical Design Review der gesamten Rakete sein.

Das Space Launch System ist der neue Schwerlastträger der NASA. Er basiert zu großen Teilen auf dem 2011 außer Dienst gestellten Space Shuttle: So werden die Hauptstufe aus dem External Tank des Shuttles, die 5-Segmente Booster aus den SRBs und die RS-25 Triebwerke aus den SSMEs entwickelt. Es wird drei Varianten des SLS geben: Die Block I Version wird lediglich eine leicht modifizierte Version der DCSS (Delta Cyrogenic Second Stage) als Oberstufe haben. Mit ihr soll der Erstflug EM-1 erfolgen. Block IB wird über die wesentlich stärkere EUS (Exploration Upper Stage)-Oberstufe verfügen. Bei Block II handelt es sich um die stärkste Variante des SLS, seine Oberstufe wird ebenfalls die EUS sein; die Feststoffbooster werden durch verbesserte Booster ersetzt, ihr Konzept ist jedoch noch nicht festgelegt, obwohl bereits verschiedene Vorschläge zu neuen Flüssig- oder Feststoffboostern existieren. Der Erstflug des SLS ist nicht später als im November 2018 mit der Mission EM-1 (Exploration Mission 1) geplant, bei der das neue NASA-Raumschiff Orion noch unbemannt zum Mond fliegen wird. Weitere SLS-Missionen sollen bemannte Marsflüge in den 2030ern vorbereiten, jedoch hat der US-Kongress immer noch keine dieser Missionen bewilligt, obwohl er als Unterstützer des SLS gilt.

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(Autor: Martin Knipfer - Quelle: NASA, SpaceNews)


» ALMA: Ein Einsteinring um die Galaxie SDP.81
08.04.2015 - Aufnahmen, welche im Oktober 2014 mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) angefertigt wurden, zeigen den fast perfekten Gravitationslinsen-Einsteinring einer weit entfernten Galaxie in einer bisher unerreichten Auflösung.
Das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (kurz "ALMA") ist das größte derzeit auf der Erde verfügbare Radioteleskop. Es handelt sich hierbei um einen aus 66 einzelnen Antennen mit Durchmessern von bis zu 12 Metern bestehenden Teleskopverbund, welcher sich in einer Höhe von 5.100 Metern über dem Meeresspiegel auf dem Chajnantor-Hochplateau in der nordchilenischen Atacama-Wüste befindet. Die ALMA-Antennen sind beweglich und können mittels zwei spezieller Transporter so auf dem Hochplateau angeordnet werden, dass sich zwischen den einzelnen Antennen Abstände zwischen 150 Metern bis hin zu maximal 15 Kilometern ergeben. Durch die Möglichkeit solcher Abstandsänderungen wird das ALMA zu einer Art gigantischem "Zoomteleskop" (Raumfahrer.net berichtete).

Gegen Ende des Jahres 2014 wurde mit ALMA eine ’Long Baseline’-Kampagne durchgeführt. Diese Beobachtungen dienten dazu, die Fähigkeit des Teleskopverbunds, auch extrem feine Details von zu untersuchenden Beobachtungsobjekten aufzulösen, zu testen und zu verifizieren. Um das wissenschaftliche Potential von ALMA in seiner größtmöglichen Konfiguration aufzuzeigen mussten die einzelnen Antennen dabei in ihrem größtmöglichen Abstand von bis zu 15 Kilometern angeordnet sein.

Für die entsprechende Testkampagne wurden von den beteiligten Wissenschaftlern fünf Beobachtungsziele ausgewählt, welche über sehr unterschiedliche Eigenschaften verfügten. Hierbei handelte es sich um den von einer protoplanetaren Scheibe umgebenen Stern HL Tauri, den Stern Mira im Sternbild Cetus (zu deutsch "Walfisch), den Quasar 3C138, den im Haupt-Asteroidengürtel unseres Sonnensystems gelegenen Asteroiden (3) Juno und um die erst vor wenigen Jahren mit dem ESA-Weltraumteleskop Herschel entdeckte Galaxie SDP.81.

Ein fast perfekter Einsteinring

Bei der Galaxie SDP.81 handelt es sich um eine weit von unserem Sonnensystem entfernt gelegene Galaxie mit einer dort erfolgenden aktiven Sternentstehung. Die hier gemessene Rotverschiebung von z=3,042 weist dabei auf eine Entfernung von fast zwölf Milliarden Lichtjahren hin.

Eine massereiche Galaxie, welche unserer Heimatgalaxie dagegen mit einer Entfernung von ’lediglich’ vier Milliarden Lichtjahren vergleichsweise nah ist, und die sich genau auf der ’Sichtlinie’ zwischen der Erde und der Galaxie SDP.81 befindet, wirkt bei diesen Beobachtungen als eine Gravitationslinse.

Bedingt durch diese Konstellation ist im Fall von SDP.81 ein fast perfekter Gravitationslinsen-Einsteinring erkennbar. Ein derartiges Phänomen wurde bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts von dem Physiker Albert Einstein im Rahmen von dessen Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt, konnte bisher aber - bedingt durch das seltenen Auftreten der hierfür benötigten Konstellationen - nur in wenigen Fällen beobachtet werden.

Der Einsteinring der Galaxie SDP.81 erstreckt sich über eine Fläche mit einem Durchmesser von rund drei Bogensekunden und erscheint damit in etwa so groß wie der Planet Neptun. Die Auflösung des ALMA-Teleskopverbundes im Bereich der langen Basislinien erreichte bei der Beobachtung dieses Rings im Oktober 2014 einen Wert von 23 Millibogensekunden und übertraf somit die Auflösung aller anderen Teleskope, welche bisher zu dessen Beobachtung verwendet wurden, deutlich. Auf den ALMA-Daten sind feine Strukturen in dem Einsteinring der Galaxie SDP.81 erkennbar, die zuvor selbst auf den Aufnahmen des Hubble Space Telescope nicht sichtbar waren.

