InSpace Magazin #543 vom 6. Juli 2015

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #543
ISSN 1684-7407


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ISS musste Raketentrümmern ausweichen

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Intro von Simon Plasger

Sehr verehrte Leserinnen und Leser,

in wenigen Tagen erreicht New Horizons den Pluto, um mehr über den Zwergplaneten sowie seine Monde herauszufinden. Doch kurz vor der Ankunft gab es an Bord ein Problem und die Sonde ging in den Sicherheitsmodus über. Mehr über das technische Problem bei der Sonde, aber auch vieles weitere aus Raumfahrt und Astronomie finden Sie in dieser Ausgabe.

Viel Freude bei der Lektüre wünscht Ihnen

Simon Plasger

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Updates / Umfrage

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Unser Podcast erscheint mehrmals die Woche und behandelt tagesaktuelle Themen unserer Newsredaktion. Hören Sie doch mal rein.

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

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News

• Der offene Sternhaufen NGC 2367 im Großen Hund «mehr» «online»
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• Komet 67P - Gewaltige Hohlräume führen in die Tiefe «mehr» «online»
• New Horizons - Vorübergehender Sicherheitsmodus «mehr» «online»
• Rosetta ändert die Flugbahn wegen Philae-Kontakt «mehr» «online»
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• Kometensonde Rosetta: Dritter Kontakt mit Philae «mehr» «online»
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• Rosetta entdeckt Wassereisablagerungen auf 67P «mehr» «online»
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• Rosetta: Bisher nur unregelmäßiger Kontakt zu Philae «mehr» «online»
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• Ein Kometenschweif bei dem Exoplaneten Gliese 436b «mehr» «online»


» Der offene Sternhaufen NGC 2367 im Großen Hund
01.07.2015 - Eine am heutigen Tag von der Europäischen Südsternwarte veröffentlichte Aufnahme zeigt den offenen Sternhaufen NGC 2367. Hierbei handelt es sich um eine Ansammlung noch sehr junger Sterne, welche am Rand unserer Heimatgalaxie beheimatet sind.
Einige der in unserer Heimatgalaxie angesiedelten Sterne sind mit einem Alter von mehr als 13 Milliarden Jahren nur wenige hundert Millionen Jahre jünger als das Universum, dessen Alter von den Astronomen mit einem Wert von etwa 13,8 Milliarden Jahren angegeben wird. Mit einem Alter von ’lediglich’ rund 4,6 Milliarden Jahren handelt es sich bei dem Zentralgestirn unseres Sonnensystems somit um einen noch verhältnismäßig jungen Stern, welcher gerade einmal seine mittlere ’Lebensphase’ erreicht hat. Andere Sterne der Milchstraße verfügen jedoch über ein noch deutlich geringeres Alter.

Diese Sterne haben sich - in astronomischen Zeiträumen betrachtet - erst vor relativ kurzer Zeit in sogenannten Sternentstehungsgebieten entwickelt. Aus so einer H-II-Region geht in der Regel jedoch nicht nur ein einzelner, isolierter Stern hervor. Vielmehr reicht die Anzahl der sich zeitgleich in einem H-II-Gebiet bildenden Sterne von einigen Dutzend bis hin zu mehreren tausend Sternen, welche nach dem Abschluss der Sternentstehungsphase in dieser Region des Weltalls zunächst einen offenen Sternhaufen bilden. Im Laufe der Jahrmillionen driften die ursprünglich alle zur selben Zeit und in der gleichen Region entstandenen Sterne dann langsam auseinander, bis sie nicht mehr als einstmals zusammenhängender Sternhaufen erkennbar sind. Bereits nach ein paar Hundert Millionen Jahren haben sich diese Haufen typischerweise komplett aufgelöst.

Offene Sternhaufen stellen aufgrund der Art und Weise ihrer Entstehung - alle Sterne bildeten sich ursprünglich aus der gleichen Materiewolke - perfekte Beobachtungsziele für Astronomen dar, um die verschiedenen Theorien zur Entstehung und Entwicklung von Sternen zu überprüfen. Aufgrund ihres vergleichbaren chemischen Aufbaus und des in etwa gleichen Alters können sie untereinander leichter verglichen werden.

Derartige Sternformationen sind typischerweise in den ’Armen’ von Spiralgalaxien wie unserer Heimatgalaxie - der Milchstraße - oder in den sternreichen Regionen von irregulären Galaxien zu beobachten. Somit ist es möglich, durch gezielte Analysen der in solchen offenen Sternhaufen konzentrierten Sterne die Entfernungen der unterschiedlichen Teilbereiche der Spiralarme der Milchstraßen-Galaxie genauer zu bestimmen und so mehr über die Struktur und den Aufbau unserer Heimatgalaxie zu erfahren.

Der offene Sternhaufen NGC 2367

Bei einem der mehr als 1.000 offenen Sternhaufen, welche den Astronomen derzeit in unserer Heimatgalaxie bekannt sind, handelt es sich um den im Sternbild Canis Major (zu deutsch "Großer Hund") gelegenen Haufen NGC 2367. Bei einer Entfernung von etwa 7.000 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem verfügt dieser Sternhaufen am Nachthimmel über einen Durchmesser von knapp 3,5 Bogenminuten. Mit einer scheinbaren Helligkeit von 7,9 mag kann NGC 2367 bereits mit einem kleineren Teleskop beobachtet werden. Entdeckt wurde dieser Sternhaufen am 20. November 1784 von dem in Hannover geborenen englischen Astronomen Sir William Herschel.

Die meisten Sterne des Sternhaufens NGC 2367, welcher sich vor gerade einmal etwa fünf Millionen Jahren gebildet hat, sind noch sehr ’heiß’ und leuchten deshalb in einem intensiven blauen Licht. Wie auch viele weitere offene Sternhaufen ist auch NGC 2367 in einen Emissionsnebel eingebettet. Die Überreste dieses Nebels erscheinen als Wolken aus Wasserstoffgas, welches von einer durch die heißesten Sterne des Sternhaufens freigesetzten ultravioletten Strahlung ionisiert wurde. Dieses Gas macht sich durch ein rötliches Leuchten bemerkbar.

Im Fall von NGC 2367 ist jedoch ungewöhnlich, dass - wenn man aus dem Sternhaufen und dem Nebel herauszoomt - eine zusätzliche und um einiges ausgedehntere Struktur erkennbar wird. Die Astronomen gehen davon aus, dass der Sternhaufen NGC 2367 und der umgebende Emissionsnebel den Kern eines größeren Nebels namens Brand 16 darstellen, welcher wiederum lediglich ein Teil einer riesigen ’Superblase’ mit der Bezeichnung GS234-02 ist.

Die Superblase GS234-02

Hierbei handelt es sich um eine Struktur, welche über eine Ausdehnung von mehreren hundert Lichtjahren verfügt und die sich in den Außenbereichen unserer Heimatgalaxie befindet. Ihre Existenz begann, als eine Gruppe massereicher Sterne, welche starke Sternwinde freisetzten, einzelne expandierende Blasen aus heißem Gas erzeugten. Diese benachbarten Blasen verschmolzen letztendlich miteinander und bildeten eine einzige größere Blase. Die Sterne im Zentrum dieser Blase explodierten aufgrund ihrer kurzen Lebensspanne alle zu einer ähnlichen Zeit als Supernovae, wodurch sich diese Blase noch weiter ausdehnen konnte.

In der Folgezeit verschmolz diese Struktur mit weiteren, auf die gleiche Weise entstandenen Blasen aus der ’kosmischen Nachbarschaft’ und bildete schließlich mit diesen die jetzt zu beobachtende Superblase GS234-02. Derartige konzentrisch expandierende Gebilde zählen zu den größtmöglichen Strukturen innerhalb einer Galaxie und stellen ein eindrucksvolles Beispiel für die verworrenen und doch zusammenhängenden Strukturen dar, welche im Bereich einer Galaxie durch das ’Leben und Sterben’ von Sternen entstehen können.

Die hier gezeigte Aufnahme des offenen Sternhaufens NGC 2367 wurde mit dem Wide Field Imager (WFI) des MPG/ESO-2,2-Meter-Teleskops am La Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte (ESO) in den chilenischen Anden angefertigt und zeigt sowohl den Sternhaufen als auch die interstellaren Wolken aus Gas und Staub, welche ihn unmittelbar umgeben.

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


» Orion: Ab nach Plum Brooke
02.07.2015 - Um das Servicemodul des neuen Orion-Raumschiffs zu testen, bereiten die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur NASA und die europäische Raumfahrtbehörde ESA einen Testartikel dieses Moduls und die Testanlagen vor.
Bei den Triebwerken des Space Shuttles denkt man zunächst an die drei gewaltigen Haupttriebwerke (SSMEs), die beim Start flüssigen Wasserstoff und Sauerstoff verbrannt und so einen enormen Schub produziert haben. Doch daneben gab es auch noch die beiden OMS-Triebwerke (Orbital Maneuvering System), die in zwei Pods rechts und links neben den Haupttriebwerken untergebracht waren. Diese Triebwerke vom Typ AJ-10 arbeiteten mit sogenannten diergolischen Treibstoffen, die bereits bei direktem Kontakt miteinander verbrennen. So wurden Bahnänderungen des Space Shuttles durchgeführt, wie etwa der De-Orbit Burn am Ende der Mission, bei dem die Umlaufbahn des Space Shuttles so weit abgesenkt wurde, dass es wieder in die Erdatmosphäre eintrat. Nach dem Ende des Space Shuttle-Programms 2011 wurden die verbliebenen OMS-Pods von den Orbitern getrennt und eingelagert, man hatte keine Verwendung mehr für sie. Inzwischen werden jedoch nicht nur die Haupttriebwerke des Space Shuttles erneut genutzt (und zwar zum Antrieb der Hauptstufe des Space Launch Systems, der neuen Schwerlastträgerrakete der NASA), sondern auch diese eingelagerten OMS-Pods.

Und zwar in dem Servicemodul von Orion, dem neuen Raumschiff der NASA, mit dem erstmals seit 1972 wieder Menschen zu verschiedenen Zielen jenseits des niedrigen Erdorbits aufbrechen werden. Das Servicemodul versorgt das Raumschiff dabei mit Strom, Wasser, Luft und Thermalkontrolle. Die Besonderheit dieses Servicemoduls liegt darin, dass es bei uns in Europa zusammengebaut werden soll, und zwar bei der Firma Airbus Defence and Space in Bremen. Es stellt zugleich die Gegenleistung der ESA an die NASA für den Betrieb der Internationalen Raumstation ISS von 2017 bis 2020 dar und basiert auf dem Servicemodul des eingestellten Raumfrachters ATV. Neben der Versorgung des Crewmoduls wird das Servicemodul das Triebwerk des OMS-Pods, das AJ-10, dafür verwenden, um orbitale Manöver durchzuführen. Zu diesem Zweck hat die NASA mittlerweile einen eingelagerten OMS-Pod an die ESA geliefert. Dieser ist wahrscheinlich bei den letzten Flügen der Orbiter Endeavour und Atlantis zuletzt zum Einsatz gekommen.