"Wir werden jetzt versuchen, diese mit einer erstaunlichen Detailgenauigkeit versehenen ALMA-Aufnahmen zu entzerren und so ein ’wahres Bild’ der entfernten Galaxie [SDP.81] zu erhalten", so Catherine Vlahakis, eine der an dem ALMA-Projekt beteiligten Wissenschaftlerinnen.

Durch diese weiterführenden Informationen erhoffen sich die Astronomen detaillierte Informationen über die Prozesse der Sternentstehung in dieser Galaxie, welche sich anschließend auf die Sternbildungsprozesse im gesamten jungen Universum ableiten lassen werden.

Die hier kurz vorgestellten Ergebnisse der Beobachtung des Einsteinrings der Galaxie SDP.81 wurden am 3. April 2015 von Catherine Vlahakis et al. unter dem Titel "ALMA Long Baseline Observations of the Strongly Lensed Submillimeter Galaxy HATLAS J090311.6+003906 at z=3.042" in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters publiziert.

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Fachartikel von Catherine Vlahakis et al.:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: ESO, National Radio Astronomy Observatory)


» Von der Buchmesse Leipzig: Alle guten Dinge sind Drei
11.04.2015 - Gerhard Kowalski legt sein neues Buch „Der unbekannte Gagarin“ über den ersten Kosmonauten der Welt vor. (von Andreas Weise)
Wer kennt sie nicht, die tragische Geschichte vom Wettlauf zwischen Hase und Igel, aufgeschrieben durch die Gebrüder Grimm. Immer wenn man glaubt, man habe sein Ziel erreicht, da ist schon wieder alles anders. Besonders schmerzhaft muss das sein, wenn es sich dabei um ein selbst gestecktes Ziel handelt, einen Themenkomplex allumfassend abzuschließen.

Genauso muss sich der Journalist, Autor und Gagarin-Experte Gerhard Kowalski gefühlt haben, als sein zweites Buch „Heute 6:07 UT“ erschien. Die Veröffentlichung erfolgte rechtzeitig zum 50. Jahrestag des ersten bemannten Kosmosfluges im April 2011. Alles Bekannte und Wissenswerte, was Kowalski bis zu diesem Zeitpunkt über den ersten Menschen im Weltraum recherchiert hatte, war dort zusammengetragen. Soweit so gut.

Und nun das:
Nur einen Tag nach dem Gagarin-Jubiläum wurde in Moskau auf einer Pressekonferenz die Veröffentlichung von 200 neuen Geheimdokumenten zum Flug Gagarins angekündigt.

Kowalski wäre aber nicht Kowalski, wenn er nicht hier sofort nach gehakt hätte. Somit hat er sich erneut auf eine Odyssee in die Abgründe von Geheimhaltung, Verschleierung und Halbwahrheiten in der sowjetischen Weltraumgeschichtsschreibung der ersten Jahre begeben.
Nach vier Jahren weiterer Recherchearbeit liegt das Ergebnis jetzt vor: Das dritte, und wie der Autor im Untertitel meint, finale Buch zum ersten Kosmonauten der Welt.

Alle guten Dinge sind also Drei möge man denken. Ob das auch wirklich stimmt, wird die Zeit zeigen. Vorstellen kann ich mir das nicht.

Zum Werk selber: Zunächst fällt auf, das es irgendwie optisch schmaler, zu mindestens aber nicht größer als sein Vorgänger ist. Das verwundert natürlich zuerst.
Die 327 Seiten können somit nicht darüber hinwegtäuschen, dass hier offensichtlich etwas weggelassen wurde. Nun habe ich nicht das neue Werk mit dem Inhalt seines Vorgängers Wort für Wort verglichen. Der persönliche Eindruck aber entsteht, dass einige Passagen speziell zur Erläuterung des geschichtlichen Umfeldes, fehlen. Ob das daran liegt, dass Bücher in ihrer Seitenzahl beschränkt sein sollten, weis ich nicht. Auf alle Fälle hätte man hier etwas weiter ausholen können.

Und wie steht es um den Inhalt? Kowalski ist es tatsächlich gelungen, einige der letzten weiße Flecken in der Gagarin-Geschichte zu tilgen.

Das beginnt mit der hierzulande fast unbekannten Kindheit von Gagarin in der Zeit der deutschen Besatzung im 2. Weltkrieg. Dabei verblüfft die Erkenntnis, dass Gagarin eigentlich durch das Raster der Headhunter für den ersten Kosmonauten auf Grund seiner Kindheitsbiographie hätte fallen müssen.

Auch gibt es neue präzisere Erkenntnisse zu seinem Raumflug und der Problematik Landung. Die Anwesenheit der vielen Armeeangehörigen Minuten nach der Landung, zu sehen auf vielen unzähligen Privatfotos. wird klarer. Wie bekannt verfehlte Gagarin den Landepunkt um ca. 300 Kilometer … und landete zufällig mitten im Standort einer Raketen-Division.

Des weiteren wird der bis heute nicht endgültig geklärte Unfalltod Gagarins intensiv beleuchtet. Zwar hat das Auftauchen eines neuen, bis dato der Öffentlichkeit unbekannter KGB-Untersuchungsbericht auch keinen Schlussstrich ziehen können. Doch das ist insofern interessant, da er weniger Rücksicht auf eventuelle Verantwortliche und Schuldige nehmen musste, da ja streng geheim. Und noch immer sind höchste Stellen daran interessiert, dass es zu keiner abschließenden Klärung kommt, wohl um die Verantwortlichen von damals zu schonen.

Kowalski versucht das Gewirr von Fehlinformation, Lüge, Verklärung, Propaganda und Publicitydebakel so weit wie möglich zu zerreißen. Dabei erfährt der Leser fast nebenbei, wo so manche Quelle für so manchen Fachartikel außerhalb der Sowjetunion waren.