Doch bevor Orion seine erste Mission in die Tiefen des Weltraums mit dem Servicemodul absolviert, muss es am Boden getestet werden. Dazu wird momentan von einem Zulieferer von Airbus eine Testversion des zylinderförmigen Moduls in Italien konstruiert. Dieses Modul wird zunächst noch in Italien strukturellen Belastungstests ausgesetzt werden, bevor es im Oktober zum Glenn Research Center im US-Bundesstaat Ohio geflogen wird. Das Ziel ist die Space Power Facility der Plum Brooke Station dieses NASA-Zentrums, in dem die Bedingungen des Weltraums und des Startes simuliert werden können. Unzählige Satelliten, Raketenbestandteile und weitere Hardware wurden in dieser Testanlage bereits erprobt. Dort angekommen werden zusätzliche Elemente an dem Modul angebracht (Adapter und Verkleidungen), ein Simulator der Triebwerksdüse des AJ-10 installiert und die Tanks mit simuliertem Treibstoff gefüllt. Inzwischen ist auch der Simulator des Crew Module Adapters in Plum Brooke angekommen, der bei einer realen Mission das Servicemodul mit dem kapselförmigen Crewmodul verbinden würde. Dieser Adapter wurde in den vergangenen Monaten von der Firma Lockheed Martin in dem Operations and Checkout Building des Kennedy Space Centers in Florida gebaut.

Die fertige Struktur wird dann akustischen Belastungen und Vibrationen ausgesetzt, wie sie beim Start zu erwarten sind. „Während wir die einzelnen Elemente integrieren, werden wir jedes Mal ein Teil testen, sodass wir unsere Computermodelle kontrollieren können, sehen, wie sich der Testaufbau verhält und dann nachbessern können. Danach können wir zusätzliche Tests durchführen, wenn es nötig ist“, beschreibt Joel Kearns, der Leiter der Integration des Servicemoduls, das Vorgehen. Nachdem 2016 alle Tests abgeschlossen sind, wird das Servicemodul zu den Testanlagen von Lockheed Martin in Sunnyvale, Kalifornien, gebracht, wo weitere Elemente installiert werden und dann erneut strukturelle Belastungstests durchgeführt werden.

Nach dem Bau von weiteren Testartikeln des Antriebssystems ist es dann soweit: Das Flugmodell des Servicemoduls kann zusammengebaut werden, das tatsächlich ins All fliegen soll. Die Struktur des Moduls wird wieder in Italien gebaut und dann nach Bremen transportiert. Dort erfolgt der Zusammenbau des Servicemoduls, und zwar an zwei „Plattformen“ gleichzeitig: Auf einer Plattform wird das eigentliche Antriebssystem mit den Treibstoffleitungen und Triebwerken zusammengebaut, auf der anderen das Drucksystem, das mithilfe von Helium für einen ausreichenden Treibstoffdruck sorgt. Wenn die Arbeit dort abgeschlossen ist, werden die Treibstofftanks installiert. Das Servicemodul wird in einem speziellen Container verstaut und in die Vereinigten Staaten transportiert. Anfang 2017 soll es dort ankommen, und zwar im Operations and Checkout Building des Kennedy Space Centers in Florida. Dort werden Adapter und die Düse des AJ-10 Triebwerks am Servicemodul angebracht, bevor das Servicemodul mit der eigentlichen Raumkapsel verbunden wird. Nach einigen integrierten Testläufen der Elektronik ist dieser sogenannte „Short Stack“ immer noch nicht fertig für die Reise ins All. Er wird erneut in die Space Power Facility der Plum Brooke Station befördert, wo Akustik- und Vakuumtests stattfinden sollen. Dann geht es wieder zurück zum Kennedy Space Center für die Installation von Verkleidungen und letzte Vorbereitungen. Erst jetzt kann das Servicemodul zusammen mit dem Crewmodul auf die Trägerrakete aufgesetzt werden.

Diese Vorbereitungen erfolgen im Rahmen von Orions erstem Flug zum Mond, einer Mission mit der Bezeichnung Exploration Mission 1 (EM-1). Nachdem Orion auf seiner Trägerrakete, dem Space Launch System, in einen niedrigen Erdorbit gestartet ist, zündet das Triebwerk der Oberstufe erneut, sodass das unbemannte Raumschiff nun in Richtung Mond fliegt. Das Raumschiff bremst daraufhin mithilfe seines Servicemoduls in eine Umlaufbahn 70.000 km über der Mondoberfläche ein. Durch eine weitere Zündung des Triebwerks des Servicemoduls verlässt das Raumschiff nach etwa einer Woche diese Umlaufbahn und fliegt wieder zurück zur Erde. Das Servicemodul wird abgetrennt und das kapselförmige Crewmodul tritt mit über 39.000 km/h in die Erdatmosphäre ein, bevor die Kapsel im Pazifik an Fallschirmen landet. Diese Mission wird den ersten Flug eines zumindest bemannbaren Raumschiffs zum Mond seit 45 Jahren und den weitesten Flug eines solchen Raumschiffs aller Zeiten darstellen. Und Europa und ein Shuttle-Triebwerk sind mit dabei.

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(Autor: Martin Knipfer - Quelle: NASA, NSF, NTRS)


» Sentinel-2A im All
03.07.2015 - Der Erdbeobachtungssatellit Sentinel-2A startete am frühen Dienstag Morgen der vergangenen Woche deutscher Zeit vom ESA-Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana.
Die Sentinel-Satelliten des Copernicus-Programms sollen Daten der irdischen Klimaentwicklung liefern und einen europäischen Vorsprung in diesem Kompetenzfeld herausarbeiten. Rund sechs Milliarden Euro nehmen EU-Kommission und Europäische Raumfahrtorganisation (ESA) in die Hand, um mit dem Copernicus-Programm eine umfassende längerfristige Erhebung klimarelevanter Daten vornehmen zu können. Neben Satellitenbeobachtung stützt sich Copernicus auch auf Messdaten von Ballons und verschiedene bodengebundene Quellen.

Problemloser Start
Vega-Flug VV05 hob gegen 03:52 deutscher Zeit am Dienstag Morgen der vorigen Woche vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana ab. Die Abtrennung der ersten Stufe erfolgte bei einer Minute und 52 Sekunden, die zweite Stufe wurde bei 3 Minuten und 37 Sekunden abgetrennt. Die Trennung der dritten Stufe erfolgte bei 6 Minuten und 32 Sekunden.

Die erste Zündung der Vega-Oberstufe erfolgte nach sieben Minuten und 42 Sekunden, gefolgt von zwei weiteren Zündungen, die den Satelliten in den angestrebten Sonnensynchronen Orbit brachtenSeine Zielposition erreichte Sentinel-2A nach knapp 55 Minuten. Telemetrieverbindung und Fluglagesteuerung wurde an die Operatoren im ESA-Kontrollzentrum Darmstadt übergeben. Die Solarpaneele wurden bereits kurz nach Erreichen der Zielposition entfaltet.

Der 1.140 Kilogramm schwere Satellit, der von Airbus Defense and Space in Friedrichshafen gebaut wurde, wird in einer Höhe von 786 Kilometern um die Erde kreisen und seinen operativen Betrieb in drei bis vier Monaten aufnehmen. Wie bei Copernicus-Missionen nicht unüblich, ist Sentinel-2A als „Zwilling“ eine Ergänzung zu seinem von Astrium gebauten Nachfolger Sentinel-2B, dessen Start für Mitte nächsten Jahres geplant ist, Raumfahrer.net berichtete.

Die meisten Satelliten des Programms werden in einer A/B-Systematisierung operieren, wobei der führenden Ziffer ein thematischer Forschungsfokus zukommt. Mit seiner optischen Kamera soll Sentinel-2A die RADAR-Abbildungen von 1A ergänzen. Der rund 2,3 Tonnen schwere Sentinel-1A ist bereits seit April 2014 auf einem polaren Orbit im Einsatz, Raumfahrer.net berichtete.

Wächter der Welt
Die Einsatzgebiete der 10 Sentinels, englisch für Wächter, sind vielfältig. Sentinel-1A und der für 2016 geplante 1B sollen sich auf hochauflösende Bilder der Land- und Meeresoberfläche konzentrieren.

Hochaufgelöste optische Aufnahmen der Landoberfläche sind von Sentinel-2A und dem ebenfalls für kommendes Jahr geplanten 2B zu erwarten. Dabei deckt 2A pro Erdumrundung einen Oberflächenstreifen von 290 Kilometern Breite ab. Ergänzt um den für nächstes Jahr geplanten Schwestersatelliten, der auf eine um 180 Grad versetzte Umlaufbahn gebracht werden soll, wird es möglich, Veränderungen auf der Erde in kurzen Intervallen zu beobachten. Dafür hat Sentinel-2A eine Kamera an Bord, die die Erdoberfläche in 13 spektralen Kanälen aufnimmt. Dabei wird das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts und ein Teil des Infrarotspektrums abgedeckt.

Aufschlüsse über Temperatur, Farbe, Wellenhöhe und Eisbedeckung, sowie hochauflösende RADAR-Bilder der Ozeane sollen Sentinel-3A und 3B liefern, deren Starts dieses Jahr bzw. für 2017 geplant sind.

Die Sentinels 4 und 5 fliegen als Nutzlast an Bord eines Meteosat-Satelliten bzw. eines Eumetsat-Satelliten und sollen die Verteilung von Ozon, Stickstoffdioxid und anderer Spurengase und Aerosole in der Atmosphäre messen. Die Anwesenheit von Aerosolen wird durch Messungen im Bereich von 423-463 Nanometern beobachtet, dabei erreichen die Sentinel-Satelliten eine Auflösung von 60 Metern je Bildpunkt. Im infraroten Bereich wird eine Auflösung von 20 Metern pro Pixel erreicht. Messungen in diesem Teil des Spektrums sollen Aufschluss über Zustand und Veränderungen der Vegetation geben. Durch Beobachtungen im Infrarotbereich wird zudem die Bildung und Verteilung von Wasserdampf in der Atmosphäre und die Wolkenbildung erforscht.

Der unerwartete Verlust von Envisat erfordert einen weiteren Satelliten, der eine entstandene Lücke der Beobachtung der atmosphärischen Zusammensetzung zu schließen, eine Aufgabe, die von Sentinel-5 Precursor gelöst werden soll. Sentinel 6 beobachtet die Höhe des Meeresspiegels.

Neben den Satelliten nutzt das Copernicus-Programm auch Messdaten von Ballons und Flugzeugen, sowie von Wetterstationen, Flusspegeln oder Messbojen. Auch Forschungsdaten anderer Raumfahrtagenturen sollen mit einbezogen werden. Das Programm hat somit das Potenzial, einen Klimaatlas auf der Höhe unserer Zeit zu schaffen, der von einer Vielzahl weltweiter Datenquellen und verschiedensten Technologien gespeist wird.