Wie dem auch sei, das Werk ist informativ und spannend. Mit dem Wissensstand von heute, März 2015, hat Kowalski wirklich das finale Gagarin-Buch präsentiert. Und so bleibt am Schluss festzuhalten: Der erste Mensch im Weltraum war nicht der von der sowjetischen Propaganda auf einen Thron erhobene sozialistische Superstar. Er war ein einfacher, lebensfroher junger Mann mit Träumen und auch Fehlern. Das macht ihn aus heutiger Sicht so menschlich und liebenswürdig. Und dabei schmälert das in keinster Weise seine große Heldentat. Im Gegenteil.

Fazit: Das Buch ist für jeden Raumfahrtbegeisterten in Ost und West sehr empfehlenswert!

DER UNBEKANNTE GAGARIN
Erschienen im Machtwortverlag 2015
ISBN: 978-3-86761-137-4


(Autor: Raumfahrer.net Redaktion - Quelle: Andreas Weise)


» Komplexe organische Moleküle um den Stern MWC 480
11.04.2015 - Mit dem Radioteleskopverbund ALMA haben Astronomen kürzlich komplexe organische Moleküle vom Typ der Methylcyanide in der protoplanetaren Scheibe um den jungen Stern MWC 480 nachgewiesen. Diese Moleküle gelten als einer der Grundbausteine des Lebens. Dies ist ein weiterer Anhaltspunkt dafür, dass die komplexe organische Chemie und damit möglicherweise auch die Voraussetzung für die Entstehung von Leben universell ist.
Neue Sterne entwickeln sich aus interstellaren Gas- und Staubwolken, welche durch gravitative Einflüsse kollabieren. Hierbei bilden sich im Inneren diesen Wolken dichte und sehr heiße Materiekonzentrationen, welche sich letztendlich im Rahmen einer stellaren Kernfusion entzünden und im Rahmen dieses Prozesses zu Sternen werden. Das im Rahmen dieser Sternentstehung nicht verbrauchte Material konzentriert sich zunächst in einer diesen ’neu geborenen’ Stern umgebenden protoplanetaren Scheibe und ist das Ausgangsmaterial für die sich im Verlauf eines komplexen Entstehungsprozesses innerhalb dieses Sternsystems bildenden Kometen, Asteroiden und Planeten.

Bei einem solchen von einer protoplanetaren Scheibe umgebenen Stern handelt es sich um den etwa 455 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt gelegenen Stern MWC 480, welcher über ein Alter von etwa einer Million Jahren verfügt und der ein Bestandteil des im Bereich des Sternbildes Stier (lat. Name "Taurus") gelegenen Taurus-Sternentstehungsgebietes ist. MWC 480 verfügt in etwa über die doppelte Masse des Zentralgestirns unseres Sonnensystems und die den Stern umgebende protoplanetaren Scheibe befindet sich noch in einer sehr frühen Entwicklungsphase. Frühere Beobachtungen zeigten, dass sich in dieser Scheibe neben Staubpartikeln auch größere Mengen an atomaren Wasserstoff, Wasserdampf und Kohlenmonoxid befinden.

Komplexe organische Moleküle

Jetzt ist es Astronomen zudem gelungen, im Bereich der den Stern MWC 480 umgebenden protoplanetaren Scheibe die Existenz verschiedener komplexer organischer Moleküle nachzuweisen, die allgemein als die ’Bausteine des Lebens’ angesehen werden. Die Beobachtungen, welche mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (kurz "ALMA") erfolgten, zeigen, dass sich in der Scheibe große Mengen an Cyanwasserstoff (HCN) sowie von einem mit diesem verwandten, aber deutlich komplexeren Molekül - dem ebenfalls auf Kohlenstoff basierenden Methylcyanid (CH3CN) - befinden. Die Menge des in der Umgebung von MWC 480 detektierten Methylcyanids würde ausreichen, um damit alle Ozeane auf der Erde zu füllen.

Diese organischen Moleküle konzentrieren sich auf die relativ kalten Außenbereiche der protoplanetaren Scheibe von MWC 480. Die Astronomen nehmen an, dass diese Region, welche sich etwa 4,5 bis 15 Milliarden Kilometern von dem Zentralgestirn entfernt befindet, mit dem Kuipergürtel unseres Sonnensystems vergleichbar ist, wo sich viele Planetesimale und Kometen befinden.

Die Kometen innerhalb unseres Sonnensystems bewegen sich auf stark elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne. Den Großteil ihrer Existenz fristen diese auch als ’schmutzige Schneebälle’ bezeichneten Objekte dabei fernab der Sonne als kalte, nahezu unveränderliche Brocken, die im Wesentlichen aus Wassereis, Staub- und Gesteinspartikeln sowie verschiedenen gefrorenen Gasen wie zum Beispiel Kohlenstoffdioxid, Methan und Ammoniak bestehen. Die Kometen sind wahrscheinlich die ältesten und weitgehend unverändert gebliebenen Überreste der protosolaren Staubscheibe, aus der sich vor etwa 4,64 Milliarden Jahren unser Sonnensystem gebildet hat.

In den Kometen ist diese Materie aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems dabei bis in die Gegenwart wie in einer ’kosmischen Tiefkühltruhe’ konserviert. Es wird davon ausgegangen, dass die Kometen und Asteroiden aus den Außenbereichen unseres Sonnensystems einstmals Wasser und organische Moleküle auf die Erde verfrachteten und dadurch die Voraussetzung für die Entwicklung von primitiven Lebensformen erzeugten (Raumfahrer.net berichtete).

Den Astronomen ist bereits seit längerer Zeit bekannt, dass interstellaren Gas- und Staubwolken sehr effiziente Produktionsstätten für die Bildung von komplexen organischen Moleküle darstellen - einschließlich einer Molekülgruppe, welche in der organischen Chemie als Cyanide bezeichnet werden. Diese Cyanide - und ganz besonders Methylcyanid - sind für die Entstehung von einfachen Lebensformen vermutlich von besonderer Bedeutung, da sie Kohlenstoff-Stickstoff-Verbindungen enthalten, welche für die Bildung von Aminosäuren unerlässlich sind und somit als Basis für Proteine dienen. Ebenfalls konnte in der Vergangenheit die Existenz von Methylcyanid in der Umgebung von einigen wenigen sonnenähnlichen Sternen nachgewiesen werden.

Bis in die Gegenwart war jedoch noch unklar, ob sich diese komplexen organischen Moleküle auch in der energiereichen und somit auch ’zerstörerischen’ Umgebung eines in der Entstehungsphase befindlichen Sternsystems bilden können, da die dort auftretenden Bedingungen komplexe chemische Verbindungen leicht aufbrechen können. Dank der außerordentlichen Messempfindlichkeit des Radioteleskopverbundes ALMA konnten die Astronomen jetzt anhand der Beobachtungen des Sterns MWC 480 nachweisen, dass diese Moleküle innerhalb der dortigen protoplanetaren Scheibe nicht nur ’überleben’, sondern dort auch in den äußeren Bereichen in großer Zahl vertreten sind. Dies zeigt den Wissenschaftlern, dass protoplanetare Scheiben innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne prinzipiell sehr effizient komplexe organische Moleküle bilden können.

"Untersuchungen von Kometen und Asteroiden [in unserem Sonnensystem] zeigen, dass der solare Urnebel, der die Sonne und Planeten hervorbrachte, reich an Wasser und komplexen organischen Verbindungen war", so Dr. Karin Ingegerd Öberg vom Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik in Cambridge/Massachusetts in den USA, die Erstautorin der mit den hier beschriebenen ALMA-Untersuchungen verbunden Studie. "Wir haben jetzt genauere Belege dafür, dass dieselben chemischen Eigenschaften auch anderorts im Universum vorkommen. Zum Beispiel in Regionen, in denen Sternsysteme entstehen könnten, die unserem Sonnensystem nicht unähnlich wären. Das ist besonders verblüffend, da die Moleküle, die in der Umgebung von MWC 480 gefunden wurden, in ähnlicher Konzentration auch in den Kometen in unserem Sonnensystem zu finden sind."

Auf diesen Erkenntnissen basierend nehmen die an der ALMA-Untersuchung von MWC 480 beteiligten Wissenschaftler an, dass organische Moleküle, welche im Rahmen der weiteren Entwicklung von in der Entstehungsphase befindlichen Sternsystemen in die dort entstehenden Kometen, Asteroiden und Planetesimalen ’eingekapselt’ werden, in der Folgezeit auch in andere, lebensfreundlichere Umgebungen im Bereich des jeweiligen inneren Sternsystems transportiert werden könnten, wo sich unter Umständen zum gleichen Zeitpunkt erdähnliche Planeten oder gar eine ’Zweite Erde’ bilden könnten. Durch Impakte könnten dabei die ’Grundbausteine des Lebens’ auf diese Planeten befördern.

"Aus den Beobachtungen von Exoplaneten wissen wir, dass unser Sonnensystem bezüglich der Anzahl an Planeten und der Reichhaltigkeit an Wasser nicht einzigartig ist", so Karin Öberg weiter. "Jetzt wissen wir auch, dass wir mit unseren organischen Eigenschaften nicht einzigartig sind. Ein weiteres Mal haben wir gelernt, dass wir nicht besonders sind. Aus der Sicht des Lebens im Universum sind das tolle Neuigkeiten."

Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse von Karin Ingegerd Öberg et al. wurden am 9. April 2015 unter dem Titel "The cometary composition of a protoplanetary disk as revealed by complex cyanides" in der Fachzeitschrift Nature publiziert.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: ESO, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)


» Eine neue Flugbahn für die Raumsonde Rosetta
11.04.2015 - Als Reaktion auf einen Ende März 2015 erfolgten Übertritt in den Sicherheitsmodus wurde die Kometensonde Rosetta auf eine neue Umlaufbahn geleitet. Dies hat zur Folge, dass auch die Planungen für den Einsatz der wissenschaftlichen Instrumente neu erfolgen müssen. Hiervon nicht betroffen ist jedoch die erneute Suche nach einem Signal von dem Kometenlander Philae, welche ab dem 12. April fortgesetzt werden soll.
Nach einer mehr als zehn Jahre andauernden Flugzeit erreichte die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 das Ziel ihrer Reise - den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt). Seitdem ’begleitet’ die Raumsonde diesen Kometen auf seinem weiteren Weg in das innere Sonnensystem und untersucht dieses Relikt aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems dabei intensiv mit elf wissenschaftlichen Instrumenten.

Im Rahmen dieser Untersuchungen überflog Rosetta am Vormittag des 28. März 2015 die Oberfläche von 67P in einem Abstand von lediglich 14 Kilometern. Aufgrund der starken Aktivität des Kometen 67P, von dessen Kern inzwischen immer mehr Gas und Staubpartikel in das umgebende Weltall entweichen, konnten die für die Navigation von Rosetta eingesetzten Sternsensoren bei diesem Überflug die Ausrichtung der Raumsonde im All nicht mehr mit der nötigen Genauigkeit ermitteln. Als Reaktion auf dieses Problem versetzte sich Rosetta zunächst in einen Sicherheitsmodus und entfernte sich auf einer ’Fluchtbahn’ rund 400 Kilometer von der Oberfläche des Kometen (Raumfahrer.net berichtete).