So können die gesammelten Daten beispielsweise Klimaforschern dabei helfen, Verlauf und Veränderung von Meeresströmungen zu messen, die Erosion von Stränden und das Abschmelzen der Polkappen zu beobachten.

Neben einem besseren Verständnis der Klimaentwicklung erhoffen sich ESA und Europäische Gemeinschaft (EU) auch Aufschlüsse über die Nutzung des Planeten durch den Menschen bzw. wirtschaftliche Anwendungen. Dazu zählen unter anderem Kenndaten über globale Stadtentwicklung oder Ernteerträge.

Landwirte können so etwa mit hochauflösenden Aufnahmen ihre Aussaatplanungen verbessern, Versicherungen realitätsgetreuere Risikobewertungen erstellen und Landschaftsplaner sich ein besseres Bild über die Versiegelung von Flächen machen, eine besonders in der Hochwasserprävention hilfreiche Fähigkeit. Ein weiterer Einsatzschwerpunkt von Copernicus liegt denn auch im Katastrophenschutz.

Im Falle schwerer Naturkatastrophen können die Sentinel-Satelliten zügig hoch genaue und vor allem aktuelle Karten des Krisengebiets mit einer Auflösung von 5x5 Metern/Pixel erstellen, eine Anwendung, die bereits vom Zentrum für satellitengestützte Kriseninformation (ZKI) am DLR angeboten wird. (siehe hierzu ausführliches Hintergrundgespräch mit Dr. Tobias Schneiderhan vom ZKI in RaumZeit Episode 025).

Das zweite Gesicht
Während der langen Geschichte des Copernicus-Programms gab es nicht immer nur Lob für die ambitionierte Initiative. 90% der von Copernicus erhobenen Daten sollen zum Zweck der Klima- und Umweltforschung genutzt werden, so Volker Liebig, ESA-Direktor für Erdbeobachtungsprogramme im Gespräch mit Zeit Online anlässlich des ersten Sentinelstarts vergangenes Jahr. Auch jüngst betonte er den hohen gesellschaftlichen Nutzen des Programms. Die Kombination aus häufigem Überflug und breiten Abtaststreifen helfen bei der Beobachtung von Veränderungen im Pflanzenwachstum und leisten einen Beitrag zur Überwachung von Wäldern und der Verbesserung der Ernährungssicherheit.

Die übrigen 10% der Copernicus-Daten sind es, die nach vereinzelten Stimmen Anlass zur Sorge geben. Schon seit Jahren warnen sie vor einer EU-getriebenen Militarisierung des Weltraums. Solche Bedenken speisen sich einerseits aus Aussagen einer Rede des ehemaligen EU-Kommissionsvizepräsidenten Günter Verheugen vom Januar 2007 mit dem Titel „Europas Weg zur Weltspitze“, in der er die etwas unglückliche Formulierung „Mit diesem Projekt meldet Europa sich als eine Weltraummacht an“ in Bezug auf das Copernicus-Programm verwandte.

Auch die Berliner Stiftung für Wissenschaft und Politik kam in einer Studie von 2005 zum Schluss, die EU-Kommission versuche die militärische Relevanz und Nutzung von Programmen wie Galileo und Copernicus gezielt herunterzuspielen. Tatsächlich sei ein Ausschluss militärischer Nutzungsoptionen geradezu unsinnig, stünden mit beiden Programmen in Kombination doch alle klassisch militärischen Werkzeuge von Aufklärung, Frühwarnung und Überwachung zur Verfügung: Radar-, Infrarot-, Funk- und Photosensorik.

Indes greift diese Argumentation die sattsam vertraute Dual-Use-Thematik auf, die so alt sein dürfte wie die Technik selbst und schon mit den ersten Faustkeilen Einzug hielt. So sieht es auch Volker Liebig: "Viele Dinge können auf zwei Arten genutzt werden. Wenn man die Route eines Schiffs verfolgt, das altes Öl ins Meer kippt, kann man auch die Route eines Schiffs verfolgen, dass Waffen in den mittleren Osten bringt.“ Und man kann den Kurs von Schiffen verfolgen, mit denen Flüchtlinge an den europäischen Küsten anlanden wollen.

Kritiker bemängeln, dass Copernicus-Daten auch Einrichtungen wie dem Europäischen Netzwerk zur Überwachung von Grenzen und der umstrittenen Grenzschutzagentur Frontex zur Verfügung stehen sollen, denen verschiedentlich eine Mitschuld an tödlichen Bootsunglücken im Mittelmeer vorgeworfen wird. Die Technologie sei neutral, unterstreicht Liebig.

Nichts Substanzielles an den Vorwürfen?
Einen wagen Eindruck von eventuellen Dual-Use-Intentionen gibt der frühere Name des Projekts, das in seiner Planungsphase noch Global Monitoring for Environment and Security (GMES) hieß.

Ein Sicherheitsaspekt ist also durchaus wahrscheinlich. Es ist anzunehmen, dass die EU die Satellitendaten zur Einschätzung und Bewältigung geopolitischer Herausforderungen heranzieht, allerdings nicht nur sie.

Die Copernicus-Daten stehen der gesamten interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung und bilden einen Schatz für Wirtschaftsunternehmen, Wissenschaftler und wissenschaftlich interessierte Privatpersonen. Eine Militarisierung des Weltraums im Copernicus-Programm zu sehen fällt nicht leicht.

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(Autor: Roman van Genabith - Quelle: DLR, EC, ESA)


» Komet 67P - Gewaltige Hohlräume führen in die Tiefe
04.07.2015 - Einige der Staubfontänen, welche von dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko entweichen, lassen sich auf schachtartige Vertiefungen auf dessen Oberfläche zurückführen. Bei diesen Strukturen handelt es sich vermutlich um die Überbleibsel eingestürzter Hohlräume, die von dem löchrigen inneren Aufbau des Kometen zeugen.
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 intensiv mit elf wissenschaftlichen Instrumenten. Bereits nach wenigen Monaten konnten die an der Mission beteiligten Wissenschaftler unter anderem detaillierte Angaben zu der Form, der Masse und dem inneren Aufbau von 67P tätigen (Raumfahrer.net berichtete).

Der Komet 67P verfügt über eine extrem unregelmäßige Form. Ein ’Kopfstück’ ist dabei durch einen ’Halsbereich’ mit einem ’Hauptkörper’ verbunden. Basierend auf den Daten der OSIRIS-Kamera - der unter der Leitung von Mitarbeitern des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen entwickelten und betriebenen Hauptkamera an Bord von Rosetta - erstellten die Wissenschaftler ein dreidimensionales Modell des Kometen und konnten ihn so genau vermessen.

Während der kleinere Teil des Kometen, der sogenannte ’Kopf’, eine Größe von 2,6 x 2,3 x 1,8 Kilometern besitzt, erstreckt sich der größere Teil, der sogenannte ’Körper’, über 4,1 x 3,3 x 1,8 Kilometer. Das Volumen des gesamten Kometenkerns liegt bei rund 21,4 Kubikkilometern. Zusammen mit der Masse von etwa zehn Milliarden Tonnen, welche mit dem RSI-Instrument der Raumsonde Rosetta bestimmt werden konnte, ergibt sich für den Kometen somit eine mittlere Dichte von 0,47 Gramm pro Kubikzentimeter, was in etwa mit der Dichte von Kork vergleichbar ist.

"Wir gehen davon aus, dass der Komet aus Eis und Staub besteht - Materialien die beide eine deutlich höhere Dichte aufweisen. Der gemessene Wert lässt somit darauf schließen, dass der Komet eine Porosität von 70 bis 80 Prozent aufweist. Wir verstehen ihn derzeit als eine Art lockere Ansammlung von Eis- und Staubteilchen mit vielen, vielen Zwischenräumen", sagte Dr. Holger Sierks vom MPS, der wissenschaftliche Leiter des OSIRIS-Teams, bereits im Januar 2015.

Die jetzt erfolgte Auswertung von Aufnahmen des OSIRIS-Kamerasystems, welche bereits in der Zeit von Juli bis Dezember 2014 angefertigt wurden, hat jetzt gezeigt, dass unter der Oberfläche des Kometen 67P offenbar tatsächlich riesige Hohlräume existieren.

Wie konnten sich diese Hohlräume bilden?

Für die Entstehung dieser Hohlräume werden mehrere Theorien in Betracht gezogen. So ist es zum Beispiel denkbar, dass der löchrige Aufbau des Kometen durch dessen Entstehungsgeschichte bedingt ist. Unser Sonnensystem bildete sich vor etwa 4,6 Milliarden Jahren aus einer interstellaren Gas- und Staubwolke - der so genannten Urwolke - welche schließlich durch gravitative Einflüsse kollabierte. Im Verlauf eines komplexen Entstehungsprozesses kollidierten Planetesimale mit niedrigen Geschwindigkeiten. Bei dieser ’Zusammenballung’ zu größeren Objekten bildeten sich eventuell auch größere Hohlräume, welche den Kometen die Struktur von Rubble Piles verliehen.

Ebenso denkbar ist, dass im Inneren des Kometen befindliches gefrorenes Kohlenstoffdioxid und Kohlenstoffmonoxid im Laufe der Jahrmilliarden sublimierte, wodurch ebenfalls Hohlräume erzeugt werden können. Gefrorenes Wasser, so die Wissenschaftler, verdampft dagegen erst bei deutlich höheren Temperaturen. Die hierfür notwendigen Temperaturwerte lassen sich unter der gut wärmeisolierenden, die Oberfläche eines Kometen bedeckende Staubschicht nur schwer durch die Sonneneinstrahlung erreichen.

Stattdessen halten die Forscher eine andere Wärmequelle für denkbar. Sobald im Untergrund eines Kometen befindliches amorphes Wassereis kristallisiert, wird dabei Wärmeenergie freigesetzt. Dies könnte ausreichen, um Wasser in genügender Menge zu verdampfen und ebenfalls Hohlräume im Inneren eines Kometen zu erzeugen.

"Noch bevorzugen wir keine dieser drei Möglichkeiten. Vielleicht spielen auch alle Effekte zusammen", so Dr. Sierks. "Wir hoffen aber sehr, dass die Mission in ihrem weiteren Verlauf Klarheit bringt."

Wie kamen die Wissenschaftler jetzt jedoch zu dem Schluss, dass das Innere des Kometen 67P offenbar tatsächlich von Hohlräumen durchzogen ist?

Hohlräume führen in die Tiefe

Auf diversen Aufnahmen der OSIRIS-Kamera sind mehrere schachtartige Vertiefungen erkennbar, welche sich aufgrund ihrer Form und Struktur deutlich von typischen Impaktkratern unterscheiden. Achtzehn dieser nahezu kreisrunden Vertiefungen wurden in den vergangenen Monaten von einem von Dr. Jean-Baptiste Vincent vom MPS geleiteten Team näher untersucht.

Dabei zeigte sich, dass diese Strukturen über unterschiedliche Durchmesser von lediglich wenigen Dutzend Metern bis hin zu mehreren hundert Metern verfügen. Auffällig ist zudem, dass offenbar zwei Arten von ’Gruben’ existieren. Einige der Strukturen verfügen über leicht geneigte Abhänge. Andere Gruben weisen dagegen nahezu senkrecht in die Tiefe führende Innenwände auf. An den Innenwänden der Schächte sind Schichtungen und Terrassierungen erkennbar. Die Böden der Vertiefungen sind dagegen relativ eben und mit einer Staubschicht bedeckt. Die größeren dieser Vertiefungen reichen dabei bis zu 210 Meter in die Tiefe.

"Wegen ihrer ungewöhnlichen Form unterscheiden sich diese Schächte deutlich von Einschlagskratern", so Dr. Vincent. "Es scheint sich um ein typisches Merkmal von Kometen zu handeln."

Ähnliche Strukturen konnten die Wissenschaftler in der Vergangenheit bereits bei den Kometen 9P/Tempel 1 und 81P/Wild 2 beobachten, welche in den Jahren 2004, 2005 und 2011 die primären Ziele der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA durchgeführten Kometenmissionen Deep Impact und Stardust darstellten.

Ausgangsort für Staubjets

Die Analysen haben zudem ergeben, dass einige der jetzt von Rosetta bei dem Kometen 67P beobachteten Vertiefungen - speziell handelt es sich dabei um die steil abfallenden Gruben - offensichtlich die Ausgangsregionen für feine Staubfontänen sind, welche von den Innenseiten dieser Schächte ausgehen. Für die Bestimmung der Ausgangsregion eines ’Jets’ werten die Kometenforscher verschiedene Aufnahmen ein und derselben Staubfontäne aus, welche unter verschiedenen Blickwinkeln angefertigt wurden.

"Auf diese Weise erhalten wir Informationen über die dreidimensionale Struktur der Fontänen und können ihren Ausgangspunkt auf der Kometenoberfläche bestimmen", beschreibt Dr. Vincent die damit verbundene Vorgehensweise.

Auf welche Weise bildeten sich die ’Schächte’?

Allerdings kann die Freisetzung von Staubpartikeln nicht alleine für die Entstehung dieser ungewöhnlichen Strukturen verantwortlich sein. Im Inneren des Kometen befindliche gefrorene Gase, welche unter dem Einfluss der Sonne ’verdampfen’ und aus dem Kometenboden austreten, reißen zwar auch große Mengen an Staubpartikeln mit sich. Um derartig große Löcher wie jetzt beobachtet zu erzeugen wären jedoch Zeiträume von zum Teil mehreren Tausenden von Jahren nötig, so die Berechnungen der Wissenschaftler. Der Komet 67P dringt auf seiner Umlaufbahn um die Sonne jedoch erst seit dem Jahr 1959 in das innere Planetensystem und somit in die Nähe des Zentralgestirns unseres Sonnensystems vor. In den vorherigen Jahrmilliarden dürfte sich die bisher erfolgte Aktivität dieses Kometen in überschaubaren Grenzen gehalten haben.

Und auch ein plötzlich erfolgender Aktivitätsausbruch, wie ihn die Raumsonde Rosetta zum Beispiel bereits während der Anflugphase an den Kometen 67P gegen Ende April 2014 beobachten konnte (Raumfahrer.net berichtete), kann sich erst in den letzten Jahrzehnten ereignet haben. Zumindestens das Ereignis vom April 2014 reichte dabei nicht aus um genügend Material zu bewegen, um die Entstehung der besagten Strukturen zu erklären. Stattdessen spricht alles dafür, dass es sich bei den beobachteten ’Löchern’ um eingestürzte Hohlräume handelt, welche eventuell bereits seit der Entstehung dieses Kometen existieren.

"Offenbar werden diese unterirdischen Hohlräume mit der Zeit immer größer, bis die Deckschicht instabil wird und einbricht", so Dr. Sierks. Die damit verbundenen Prozesse, so Sebastien Besse vom ESTEC, können sich jedoch über lange Zeiträume erstrecken.

...und die Staubjets?

Als Folge des Einsturzes der Deckschicht tritt an den Rändern der jetzt freigelegten Vertiefungen ’frisches’ Material zu Tage, welches zuvor noch vor der Sonneneinstrahlung geschützt war. Ursprünglich dort befindliche und jetzt freigelegte Eisablagerungen werden so erwärmt. Das Eis sublimiert und reißt Staubpartikel mit sich, was letztendlich zu der Entstehung der beobachteten, aus diesen Regionen hervortretenden Staubfontänen führt. Diese die Staubpartikel freigebenden Vertiefungen erweisen sich dabei als ein hilfreiches Mittel für die Bestimmung des Alters von verschiedenen Bereichen der Oberfläche des Kometen 67P.

"Da die Vertiefungen aktiv sind, verändern sie sich mit der Zeit", so Dr. Vincent. Die Strukturen dehnen sich im Laufe der Zeit aus, so dass die mancherorts erkennbaren terrassenartigen Strukturen entstehen können. Die Bereiche der Kometenoberfläche, wo sich noch tiefe und steil abwärts führende Gruben befinden, sind somit jüngeren Alters. Ältere Regionen präsentieren sich dagegen als überwiegend ebene Plateaus. So jedenfalls die bisherige Theorie. Bereits in der näheren Zukunft könnte Rosetta hierbei für mehr Klarheit sorgen.

"Wir sind sehr daran interessiert zu beobachten wie sich diese Strukturen entwickeln. Und vielleicht können wir bereits in Kürze Zeugen werden, wie sich neue Gruben bilden", so Matt Taylor, der für die Rosetta-Mission zuständige Projektwissenschaftler der ESA in Bezug auf die kürzlich bewilligte Missionsverlängerung der Rosetta-Mission bis zum September 2016.

Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse zu den ’Schächten’ auf der Oberfläche des Kometen 67P, welche letztendlich auch Erkenntnisse über die Entstehungsgeschichte dieses Kometen liefern werden, wurden von Jean-Baptiste Vincent et al. am 2. Juli 2015 unter dem Titel "Large heterogeneities in comet 67P as revealed by active pits from sinkhole collapse" in der Fachzeitschrift Nature publiziert.

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


» New Horizons - Vorübergehender Sicherheitsmodus
05.07.2015 - Aufgrund eines Computerproblems versetzte sich die Raumsonde New Horizons am frühen Abend des 4. Juli 2015 in einen Sicherheitsmodus, was zu einem zeitweiligen Kommunikationsverlust mit dem zuständigen Raumsondenkontrollzentrum führte. Die Kommunikation ist inzwischen wieder hergestellt und aktuelle Daten der Raumsonde zeigen, dass sich New Horizons offenbar in einem guten Zustand, aber immer noch im Sicherheitsmodus befindet.
Die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde New Horizons nähert sich nach einer Flugdauer von mittlerweile fast neuneinhalb Jahren immer weiter dem primären Ziel ihrer Reise - dem im äußeren Bereich unseres Sonnensystems beheimateten Zwergplaneten Pluto. Am frühen Abend des 4. Juli 2015 - und somit fast genau zehn Tage vor dem am 14. Juli um 13:50 MESZ in einer Entfernung von 12.500 Kilometern über dessen Oberfläche erfolgenden Vorbeiflug am Pluto - durchlebte das für die Kontrolle der Raumsonde verantwortliche Team am Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University (JHU/APL) in Laurel im US-Bundesstaat Maryland jedoch einige Schrecksekunden.

New Horizons übermittelt seine bisher gesammelten Daten derzeit in regelmäßigen Abständen an ihr Kontrollzentrum. Um 19:54 MESZ verlor das Team jedoch den Kontakt zu der Raumsonde. Erst um 21:15 MESZ konnte das Deep Space Network (kurz "DSN") der NASA wieder Signale von New Horizons empfangen und diese an das Kontrollzentrum der Raumsonde weiterleiten.

Sicherheitsmodus

Erste Analysen ergaben, dass das autonom arbeitende Diagnoseprogramm der Raumsonde offenbar ein unvorhergesehenes Computerproblem registriert hat. Dies führte dazu, dass die Betriebssoftware von New Horizons - wie für derartige Fälle vorgesehen - von dem Hauptcomputersystem auf das redundante "B-Side"-Computersystem umschaltete, welches als Backupsystem fungiert. Bedingt durch diesen Wechsel versetzte sich New Horizons zudem in einen abgesicherten Betriebsmodus. Anschließend nahm die Raumsonde die Kommunikation wieder auf und begann mit der Übertragung von Telemetriedaten, welche in diesem Zusammenhang aufgezeichnet wurden.

Diese Daten zeigten, dass sich die Raumsonde - abgesehen von dem Computerproblem - offenbar nach wie vor in einem guten Allgemeinzustand befindet. Eine noch in der vergangenen Nacht einberufene Expertengruppe ist derzeit damit beschäftigt, die Ursache für die Umschaltung auf das "B-Side"-System zu ergründen und einen Plan für die Wiederaufnahme des regulären Betriebes zu erstellen. Aufgrund der langen Signallaufzeiten - New Horizons befindet sich mittlerweile in einer Entfernung von rund 4,76 Milliarden Kilometern zur Erde und Radiosignale benötigen für die Überbrückung dieser Distanz mehr als 4,4 Stunden - wird es jedoch mindestens einen Tag dauern, bis die Raumsonde ihren normalen Betrieb wieder aufnehmen und das wissenschaftliche Arbeitsprogramm fortsetzen kann.

Vorläufig keine wissenschaftlichen Daten

Gegenwärtig steht New Horizons mit der DSN-Station bei Canberra/Australien in Verbindung und überträgt weitere Daten. In dem derzeitigen abgesicherten Betriebsmodus sind die Funktionen der Raumsonde jedoch auf ein notwendiges Minimum reduziert. Wissenschaftliche Daten werden in dieser Zeit dagegen nicht gesammelt. Zumindestens für die aufzunehmenden Fotos von Pluto und seinen Monden hat dies derzeit keine signifikanten Auswirkungen, da das ’Arbeitsprogramm’ der Raumsonde für den gesamten gestrigen Tag keine weiteren Fotoaufnahmen vorsah. Am heutigen Tag sollten dagegen einige Fotos angefertigt werden, auf welche die Wissenschaftler jetzt allerdings verzichten müssen. Auch für den 6. Juli ist lediglich eine einzige Aufnahme vorgesehen.