Dem für die Steuerung von Rosetta verantwortlichen Team des ESOC gelang es jedoch relativ schnell, die Raumsonde wieder unter Kontrolle zu bringen und Rosetta durch zwei am 1. und am 4. April durchgeführte Orbitkorrekturmanöver bis zum 8. April wieder auf eine Entfernung von rund 140 Kilometern zur Kometenoberfläche zu dirigieren. Um derartige Zwischenfälle in Zukunft möglichst zu vermeiden, wurde der Verlauf der Flugbahn, auf der die Raumsonde Rosetta ’ihren’ Kometen umkreist, abgeändert.

Statt auf einer langgezogenen ellipsenförmigen Bahn, auf der sich Rosetta - wie in den letzten Monaten erfolgt - der Oberfläche von 67P bis auf wenige Kilometer annähert, soll die Raumsonde den Kometen jetzt - wie bereits im Sommer 2014 während der damaligen Annäherungsphase - auf einer pyramidenförmig verlaufenden Bahn begleiten, welche sich allerdings in einem deutlich größeren Abstand zur Kometenoberfläche befindet.

Seit dem heutigen Tag bewegt sich Rosetta dabei auf einer Dreiecksbahn, deren größter Abstand zu 67P bei einem Wert von 100 Kilometern liegt. Gegenwärtig sind bis zum Ende des Monats auf dieser Flugbahn drei Umkreisungen von 67P vorgesehen. Das für die Steuerung von Rosetta verantwortliche Team des ESOC will in diesem Zeitraum das weitere ’Verhalten’ der Raumsonde beobachten und dabei zeitnah entscheiden, ob eine weitere Annäherung an den Kometen möglich ist, ohne dabei die weitere Mission von Rosetta zu gefährden, oder ob aus Sicherheitsgründen eventuell sogar eine nochmals größere Distanz zu 67P eingenommen werden muss.

Dieser jetzt komplett geänderte Verlauf der zukünftigen Flugbahn hat allerdings zur Folge, dass auch die über Monate hinweg im Voraus festgelegten Beobachtungsziele und Beobachtungszeiten der verschiedenen Instrumente der Raumsonde komplett neu geplant werden müssen. Im Rahmen des kürzlich erfolgten Übertritts in den Sicherheitsmodus waren diese zunächst deaktiviert. Mittlerweile befinden sich die ersten Instrumente wieder in Betrieb und sammeln Daten. Weitere Instrumente sollen im Verlauf der kommenden Woche reaktiviert werden. Für deren Einsatzplanung stehen die Mitarbeiter des Raumsondenkontrollteams in engen Kontakt mit dem hierfür zuständigen Operationsteam und den einzelnen für die verschiedenen Instrumente verantwortlichen Projektleitern.

"Unser wissenschaftliches Operationsteam am ESAC ist derzeit damit beschäftigt, diese neue Flugbahn und deren Auswirkung auf die wissenschaftlichen Beobachtungen der kommenden Monate - einschließlich der weiteren eigentlich geplanten dichten Überflüge - zu bewerten", so Matt Taylor, der wissenschaftliche Leiter der Rosetta-Mission von der ESA. "In enger Zusammenarbeit mit den Instrumententeams sollen dabei auch die zu erwartenden Resultate der zukünftigen wissenschaftlichen Beobachtungen optimiert werden."

Die Suche nach Philae wird fortgesetzt

Keinen unmittelbaren Einfluss hat die gegenwärtige Situation dagegen auf die weitere Suche nach dem Kometenlander Philae. Der von Rosetta mitgeführte Kometenlander wurde am 12. November 2014 von der Raumsonde abgetrennt und erreichte noch am selben Tag um 16:35 MEZ die Oberfläche des Kometen 67P (Raumfahrer.net berichtete live aus den Raumsondenkontrollzentren in Darmstadt und Köln). Dort kam Philae schließlich nach einer dreifachen Landung an einem ungeplanten Standort zum Stehen, welcher aufgrund der dort gegebenen schlechten Beleuchtungsverhältnisse - die Sonne erreichte den Lander an diesem Standort pro ’Kometentag’ für lediglich etwa eine Stunde - keine Möglichkeit bot, die Energiereserven in einem ausreichenden Umfang zu erneuern.

Trotzdem konnte der Lander - mit der Energie aus einer auf eine Einsatzdauer von etwa 60 Stunden ausgelegten Batterie versorgt - in den folgenden 54 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 um 01:36 MEZ in einen ’Schlafmodus’ versetzte.

Aufgrund der zunehmenden Annäherung des Kometen 67P an die Sonne verbesserten sich im Bereich des Standortes von Philae die dort gegebenen Beleuchtungs- und Temperaturbedingungen in den folgenden Monaten allerdings immer mehr. Hierdurch bedingt könnte in Zukunft wieder ausreichend Sonnenlicht zur Verfügung stehen, damit der für seine Stromversorgung ausschließlich auf die Sonnenenergie angewiesene Lander Philae aus seinem ’Winterschlaf’ erwacht und sich reaktiviert. Zu diesem Zweck erfolgte bereits Mitte März 2015 eine erste ’Horchkampagne’, in deren Rahmen der Kometenorbiter Rosetta nach einem Signal von Philae ’lauschte’ (Raumfahrer.net berichtete). Dieser Versuch verlief allerdings erfolglos (Raumfahrer.net berichtete).

In den seitdem vergangenen drei Wochen dürfte sich die Situation von Philae jedoch nochmals weiter verbessert haben, da der Bereich der Kometenoberfläche, wo der Lander endgültig zum Stehen kam, mittlerweile pro ’Kometentag’ über einen immer längeren Zeitraum hinweg von dem Sonnenlicht erreicht wird. Je mehr Sonnenenergie - so die einfache Rechnung - desto mehr Energie steht dem Lander damit auch zur Verfügung, um seine elektrischen Heizelemente zu aktivieren und das Innere der Raumsonde auf die für eine Reaktivierung zwingend notwendige Betriebstemperatur von nicht weniger als minus 45 Grad Celsius zu erwärmen.

Aus diesen Grund wird am kommenden Sonntag, dem 12. April um 02:00 MESZ erneut die Kommunikationseinheit des Rosetta-Orbiters aktiviert, um den Versuch einer Kontaktaufnahme mit dem Lander durchzuführen. Für eine erfolgreiche Kontaktaufnahme müssen sich Orbiter und Lander jedoch zueinander in einer Konstellation befinden, welche einen Funkkontakt überhaupt erst ermöglicht. Zudem muss Philae während dieser Kommunikationsfenster direkt im Sonnenlicht stehen, um das Signal des Orbiters mit ausreichend Energie zu empfangen und eventuell darauf zu antworten.

"Diese Bedingungen müssen immer mindestens über 45 Minuten andauern, denn Philae schaltet nach seinem Aufwachen seinen Empfänger nur alle 30 Minuten an", so Dr. Koen Geurts vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), einer der an der Philae-Mission beteiligten Wissenschaftler.

Erneutes "Blind Commanding"

Hierbei ergibt sich das Problem, dass die zukünftige Flugbahn von Rosetta - und somit auch die dabei zu überfliegenden Oberflächenbereiche von 67P - aufgrund der erst vor wenigen Tagen durchgeführten Veränderungen zunächst noch im Detail festgelegt werden muss. Wann genau die besten Bedingungen für die automatische Kontaktaufnahme mit Philae bestehen kann erst exakt berechnet werden, sobald die neuen Flugbahnen des Orbiters feststehen. Aus diesem Grund wird die Kommunikationseinheit des Orbiters während der in wenigen Stunden beginnenden erneuten ’Horchkampagne’ auch rund um die Uhr aktiviert sein.

Diese Kampagne wird sich allerdings nicht nur auf ein passives ’Lauschen’ nach Signalen von Philae beschränken. Vielmehr soll Rosetta dabei auch erneut selbst aktiv werden und im Rahmen einer "Blind Commanding" genannten Prozedur Kommandos absetzten, welche dem Lander Befehle erteilen, die der Optimierung der Energienutzung für das Heizsystem und der Kommunikation mit dem Orbiter dienen sollen. Sollte Philae diese ’auf gut Glück’ abgesetzten Kommandos tatsächlich empfangen, so würden diese auch dann durchgeführt, wenn sich Philae aufgrund immer noch zu geringer Energiereserven nicht gleich melden kann. Allerdings gehen die für die jetzige Horchkampagne verantwortlichen Mitarbeiter nicht unbedingt von einem unmittelbar eintretenden Erfolg aus.

"Am wahrscheinlichsten ist es zwar, dass Philae erst im Mai oder Juni aufwacht - allerdings wollen wir sein Aufwachen natürlich nicht verpassen, falls er bereits jetzt genügend Energie und eine ausreichend hohe Betriebstemperatur haben sollte", so der für den Betrieb des Kometenlanders zuständige Projektleiter Dr. Stephan Ulamec vom DLR. "Umso mehr sich der Komet mit Philae auf seiner Oberfläche der Sonne nähert, desto größer sind die Chancen, dass er wieder aufwacht."

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


» Planetenentstehung im Sternsystem V4046 Sagittarii AB
12.04.2015 - Astronomen konnten kürzlich mit dem Teleskop des Gemini-South-Observatoriums eine das Doppelsternsystem V4046 Sagittarii AB umgebende protoplanetare Scheibe abbilden und untersuchen. Die dabei gewonnenen Daten weisen darauf hin, dass im Bereich dieser Scheibe gerade Planeten entstehen. Diese Beobachtungen lieferten den bisher vermutlich besten Nachweis einer gerade erfolgenden Planetenentstehung in der Umgebung eines Doppelsternsystems.
Bei dem Sternsystem V4046 Sagittarii AB - abgekürzt V4046 Sgr AB - handelt es sich um ein in dem Sternbild Schütze (lat. Name "Sagittarius") beheimatetes Doppelsternsystem, welches sich in einer Entfernung von etwa 240 Lichtjahren zu unserem eigenen Sonnensystem befindet. Die beiden Sterne des Systems verfügen über ein Alter von etwa 20 Millionen Jahren, weisen fast identische Massen von jeweils 0,9 Sonnenmassen auf und gehören den Spektralklassen K5 und K7 an. Die Distanz zwischen den beiden Sternen beträgt dabei lediglich 0,045 Astronomischen Einheiten (kurz "AE"), was einer Entfernung von etwa 6,7 Millionen Kilometern oder weniger als dem fünffachen Durchmesser der Sonne entspricht.

Bereits im Jahr 2009 konnten Astronomen durch Beobachtungen mit dem Submillimeter-Array-Radioteleskop (kurz "SMA") nachweisen, dass dieses Doppelsternsystem von einer rotierenden protoplanetaren Scheibe umgeben ist. Derartige protoplanetaren Scheiben, aus denen sich nach den gängigen Theorien im Verlauf eines komplexen Entstehungsprozesses Kometen, Asteroiden und Planeten bilden, sind den Astronomen bereits seit dem Jahr 1994 bekannt.

Die das System von V4046 Sgr AB umgebende Scheibe war jedoch die erste protoplanetare Scheibe, welche bei einem Doppelsternsystem entdeckt werden konnte. Zudem war in diesem Fall für die Astronomen das vergleichsweise hohe Alter der beiden Sterne bemerkenswert, welche von der Scheibe umgeben sind. Eigentlich - so die gängigen Theorien zur Planetenentstehung - sollten sich protoplanetare Scheiben bereits innerhalb von weniger als zehn Millionen Jahren auflösen.