Unabhängig von dem derzeitigen Problem wird der Vorbeiflug von New Horizons am Pluto zumindestens aus technischer Sicht wie vorgesehen erfolgen, da bis zu dem Encounter keine weiteren Kurskorrekturmanöver durchgeführt werden müssen. Für diesen Vorbeiflug ist die Raumsonde von vornherein so programmiert, dass sie sich in den neun Tagen rund um den eigentlichen Flyby beim Auftreten von unvorhergesehenen technischen Problemen nicht in einen Sicherheitsmodus versetzen wird.

Derzeit ist die Raumsonde New Horizons noch etwa 10,4 Millionen Kilometer von ihrem Ziel entfernt und nähert sich dem für den 14. Juli 2015 angepeilten ’Treffpunkt’ mit Pluto dabei gegenwärtig mit einer Geschwindigkeit von 13,8 Kilometern pro Sekunde an. Stündlich aktualisierte Angaben dieser Entfernungs- und Geschwindigkeitswerte finden Sie auf dieser Internetseite des JHU/APL.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: JHU/APL, NASA, The Planetary Society)


» Rosetta ändert die Flugbahn wegen Philae-Kontakt
18.06.2015 - Die Raumsonde Rosetta konnte am vergangenen Wochenende zwei Mal einen kurzen Kontakt mit dem Kometenlander Philae herstellen. Um die Wahrscheinlichkeit eines dauerhaften und stabilen Kontaktes zu optimieren soll jetzt die Flugbahn von Rosetta um den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko entsprechend angepasst werden.
Bereits am 12. November 2014 erreichte der von der Kometensonde Rosetta mitgeführte Lander Philae nach einer unerwartet ’holprig’ verlaufenden Landung die Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt), wo er in den folgenden Tagen mit acht von seinen zehn wissenschaftlichen Instrumenten erfolgreich eine Vielzahl an Messungen durchführte. Am 15. November waren jedoch die Energievorräte des Landers so weit aufgebraucht, dass dieser sich um 01:36 MEZ in einen ’Schlafmodus’ versetzte. Seitdem war es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern und Ingenieuren trotz mehrerer entsprechender Kampagnen (Raumfahrer.net berichtete über die damit verbundene Vorgehensweise) nicht möglich, einen erneuten Kontakt mit Philae zu etablieren.

Am 13. Juni 2015 konnte der für die Kommunikation mit Philae zwingend benötigte ’Kometenorbiter’ Rosetta jedoch zur Freude der an der Mission beteiligten Forscher nach einer Wartezeit von fast sieben Monaten erstmals wieder in Form einer zwar schwachen, aber stabilen Radiotransmission ein Lebenszeichen von seiner Tochtersonde registrieren (Raumfahrer.net berichtete). Im Rahmen dieser kurzen, lediglich 85 Sekunden andauernden Kommunikation war es dem Lander möglich, mehr als 300 Datenpakete mit einer Gesamtdatenmenge von 663 kbits via Rosetta an sein Kontrollzentrum auf der Erde zu übermitteln. Diese Daten, bei denen es sich um kürzlich durch den Lander aufgezeichnete Telemetriewerte handelte, zeigten, dass sich Philae offenbar in einem unerwartet guten Allgemeinzustand befindet. Im Inneren des Landers herrschte demzufolge eine Temperatur von minus 35 Grad Celsius, was absolut innerhalb der Vorgaben für diese Mission liegt. Zudem verfügte der Lander zu diesem Zeitpunkt über eine Energieleistung von 24 Watt.

Ein zweiter Kontakt am 14. Juni 2015

Des weiteren wurde im Rahmen dieser Datentransmission bekannt, dass sich im Speicher des Landers noch weitere rund 8.000 Datenpakete mit einer Gesamtdatenmenge von etwa zwei MB befinden, welche ebenfalls Aufschluss über den Status während der vergangenen Tage und eventuell Wochen liefern können, denn Philae war offenbar bereits seit längerem ’wach’, konnte dabei aber keinen Kontakt zu Rosetta herstellen. Für den Empfang dieser zusätzlichen Daten muss jedoch zunächst ein erneuter Kontakt zwischen Rosetta und Philae hergestellt werden. Die besten Chancen hierfür ergeben sich dann, wenn der Orbiter den vermuteten Standort des Landers mehr oder weniger direkt und zudem in einer möglichst geringen Entfernung überfliegt. Leider ist dies aufgrund der gegenwärtigen Flugbahn von Rosetta allerdings nicht der Fall. Trotz der schlechten Bedingungen konnte jedoch bereits am 14. Juni ein erneuter Kontakt mit dem Lander hergestellt werden. Diese zweite Verbindung war jedoch relativ instabil und dauerte nur wenige Sekunden an, weshalb im Verlauf dieser zweiten Datentransmission auch deutlich weniger Datenpakete die Erde erreichten.

Die bisherige Auswertung der im Rahmen dieser beiden Transmissionen empfangenen Daten zeigt jedoch, dass offenbar alle Systeme von Philae voll funktionsfähig sind. Erstaunlich positive Resultate ergeben sich zudem für den derzeitigen Temperatur- und Energiestatus des für seine Energieversorgung ausschließlich auf das Licht der Sonne angewiesenen Landers. Bisher gingen die an der Mission beteiligten Mitarbeiter davon aus, dass Philae an seinem derzeitigen Standort pro Kometentag - dieser dauert etwa 12,4 Stunden an - lediglich für einen Zeitraum von etwa 80 Minuten von dem Sonnenlicht erreicht wird. Die Auswertung der Daten zeigt jedoch, dass Philae stattdessen gegenwärtig pro Kometentag für fast drei Stunden Sonnenlicht empfängt. Zu Beginn dieses ’Kometentages’ erreicht Philae während der Zeit des Sonnenaufgangs eine Leistung von anfangs etwa 13 Watt. Dieser Wert steigert sich in den folgenden Stunden derzeit auf einen Wert von etwas mehr als 24 Watt. Des weiteren stellte sich zudem heraus, dass auch die Temperatur im Inneren des Landers zumindestens zeitweise offenbar deutlich höher ausfällt als die anfangs erwähnten minus 35 Grad Celsius. Im Rahmen der letzten Datenübertragung wurden ’Spitzenwerte’ von lediglich nur noch minus fünf Grad Celsius registriert.

"Derzeit werten wir immer noch die bisher empfangenen ’Housekeeping’-Daten des Landers aus. Aber wir können bereits jetzt sagen, dass alle Subsysteme auch nach mehr als einem halben Jahr auf der eisigen Oberfläche des Kometen nominell arbeiten und keine Anzeichen einer erkennbaren Degradation zeigen", so der für den Betrieb des Kometenlanders zuständige Projektleiter Dr. Stephan Ulamec vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Eine neue Flugbahn für Rosetta

Um weitere Daten von Philae zu empfangen muss jedoch zuerst eine stabile Funkverbindung zwischen Philae und Rosetta etabliert werden. Hierfür soll der Kometenorbiter jetzt auf eine neue, näher an der Kometenoberfläche und ’direkter’ über dem Standort von Philae verlaufende Flugbahn dirigiert werden.

Prinzipiell bestehen derzeit pro Kometentag ein Kommunikationsfenster zwischen den beiden Raumsonden. Während des ersten Kontaktes am 13. Juni überflog Rosetta die Kometenoberfläche in einer Entfernung von etwa 200 Kilometern. Während des zweiten, allerdings schlechteren Kontaktes etwa 24 Stunden später lag dieser Wert dagegen bei einem veränderten Überflugwinkel bei etwa 206 Kilometern. Während der möglichen Kommunikationsfenster in den folgenden Tagen befand sich Rosetta in Entfernungen von 220 bis zu 235 Kilometern zu der Oberfläche von 67P und konnte - vermutlich auch durch einen nochmals schlechter ausfallenden Winkel zwischen dem Standort des Landers und dem Orbiter - keine weiteren Signale von Philae empfangen.

Bereits am 15. Juni wurde von den für den Betrieb von Rosetta verantwortlichen Wissenschaftlern der ESA, des DLR und der französischen Raumfahrtagentur CNES in Übereinstimmung mit den für die Überwachung des Kometenorbiters verantwortlichen Missionsanalytikern und Flugdynamik-Ingenieuren am Raumflugkontrollzentum der ESA beschlossen, den Kometenorbiter auf eine neue Flugbahn zu dirigieren, welche die Möglichkeiten einer Kommunikation zwischen Philae und Rosetta optimieren sollte. Diese neu einzunehmende Flugbahn wird in einer Höhe von nur noch etwa 180 Kilometern über der Oberfläche von 67P verlaufen und soll dabei etwas ’direkter’ als bisher über den Standort des Landers führen.

Die entsprechenden Kommandos wurden ebenfalls bereits am 15. Juni an Rosetta übermittelt. Die damit durchzuführende Veränderung der Flugbahn wird in zwei Schritten erfolgen, wobei das erste Kurskorrekturmanöver bereits am gestrigen Mittwoch erfolgte. Ein zweites, abschließendes Korrekturmanöver ist für den Vormittag des 20. Juni vorgesehen. Sollte durch diese neue Flugbahn wirklich ein besserer und zudem stabiler Kontakt zu Philae ermöglicht werden, so könnte der Lander bereits in Kürze auch wieder wissenschaftlich aktiv werden, denn es ist ein vorhersagbarer und kontinuierlicher Kontakt nötig, um dem Lander Anweisungen für die erneute Aktivierung der Messinstrumente und die durchzuführenden Analysen zu übermitteln. Die exakten Planungen hierfür hängen in erster Linie von dem aktuellen technischen Zustand von Philae ab.

Ein möglicher erneuter wissenschaftlicher Betrieb

"Wir sind zuversichtlich, schon bald wieder wissenschaftliche Messungen durchführen zu können", so Dr. Hermann Böhnhardt vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen, der wissenschaftliche Leiter der Philae-Mission, denn in den vergangenen Monaten hatten die verschiedenen Instrumenten-Teams bereits vorsorglich diverse Strategien entwickelt, wie sich die Analysegeräte von Philae im Notfall auch mit wenig Energie betreiben lassen und trotzdem verwertbare Resultate liefern könnten. Für die praktische Umsetzung dieser Ideen wären auch die zuletzt registrierten 24 Watt Leistung ausreichend. "Zudem besteht durchaus die Aussicht, dass uns in den nächsten Wochen noch mehr Energie zur Verfügung stehen könnte", so Dr. Hermann Böhnhardt weiter.

Sollte Philae in Zukunft wirklich erneut Daten liefern können, so wäre dies ein absoluter und im Vorfeld der Mission nicht vorhersehbarer Glücksfall für die beteiligten Wissenschaftler. Wäre der Lander an seinem ursprünglich vorgesehenen Landeort zum Stehen gekommen, so wäre dessen Mission wohl bereits spätestens im März 2015 beendet gewesen. Spätestens zu diesem Zeitpunkt wären an diesem Standort aufgrund der dann fast den gesamten Kometentag andauernden direkten Sonneneinstrahlung Temperaturen erreicht worden, welche zu einer ’Überhitzung’ der internen Systeme und dadurch bedingt zu einem Ausfall des Landers geführt hätten.