Der innere Rand von der das System V4046 Sgr AB umgebenden protoplanetaren Scheibe befindet sich in einer Entfernung von etwa 30 Astronomischen Einheiten zum gemeinsamen Massezentrum der beiden Sterne. Von dort aus erstreckt sich die Scheibe bis zu einer Entfernung von etwa 300 AEs. Diese Region entspricht in etwa dem Bereich, in dem sich in unserem Sonnensystem die Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sowie die Objekte des Kuipergürtels gebildet haben könnten. Und tatsächlich gingen die an den in den Jahren 2008 und 2009 erfolgten Untersuchungen beteiligten Wissenschaftler davon aus, dass sich innerhalb der Scheine von V4046 Sgr AB gerade Gasplaneten bilden könnten.

"Wir hielten das molekulare Gas um diese beiden Sterne schon seit geraumer Zeit für einen ganz deutlichen Hinweis darauf, dass im Bereich dieser beiden Sterne gerade Jupiter-ähnliche Planeten entstehen könnten oder sich zumindestens erst kürzlich gebildet haben", so Joel H. Kastner vom Rochester Institute of Technology (RIT) im US-Bundesstaat New York, der Leiter der damaligen Studie, im Rahmen einer entsprechenden Pressemitteilung aus dem Jahr 2009. "Die SMA-Daten, die eine rotierende Scheibe zeigen, unterstützen diese Annahme eindeutig."

Neue Beobachtungen

Aktuelle Beobachtungen, welche mit dem Gemini-South-Observatorium - einem auf dem Berg Cerro Pachón in den chilenischen Anden befindlichen Teleskop mit einem Hauptspiegeldurchmesser von 8,1 Metern - durchgeführt wurden, untermauern jetzt diese These. Mit dem erst im Januar 2014 in Betrieb genommenen Gemini Planet Imager (kurz "GPI") gelang den Astronomen der Nachweis von Staubpartikeln, welche sich im Bereich der protoplanetaren Scheibe von V4046 Sgr AB befinden.

Im Infrarotbereich konnte zudem das Streulicht dieser Staubpartikel aufgelöst und anschließend analysiert werden. Dabei zeigte sich, dass sich innerhalb der protoplanetaren Scheibe zwei deutlich erkennbare Ringstrukturen befinden, welche Konzentrationen dieser Staubpartikel aufweisen. Diese Beobachtungsdaten des GPI deuten darauf hin, dass sich innerhalb der protoplanetaren Scheibe von V4046 Sgr AB in einer Entfernung von etwa vier bis 12 AEs zu den Sternen gerade ein, eventuell aber sogar auch mehrere Planeten bilden.

"Der Gemini Planet Imager ermöglicht es uns, realtiv nahe zu unserem Sonnensystem gelegene planetenbildende protoplanetare Scheiben mit einer hohen Detailgenauigkeit abzubilden. Auf diese Weise können wir die Prozesse der Entstehung von Planeten direkt untersuchen, die sich auf Umlaufbahnen bewegen, die mit denen der Gasplaneten in unserem eigenen Sonnensystem vergleichbar sind", so Valerie A. Rapson vom Rochester Institute of Technology, welche die kürzlich erfolgten Untersuchungen leitete.

Diese Analysen lieferten den bisher vermutlich besten Nachweis einer gerade erfolgenden Planetenentstehung im Bereich eines Doppelsternsystems. Die Untersuchungen zeigten zudem, dass die Staubpartikel, welche sich innerhalb dieser Scheibe befinden, dort nach ihrer jeweiligen Größe getrennt auftreten. Diese Beobachtungen decken sich mit den bisherigen Modellen über die Prozesse, welche vermutlich bei der Planetenentstehung innerhalb einer protoplanetaren Scheibe ablaufen.

Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse von Valerie A. Rapson et al. wurden kürzlich unter dem Titel "Scattered Light from Dust in the Cavity of the V4046 Sgr Transition Disk" in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters publiziert.

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Fachartikel von Valerie A. Rapson et al.:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: Gemini-South-Observatorium, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)


» ULA stellt neue Trägerrakete vor
14.04.2015 - Der Chef von ULA (United Launch Alliance), Tory Bruno, hat am 13. April auf einer Pressekonferenz die neue Trägerrakete des Startanbieters vorgestellt, mit dem das Unternehmen ab 2019 Nutzlasten in den Weltraum starten will.
Es war lange Zeit eine bequeme Position, in der sich die ULA (United Launch Alliance) befand: Ohne Konkurrenz konnte sie ihre zwar sehr zuverlässigen, aber auch sehr teuren Atlas V- und Delta IV Trägerraketen starten. Größtenteils beförderten sie Satelliten der US-Regierung in die gewünschte Umlaufbahn, auf eine kommerzielle Vermarktung der Raketen wurde ab 2006 verzichtet. Die hohen Preise dafür nahmen die Einrichtungen der US-Regierung in Kauf, gab es doch keine Alternative. Doch das hat sich in jüngster Zeit geändert: Ein neuer Wettbewerber plant ebenfalls, Regierungssatelliten zu starten. Es handelt sich dabei um das Unternehmen SpaceX, das über eine ebenbürtige Rakete verfügt: Die Falcon 9. Diese Rakete ist nicht nur dazu in der Lage, ebenfalls einen Großteil der Regierungssatelliten zu starten, sondern auch deutlich kostengünstiger als die Delta IV und die Atlas V. Außerdem gestaltet sich aufgrund der gegenwärtigen politischen Spannungen zwischen den Vereinigten Staaten und Russland eine weitere Nutzung des russischen Haupttriebwerks für die Atlas V immer schwieriger. Die ULA steht daher inzwischen mit dem Rücken zur Wand, dem Anbieter drohen Milliardenverluste. Doch das Imperium schlägt nun zurück.

Es ist eine radikale Umgestaltung des Startanbieters für die nächsten Jahre geplant: Zunächst soll 2018 die Delta IV Medium außer Dienst gestellt werden, gefolgt von der Atlas V und der Delta IV Heavy. Ersetzt werden sollen diese Raketen durch ein neues Trägersystem, das ULA-CEO Tory Bruno am 13. April auf einer Pressekonferenz vorgestellt hat: Die Vulcan. Der Name dieser Rakete wurde bei einer Online-Abstimmung festgelegt, sie basiert auf der Atlas V. Die erste Stufe verfügt über einen Durchmesser von fünf Metern, sie basiert auf der Erststufe der Delta IV. Auf dieser Erststufe sitzt dann die bewährte Centaur-Oberstufe und eine Nutzlastverkleidung mit einem Durchmesser von vier oder fünf Metern. Bei einem Durchmesser der Nutzlastverkleidung von vier Metern können vier, bei fünf Metern sechs der neuen Feststoffbooster angebracht werden. In der leistungsfähigsten Variante soll Vulcan dazu in der Lage sein, über 11 Tonnen Nutzlast in einen Geotransferorbit zu befördern. Diese werden länger als die bisherigen sein und nur noch von einem einheimischen Zulieferer geliefert. Starten soll Vulcan auf zwei der bisherigen Delta IV/Atlas V-Startplätzen, jeweils einer an der Ost- und Westküste der Vereinigten Staaten. Dafür sind jedoch umfangreiche Umbauarbeiten notwendig.

Angetrieben wird diese Rakete von zwei BE-4 Raketentriebwerken, das momentan von der geheimnisvollen Raumfahrtfirma Blue Origin entwickelt wird. Dieses neuartige Raketentriebwerk wird statt Kerosin Methan als Treibstoff sauerstoffreich verbrennen. Es soll einen Schub von 2.400 Kilonewton erzeugen. Momentan werden bereits Bauteile der Turbomaschinerie und des Einspritzkopfes auf den Blue Origin-Testständen in Texas getestet, Ende 2016 soll eine erste Testzüündung des Triebwerks erfolgen, 2017 die Entwicklung abgeschlossen sein. Blue Origin hat ebenfalls vor Kurzem die Qualifikationstests für ihr BE-3 Wasserstofftriebwerk abgeschlossen, angetrieben von diesem soll noch Ende dieses Jahres ein Testflug ihres suborbitalen Raumschiffs stattfinden. Neben dem BE-4 entwickelt die Firma Aerojet Rocketdyne ebenfalls ein Triebwerk für Vulcan, das AR-1. Blue Origin gilt jedoch als der klare Favorit. Noch dieses Jahr soll erste Qualifikationshardware für Vulcan hergestellt werden, 2019 soll der Erstflug erfolgen, 2022 die Qualifikation für militärische Flüge.

Die Preise für einen Start von Vulcan sollen bei 100 Millionen Dollar beginnen, Tory Bruno kündigte an, dass ein Kauf eines Vulcan-Raketenstarts so einfach wie der eines Autos werden wird. Doch die Kosten sollen weiter gesenkt werden: In Zukunft sollen im Rahmen des SMART-Programms (Sensible, Modular, Autonomous Return Technology) die Triebwerke nach ihrem Flug erneut verwendet werden. Nach der Abtrennung der ersten Stufe wird die Triebwerkssektion von den Treibstofftanks abgetrennt. Mithilfe eines aufblasbaren Hitzeschildes tritt die Sektion wieder in die Erdatmosphäre ein, Fallschirme bremsen den Abschnitt weiter ab. Ein Helikopter fängt daraufhin den Triebwerksblock auf, der dann an Land gebracht wird. Dort wird er für den nächsten Flug vorbereitet und zertifiziert, bevor er wieder an den Treibstofftanks einer neuen Erststufe angebracht wird. So müssen nicht für jeden Start neue Triebwerke gebaut werden, wodurch ULA sich eine Kostenersparnis von bis zu 65 % des Preises der Erststufe erhofft.

Doch hier hört die Weiterentwicklung von Vulcan nicht auf. 2023 soll die Centaur-Oberstufe ersetzt werden, und zwar durch die ACES (Advanced Cyrogenic Evolved Stage). Diese Stufe wird um 75 % leistungsfähiger sein, sie verfügt über ein bis vier Triebwerke vom Typ BE-3U, RL-10 oder dem Wasserstofftriebwerk von XCOR. Auch sollen sogenannte Ballon-Tanks zum Einsatz kommen, deren Wände derart dünn sind, dass sie ohne Treibstoff oder Druck von Innen unter ihrem Eigengewicht zusammenbrechen würden. Eine weitere Innovation von ACES soll das IVF-System darstellen (Integrated Vehicle Fluids). Es fängt gasförmigen Sauerstoff und Wasserstoff auf, der normalerweise ins Weltall abgelassen werden würde. Diese Gase werden dann dazu verwendet, die Tanks unter Druck zu setzen, Strom zu produzieren oder Schub für die Lageregelung der Stufe zu produzieren. Die ACES-Oberstufe kann erstmals nicht mehr nur einige Stunden, sondern gleich mehrere Wochen im Weltraum operieren. So werden auch orbitale Treibstoffdepots möglich, bei denen Raketenstufen aufgetankt werden können, um zu weiter entfernten Zielen zu fliegen.

Ob die ULA tatsächlich mit Vulcan SpaceX Paroli bieten kann, bleibt abzuwarten, schließlich versucht auch SpaceX, mithilfe von spektakulären neuen Technologien die Preise für Raketenstarts drastisch zu senken. Es handelt sich bei der neuen Rakete auf jeden Fall um einen innovativen und ernsthaften Ansatz, die Kosten für Raumfahrt zu senken. Von einer solchen Rakete können wir in Europa mit der Ariane 6 leider wohl nur für eine lange Zeit träumen.

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(Autor: Martin Knipfer - Quelle: ULA, Blue Origin, NSF)



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"InSpace" Magazin #539
ISSN 1684-7407


Erscheinungsdatum:
14. April 2015
Auflage: 5162 Exemplare


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