Stattdessen könnte sich jetzt für die Wissenschaftler eventuell die Gelegenheit ergeben, erstmals Daten direkt von der Oberfläche eines Kometen zu gewinnen, welcher sich auf seiner Umlaufbahn um die Sonne dem Perihel nähert. Erst am 13. August 2015 wird der Komet 67P in einer Entfernung von etwa 186 Millionen Kilometern zur Sonne seinen Punkt der dichtesten Annäherung an das Zentralgestirn unseres Sonnensystems durchlaufen.

Welche Instrumente des Landers dabei zu welchem Zeitpunkt und in welchem Umfang aktiviert werden sollen oder überhaupt in Betrieb genommen werden können muss sich jedoch erst noch durch die Analyse weiterer Telemetriedaten sowie durch die Bestimmung der exakten Position und Ausrichtung des Landers auf der Oberfläche von 67P herausstellen. Auf jeden Fall bleibt es somit auch in den kommenden Tagen und Wochen weiterhin spannend bei der fortdauernden Untersuchung des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko. Dies ergibt sich dabei bereits alleine durch die Tatsache, dass auch die an den elf wissenschaftlichen Instrumenten von Rosetta beteiligten Wissenschaftler ihre Planungen aufgrund der neuen Flugbahn des Orbiters komplett umgestalten mussten.

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


» TRMM nach 17 Jahren bei Wiedereintritt zerstört
20.06.2015 - Der US-amerikanisch-japanische Erdbeobachtungssatellit TRMM wurde am 15. Juni 2015 beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre zerstört. Nach Angaben der US-amerikanischen Weltraumüberwachung kam das Ende für TRMM über dem südlichen Bereich des Indischen Ozeans.
TRMM steht für Tropical Rainfall Measuring Mission, dementsprechend war der Satellit insbesondere für die Aufzeichnung von Daten über Regenereignisse in den Tropenregionen unseres Planeten gedacht. Es handelte sich um ein gemeinsames Projekt der US-amerikanischen Luft und Raumfahrtagentur (National Aeronautics and Space Administration, NASA) und der japanischen Weltraumforschungsagentur (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) bzw. deren Vorgängerin, der nationalen Weltraumentwicklungsagentur (National Space Development Agency, NASDA).

Der vom Goddard-Weltraumflugzentrum (Goddard Space Flight Center, GSFC) der NASA mit Komponenten und Instrumenten aus den USA und Japan gebaute, beim Start rund 3,62 Tonnen schwere Satellit war am 27. November 1997 auf der H-II-Rakete mit der Bezeichnung 6F zusammen mit dem rund 2,9 Tonnen schweren Dockingexperiment ETS 7 vom Startkomplex Yoshinobu 1 (Y1) im japanischen Tanegashima aus in den Weltraum gelangt.

14 Minuten und 12 Sekunden nach dem um 21:27 Uhr UTC erfolgten Abheben war die Trennung von der Oberstufe der Rakete erfolgt, TRMM hat die Erde anschließend solo auf einer rund 35 Grad gegen den Äquator geneigten Bahn in Höhen zwischen ~ 360 und 380 Kilometern umkreist. Nach der Ausbildung des vorgesehen Arbeitsorbits war TRMM in rund 350 Kilometern Höhe unterwegs, wo er für einen Erdumlauf 91,3 Minuten benötigt hat.

Ab dem 1. September 1998 waren nach einer umfangreichen Test- und Inbetriebnahmephase alle von den Instrumenten des Satelliten zu liefernden Produkte verfügbar, und der Satellit mit einer Auslegungsbetriebsdauer von drei Jahren und zwei Monaten war in der Lage, die vorgesehenen Aufgaben zu erfüllen. Würde der an Bord befindliche Treibstoff später auf eine Menge von 58 Kilogramm abgesunken sein, hätten Vorbereitungen für einen kontrollierten Wiedereintritt begonnen werden sollen.

Das Breitbandradiometer an Bord, als CERES für Clouds and the Earth’s Radiant Energy System bezeichnet, war dann leider bereits rund 9 Monate nach dem Start ausgefallen. Das 57 Kilogramm schwere Instrument hatte die Aufgabe, die Energie in den obersten Regionen der Atmosphäre zu bestimmen und zusätzlich Daten zur Abschätzung von Energie innerhalb der Atmosphäre und an der Erdoberfläche zu liefern.

Die Primärmission von TRMM war zum 31. Januar 2001 abgeschlossen worden. Der Zustand des Raumfahrzeugs hatte es dann erlaubt, umfangreiche zusätzliche Messkampagnen abzuwickeln. Nach sorgfältiger Untersuchung der Situation hatte man entschieden, die Flughöhe des Satelliten nicht in Vorbereitung eines Wiedereintritts abzusenken, sondern sie in einen Bereich mit geringerem atmosphärischen Restwiderstand anzuheben. Im August 2001 hatte die Umlaufbahn von TRMM von rund 350 auf 402,5 Kilometer über der Erde angehoben werden können, was dann einer fortgesetzten länger anhaltenden Nutzung des Satelliten zu Gute gekommen ist.

Auf dem angehobenen Orbit mit einer Periode von 92,4 Minuten war es schwieriger, den Erdhorizont durch das im Infraroten arbeitende Earth Sensor Assembly (ESA) als Orientierung zur Lageregelung zu verwenden, weshalb ab dann ein alternatives Regime zur Lageregelung eingesetzt worden ist, das sich neben den Daten des digitalen Sonnensensors (Digital Sun Sensor, DSS) auf Daten des TAM für Three Axis Magnetometer genannten Magnetometers verließ.

Zur Kontrolle der Genauigkeit und Wirksamkeit der Lageregelung konnten erstmals auch Daten einer Radaranlage mit einer Masse von 465 Kilogramm Bord, des für das wissenschaftliche Programm des Satelliten verwendeten Precipitation Radar (PR) aus Japan, genutzt werden. PR hat über die gesamte Lebensdauer von TRMM wertvolle Informationen geliefert. Die Anlage hat zuvor ungekannte dreidimensionale Blicke in tropische Wirbelstürme und solche in einem Gürtel in Äquatornähe erlaubt. Dem US-amerikanischen nationalen Hurrikan-Zentrum erlaubte das Radar Vorhersagen zur Entwicklung der Intensität der Stürme.

Nach der Erledigung vieler zusätzlicher Messaufgaben und der Lieferung umfangreicher wertvoller Daten - unter anderem unter Nutzung der US-amerikanischen Bahnverfolgungs- und Relaissatelliten der TDRS-Serie - wurde PR am 1. April und die übrige wissenschaftliche Instrumentierung von TRMM am 8. April 2015 abgeschaltet.

Der Satellit näherte sich mittlerweile zügig geringeren Flughöhen, in welchen er immer stärker abgebremst wurde. Bereits im Juli 2014 war der Treibstoff bis auf ein für nötige Ausweichmanöver sicherheitshalber zurückgehaltenes Quantum zur Neige gegangen, und der Abstieg des Satelliten hatte begonnen.

Der Verlust an Bahnhöhe vollzog sich zügiger als Mitte 2014 erwartet. Im April 2015 ging man von einem Wiedereintritt Mitte Juni 2015 - rund ein Jahr früher als 2014 gedacht - aus. Diese Prognose hat sich zwischenzeitlich bestätigt. Am 15. Juni 2015 hörte TRMM auf zu existieren. Als Zeitpunkt für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre nennt die NASA unter Bezugnahme auf Informationen der US-amerikanischen militärischen Weltraumüberwachung 11:55 Uhr EDT (15:55 Uhr UTC).

Man geht davon aus, dass die meisten Bestandteile von TRMM den Wiedereintritt über dem Süden des Indischen Ozeans nicht überstanden haben. Die NASA meldete, dass 96 Prozent der Satellitenmasse die Erdoberfläche nicht erreichen konnten.

Es besteht allerdings eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass Überreste von Bauteilen aus Titan und rostfreiem Stahl den Sturz bis zur Erdoberfläche überstanden. Als Wahrscheinlichkeit, dass ein Teil des Satelliten eine Person treffen würde, gab die NASA rund 1 zu 4.200 an.

Die Startmasse des Satelliten betrug ~3.620 Kilogramm, unbetankt wog er ~2.730 Kilogramm. An Bord des Satelliten waren beim Start 890 Kilogramm Treibstoff (Hydrazin). Der größte Durchmesser des ~5,1 Meter hohen Satelliten betrug ~3,7 Meter. Die beiden Solarzellenausleger gaben dem Satelliten im All eine Spannweite von ~14,6 Metern.

TRMM ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 25.063 und als COSPAR-Objekt 1997-074A.

Weitere Informationen zu TRMM (in Englisch):


(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: JAXA, NASA, WMO)


» Kometensonde Rosetta: Dritter Kontakt mit Philae
20.06.2015 - Am gestrigen Tag konnten bereits zum dritten Mal Daten von dem Kometenlander Philae empfangen werden, der die letzten sieben Monate auf der Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko in einem durch Energiemangel bedingten Winterschlaf verbrachte. Die dabei übermittelten Telemetriewerte zeigen, dass sich Philae in einem guten Zustand befindet und seinen wissenschaftlichen Betrieb bereits in Kürze wieder aufnehmen könnte.
Bereits am 12. November 2014 erreichte der von der Kometensonde Rosetta mitgeführte Lander Philae nach einer unerwartet ’holprig’ verlaufenden Landung die Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt), wo er in den folgenden Tagen mit acht von seinen zehn wissenschaftlichen Instrumenten erfolgreich eine Vielzahl an Messungen durchführte. Am 15. November 2015 waren jedoch die Energievorräte des Landers so weit aufgebraucht, dass dieser sich um 01:36 MEZ in einen ’Schlafmodus’ versetzte. Seitdem war es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern und Ingenieuren trotz mehrerer entsprechender Kampagnen (Raumfahrer.net berichtete über die damit verbundene Vorgehensweise) nicht möglich, einen erneuten Kontakt mit Philae zu etablieren.

Am 13. Juni 2015 konnte der für die Kommunikation mit Philae zwingend benötigte ’Kometenorbiter’ Rosetta jedoch zur Freude der an der Mission beteiligten Forscher nach einer Wartezeit von fast sieben Monaten erstmals wieder in Form einer zwar schwachen, aber stabilen Radiotransmission ein Lebenszeichen von seiner Tochtersonde registrieren. Eine Tag später erfolgte ein zweiter, diesmal allerdings kürzerer Kontakt, in dessen Verlauf ebenfalls Telemtriedaten des Landers übermittelt werden konnten. Die Auswertung dieser Daten zeigte, dass Philae seinen siebenmonatigen ’Winterschlaf’ offenbar gut überstanden hat, sich in einem guten Allgemeinzustand befindet und betriebsbereit ist (Raumfahrer.net berichtete).

Im Rahmen dieser beiden Datentransmissionen übermittelte der Lander auch Daten, welche bereits Anfang Mai 2015 aufgezeichnet wurden. "Philae war zu diesem Zeitpunkt bereits aufgewacht, konnte uns aber noch nicht erreichen", so Dr. Stephan Ulamec vom DLR, der für die Philae-Mission verantwortliche Projektleiter vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Eine dritte Datentransmission am 19. Juni 2015

Am gestrigen Tag konnten die für den Betrieb des Landers zuständigen Systemingenieure jetzt zum dritten Mal Daten von Philae empfangen. Im Rahmen von zwei jeweils rund zwei Minuten andauernden Funkverbindungen konnte Rosetta insgesamt 185 weitere Datenpakete von Philae empfangen, welche unter anderem auch aktuellere Telemetriewerte aus der vergangenen Woche enthielten. Die entsprechenden Daten erreichten die Erde am gestrigen Tag um 15:37 MESZ und um 15:54 MESZ. Deren Auswertung zeigte, dass sich die Beleuchtungsverhältnisse an dem gegenwärtigen Standort des Landers immer weiter verbessern. Die letzten Daten belegen, dass mittlerweile vier der Solarpaneele von Philae vom Sonnenlicht erreicht werden und Energie aufnehmen können, wodurch auch die Temperaturwerte im Inneren des Landers steigen.

"Mittlerweile hat der Lander eine Betriebstemperatur von null Grad Celsius erreicht. Das bedeutet, dass die Batterie jetzt sogar ausreichend aufgeheizt ist, um Energie speichern zu können. Damit könnte man dann auch während der Kometennacht mit Philae arbeiten - unabhängig von der Beleuchtung durch die Sonne", so Michael Maibaum, Systemingenieur am Raumflugkontrollzentrum des DLR in Köln und stellvertretender Operationsmanager.

Die am gestrigen Tag erfolgte Verbindung wurde zwar einige Mal unterbrochen, war ansonsten aber relativ stabil und erstmals über einen längeren Zeitraum möglich. "Wir benötigen allerdings längere und stabile Kontaktzeiten, um mit Philae wie geplant wieder wissenschaftlich arbeiten zu können", so Michael Maibaum weiter. Sobald diese Rahmenbedingungen erfüllt sind könnten auch die zehn Instrumente an Bord von Philae wieder eingesetzt werden.

Zwecks der Etablierung einer solchen stabilen Funkverbindung wurde jetzt die Flugbahn des Kometenorbiters Rosetta angepasst. Ein erstes Kurskorrekturmanöver, mit dem der Abstand der Raumsonde auf eine Entfernung von 180 Kilometern zur Kometenoberfläche reduziert wurde, konnte bereits am vergangenen Mittwoch Vormittag erfolgreich abgeschlossen werde. Ein zweites Manöver erfolgte heute am frühen Morgen. Hierbei sollte der Abstand auf 177 Kilometer verringert werden. Außerdem soll die Flugbahn von Rosetta in Zukunft direkter über dem Standort des Kometenlanders verlaufen, wodurch sich längere, jeweils etwa alle 12 Stunden öffnende Kommunikationszeitfenster ergeben sollten.

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


» Pluto und Charon - Erstmals in Farbe
21.06.2015 - Nur noch 23 Tage, dann hat die Raumsonde New Horizons das Ziel ihrer Reise - den Zwergplaneten Pluto - erreicht. Bisherige Analysen zeigten, dass die Raumsonde bei der Passage des Pluto wohl nicht durch ein dort vermutetes Ringsystem gefährdet sein wird. Erstmals konnte jetzt zudem eines der Kamerasysteme der Raumsonde sowohl Pluto als auch dessen Mond Charon in Farbe abbilden.
Die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde New Horizons nähert sich nach einer Flugdauer von mittlerweile mehr als neun Jahren immer weiter dem primären Ziel ihrer Reise - dem im äußeren Bereich unseres Sonnensystems beheimateten Zwergplaneten Pluto. Bereits am 15. Januar 2015 - und somit sechs Monate vor dem am 14. Juli um 13:50 MESZ in einer Entfernung von 12.500 Kilometern über dessen Oberfläche erfolgenden Vorbeiflug am Pluto - begann dabei eine systematische Beobachtungskampagne des Zwergplaneten und seiner Monde, bei der sieben verschiedene Instrumente zum Einsatz kommen. Erst vor wenigen Wochen war die LORRI-Kamera der Raumsonde in der Lage, erstmals alle fünf bisher bekannten Monde des Pluto abzubilden (Raumfahrer.net berichtete).

Kurskorrekturmanöver

Diese Aufnahmen werden unter anderem erstellt, um fortlaufend die exakte Flugbahn der Raumsonde zu bestimmen und zu ermitteln, ob zwecks der erfolgreichen Durchführung des für den 14. Juli 2015 vorgesehenen Vorbeifluges am Pluto ein weiteres Kurskorrekturmanöver notwendig ist. Auf den so gewonnenen Daten basierend wurde bereits am 14. Juni ein entsprechendes Manöver durchgeführt. Im Rahmen einer um 06:05 MESZ beginnenden und 45 Sekunden andauernden Aktivierung der Triebwerke wurde die Geschwindigkeit der Raumsonde dabei um einen Wert von 52 Zentimetern pro Sekunde verändert.

Ohne dieses Korrekturmanöver, so der "New Horizons Encounter Mission Manager" Mark Holdridge vom Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University (JHU/APL) in Laurel im US-Bundesstaat Maryland, von wo aus die Raumsonde kontrolliert und gesteuert wird, hätte New Horizons am 14. Juli den angestrebten Rendezvouspunkt mit Pluto rund 84 Sekunden früher erreicht als beabsichtigt. Um 12:23 MESZ erreichten erste Telemetriedaten das Kontrollzentrum am JHU/APL, welche Auskunft über den Zustand der Raumsonde nach dem Abschluss des Manövers gaben. Die Auswertung dieser Daten zeigte, dass das Manöver wie vorgesehen ausgeführt wurde. New Horizons befindet sich ’auf Kurs’ und alle Systeme und Instrumente der Raumsonde arbeiten wie vorgesehen. Abhängig von der weiteren Auswertung der aktuellen Flugbahn könnte ein weiteres Korrekturmanöver nötig sein, welches in diesem Fall am 24. Juni durchgeführt werden soll.

Suche nach potentiell gefährlichen Objekten

Zugleich dienen diese Aufnahmen jedoch auch der Suche nach weiteren, bisher unentdeckten Monden und der Klärung der Frage, ob dieser Zwergplanet eventuell von einem Ringsystem umgeben ist, denn nicht nur die Gasplaneten unseres Sonnensystems, sondern auch verhältnismäßig kleine planetare Objekte können offensichtlich von solchen aus Staubpartikeln und Eiskristallen bestehenden Ringen umgeben sein (Raumfahrer.net berichtete). Sollte dies auch bei Pluto der Fall sein, so könnte dies eine ernsthafte Gefahr während der Durchführung des Pluto-FlyBys darstellen. Da sich New Horizons während der Passage des Plutosystems mit einer Geschwindigkeit von etwa 14 Kilometern pro Sekunde relativ zum Pluto bewegen wird, könnte bereits die Kollision mit nur millimetergroßen Staubpartikeln zu ernsthaften Beschädigungen und Systemausfällen führen. Eine auf die eventuelle Existenz eines solchen Ringsystems im Bereich des Pluto bezogene Studie wurde zum Beispiel im Jahr 2014 von P. M. Pires dos Santos et al. veröffentlicht.

Aktuelle Untersuchungen der Astronomen Mark R. Showalter und Douglas P. Hamilton deuten jedoch darauf hin, dass der Zwergplanet aufgrund des variablen Gravitationsfeldes und der dadurch bedingten Schwerkraftverhältnisse des Pluto-Charon-Systems sehr wahrscheinlich nicht von einem Ringsystem umgeben ist. Auch die Existenz weiterer Monde wird mittlerweile für eher unwahrscheinlich gehalten. Stabile Orbits für bisher unentdeckte Monde befinden sich demzufolge lediglich jenseits des äußeren Plutomondes Hydra oder aber in der unmittelbaren Nähe des Zwergplaneten.

Die bisherige Suche nach potentiell gefährlichen Objekten in der Umgebung des Pluto verlief allerdings ergebnislos. Sollten jenseits der Bahn des Mondes Charon - des innersten und mit Abstand größten Plutomondes - trotzdem bisher unentdeckte Monde existieren, so müssten diese rund vier mal lichtschwächer ausfallen als der Mond Styx - der kleinste Begleiter des Zwergplaneten. Auch über die Eigenschaften eines eventuellen Ringsystems kann das für die Suche nach für die Raumsonde potentiell gefährlichen Objekten zuständige "New Horizons Hazard Detection Team" Aussagen tätigen.

Dieses Ringsystem müsste demzufolge über eine geringe Ausdehnung und Materialdichte verfügen und würde weniger als den fünfmillionsten Teil des einfallenden Sonnenlichts reflektieren. Ansonsten wäre die LORRI-Kamera bereits in der Lage gewesen, diese Ringe abzubilden. Am 15. Juni begann eine weitere Suchkampagne nach bisher unentdeckten Objekten. Die Resultate dieser Kampagne sollen nach dem Abschluss der Auswertungen der dabei gewonnenen und noch höher aufgelösten LORRI-Daten voraussichtlich am 25. Juni vorgestellt werden.

Eine erste Farbanimation

In der Zwischenzeit nähert sich New Horizons ihrem Ziel immer weiter an, so dass neben der LORRI-Kamera inzwischen auch das Kamerasystem RALPH zum Einsatz gebracht werden kann. Neben der Kartierung der Oberflächen von Pluto und Charon mit einer Auflösung von bis zu maximal 250 Metern pro Pixel kann dieses Kamerasystem auch dazu genutzt werden, um Farbaufnahmen anzufertigen. Zu diesem Zweck verfügt das Instrument über ein Sechs-Zentimeter-Teleskop, welches das Licht ’einfängt’ und anschließend zu zwei getrennten Subsystemen weiterleitet. Für die Anfertigung der Farbbilder ist die "Multispectral Visible Imaging Camera" (kurz "MVIC") zuständig, welche im sichtbaren und im nahinfraroten Lichtbereich bei 400 bis 975 Nanometern arbeitet. Eine ausführlichere Beschreibung der Ralph-Kamera finden Sie hier in englischer Sprache.

Aus neun Aufnahmen der RALPH-Kamera, welche zwischen dem 29. Mai und dem 3. Juni 2015 unter der Verwendung von "Blau"-, "Rot"- und "Nah-Infrarot"-Filtern erstellt wurden, hat das New Horizons-Team jetzt eine kurze Video-Sequenz erstellt, auf der auch erstmals in Farbe zu erkennen ist, wie der rund 2.310 Kilometer durchmessende Zwergplanet Pluto zusammen mit seinem größten Begleiter, dem etwa 1.212 Kilometer großen Mond Charon, ein gemeinsames Massezentrum umkreisen. Die Aufnahmen zeigen die beiden Objekte fast in Echtfarben, verfügen jedoch aufgrund der geringen Auflösung über eine extrem pixelige Form.

Dies soll sich jedoch in den kommenden Wochen ändern. "Die Farbaufnahmen werden in Zukunft noch viel besser werden und die Oberflächen von Pluto und Charon bis in den Kilometerbereich hinein auflösen", so Cathy Olkin vom Southwest Research Institute (SwRI) in Boulder im US-Bundesstaat Colorado, die stellvertretende Projektwissenschaftlerin der Mission. "Diese Daten werden uns dabei helfen, die Natur der Oberflächen und die dort ablaufenden Prozesse zu entschlüsseln."

"Es ist aufregend Pluto und Charon in Bewegung und zudem erstmals in Farbe zu sehen", so Dr. Alan Stern vom SwRI, der für die New Horizons-Mission verantwortliche wissenschaftliche Projektleiter. "Selbst bei dieser geringen Auflösung können wir erkennen, dass beide Objekte unterschiedlich gefärbt sind. Pluto erscheint beige-orange während sich Charon in einem grauen Farbton präsentiert. Die möglichen Ursachen für diesen Unterschied werden derzeit von uns diskutiert."

Aber auch die Aufnahmen der LORRI-Kamera von New Horizons enthüllen mittlerweile immer mehr Details von der Plutooberfläche. Die nebenstehend gezeigten Fotos wurden zwischen dem 29. Mai und dem 2. Juni 2015 aus Abständen zwischen rund 55 bis hin zu etwa 50 Millionen Kilometern angefertigt. Auf der gesamten dabei abgebildeten Oberfläche des Zwergplaneten lassen sich helle und dunkle Regionen erkennen. Speziell auf der nördlichen Pluto-Hemisphäre - hier im unteren Bereich der Aufnahmen erkennbar - scheint ein ausgedehntes dunkles Gebiet zu existieren. Die scheinbare ’Deformation’ des Pluto ist durch die Bildbearbeitung bedingt. In Wirklichkeit verfügt der Zwergplanet sehr wohl über eine kugelförmige Gestalt.

Zeitnahe Freigabe der LORRI-Aufnahmen

Die bisher von der LORRI-Kamera angefertigten Aufnahmen finden Sie auch auf dieser Internetseite des JHU/APL. Die dort veröffentlichten Aufnahmen sind allerdings nicht nachträglich bearbeitet oder kalibriert und zeigen somit lediglich die Originalaufnahmen, welche dabei zudem nur in dem verlustbehafteten JPEG-Format dargestellt werden. Allerdings werden hier neben allgemeinen Informationen zu der Entfernung zu dem abgebildeten Zielobjekt, dem Aufnahmezeitpunkt und der Belichtungszeit auch kurze Beschreibungen zu dem jeweiligen Foto veröffentlicht. Auch weiterhin sollen auf dieser Internetseite die zukünftig anzufertigenden Aufnahmen der LORRI-Kamera der interessierten Öffentlichkeit innerhalb von lediglich maximal 48 Stunden zur Verfügung gestellt werden.

Derzeit ist die Raumsonde New Horizons noch etwa 26,9 Millionen Kilometer von ihrem Ziel entfernt und nähert sich dem für den 14. Juli 2015 angepeilten ’Treffpunkt’ mit Pluto dabei gegenwärtig mit einer Geschwindigkeit von 13,78 Kilometern pro Sekunde an. Die Distanz der Raumsonde zu unserem Heimatplaneten beträgt dagegen zur Zeit etwa 4.747 Millionen Kilometer. Funksignale, welche zwischen New Horizons und der Erde ausgetauscht werden, benötigen für die Überbrückung dieser Distanz eine Signallaufzeit von etwa 4,4 Stunden. Stündlich aktualisierte Angaben dieser Entfernungs- und Geschwindigkeitswerte finden Sie auf dieser Internetseite des JHU/APL.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: JHU/APL, NASA)


» Le Bourget 2015 - Jeder fliegt für sich alleine ...
22.06.2015 - Das waren noch Zeiten: In den Endsechzigern bis in die achtziger Jahre war die weltgrößte Flugzeugschau in Le Bourget bei Paris DER Schauplatz für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Heute fliegt jeder für sich alleine. Meint Andreas Weise in eigener, subjektiver Betrachtung.
Es gab nicht nur Fachbesuchertage für einen eingeschränkten elitären Kreis. Dem einfachen Normalbesucher, der nicht unbedingt in der Lage war, eines der ausgestellten Flugzeuge zu erwerben, wurde seinerzeit eine Menge geboten. Brot und Spiele wolle man meinen.

Das Werben um den „normalsterblichen Besucher“, der nach dem Staunen über die technischen Errungenschaften jener Zeit dann zurück in sein alltägliches Leben ging, hatte tiefere Gründe. Die Ausstellung in Paris war auch eine Leistungsschau der sich damals gegenüberstehenden Systeme.

Die UdSSR bot alles auf, um die Vorzüge ihres Systems dem westlichen Publikum schmackhaft zu machen. Unvergessen sind die Präsentation der Wostok-Trägerrakete (1967), des Überschallpassagierflugzeuges TU-144 und des weltgrößten Hubschraubers W-12 (1971). Es folgten Sojus-Apollo (1973), Raumstation Salut-6 (1979) und Raumgleiter Buran (1989).

Aber auch der Westen zeigte alles, was das breite Publikumsherz begehrte. Klar, es ging bei den Präsentationen auch um die Akzeptanz der Steuer zahlenden Bevölkerung.

Nach der Beendigung des Kalten Krieges und dem Zusammenbruch der Sowjetunion mitsamt des Ostblocks war man auf Selbstfindung. Für den Zuschauer war das eine tolle Zeit. Geradezu freundschaftlich flogen Amerikaner, Westeuropäer zusammen mit Russen unter den staunenden Blicken des Publikums in den Flugschauen.

Und heute, 2015, in Paris?
Die Organisatoren hatten wirklich alles aufgeboten, um dem Publikum ein unvergessliches Erlebnis zu bieten. Mir persönlich ist sehr positiv aufgefallen, wie man zum Beispiel vom Flughafen Charles de Gaulle, freundlich und mit viel französischen Charme, zum Ausstellungsgelände geleitet wurde. Stress- und kostenfrei, versteht sich.

Auf dem Gelände angekommen fragen meine mitreisenden Freunde zweimal, ob in den (nur) 14 Euro Eintrittspreis auch alles Notwendige enthalten wäre. Natürlich! Inklusive Museumsbesuch der Luft- und Raumfahrt auf dem Gelände. Auch ansonsten war ein Großaufgebot an freundlichem Service-Personal angetreten. Ja, das fiel wirklich auf. Leider hatte der Veranstalter aber nicht den Einfluss auf das Ausstellerverhalten.

Es hatte den Eindruck, dass die Messe nach den Fachbesuchertagen beendet war. In der Presse waren gigantische Vertragsabschlusszahlen von Airbus und Boeing zu lesen. Das Rennen um den finanzpotenten Kunden war gelaufen. Und so wurde das große Fluggerät teilweise abgezogen. Boeings neuste 787 und der Sukhoi Superjet-100 waren schon auf dem Heimflug, als am Freitag der normale Besucher das Flugfeld stürmte. Und der bekam folgendes zu sehen: Das rein französische Kampfflugzeug Rafale und einen chinesisch-pakistanischen Jet. Eurofighter, aber auch Sukhoi oder MiG waren erst gar nicht angereist.

Während auf der ILA 2014 in Berlin noch ein Riesentransportflugzeug vom Typ AN-124 daran erinnerte, dass so manche Bundeswehrtruppenverlegung ohne russischen Transportmaschinen gar nicht möglich gewesen wäre, war von den Russen in Paris auf dem Vorfeld weit und breit nichts zu sehen. Diese beschränkten sich in den Hallen auf zugegeben gut gemachte Computeranimationen und Hochglanzprospekte.

Von den großen Namen aus Sowjetzeiten war nur der ukrainische Flugzeugbauer Antonow übrig geblieben, der sein nagelneues Transportflugzeug AN-178 an den Käufer bringen wollte. Die Firma kämpft ums Überleben, ist doch der Hauptabnehmer ihrer Produkte, Russland, als Kunde de-facto nicht mehr existent. Damit durfte auch das seit über 20 Jahren schleichende Projekt des Transportflugzeuges AN-70 endgültig den Todesstoß bekommen haben. Vor zwei Jahren flog diese noch „gegen“ den europäischen Konkurrenten Airbus A400M in Le Bourget in der Publikumsvorführung. Jetzt, 2015, hatte der A400M die Show ganz für sich alleine.

Der einzige wirklich große Hingucker war ein Airbus A350 von Qatar-Airways. Warum nun diese zuschauerunfreundliche Entwicklung? Zum einen wird Russland wegen der Ukraineproblematik systematisch ausgegrenzt. Andererseits hat aber auch Russland kein Interesse, sich in die Karten schauen zu lassen.

Vielleicht glaubt man auch, in Paris nicht unbedingt die Käufergruppe zu finden, die man für seine Produkte sucht. Also spart man sich die kostspielige Reise. In zwei Monaten auf der Gegenveranstaltung, der MAKS in Moskau, wird garantiert dann alles gezeigt, was Russland in Sachen Luft- und Raumfahrt so zu bieten hat. Und die großen westlichen Hersteller haben den Markt unter sich aufgeteilt. Sie haben volle Auftragsbücher und brauchen im Moment nicht um die Gunst des kleinen Mannes buhlen.

Die einzige, seit Jahren für das Publikum konstante Größe ist … die US Air Force (!). Egal, ob ILA oder Le Bourget: Die amerikanische Luftmacht ist präsent. Zwar ist nicht anzunehmen, das von den gezeigten Maschinen, wie A10, F15 oder F16 dort auch nur eine zum Verkauf steht. Aber man gibt sich publikumsnah. Man ist eben auf Imagepflege orientiert und lässt sich das auch etwas kosten. Ob die Amerikaner auch nach Moskau auf die MAKS anreisen, wie vor vier Jahren, bleibt allerdings anzuzweifeln.

Das Thema Raumfahrt lud auch nicht zu Begeisterungsstürmern ein. Zuerst stand ein Besuch am russischen Gemeinschaftsstand an. Prospektmaterial und Modelle waren augenscheinlich die selben, wie ein Jahr zuvor auf der ILA in Berlin. Die Raketenmodelle von Sojus, Angara, Proton und Co. hatte man, gefühlt schon Jahre, vorher gesehen. Kaum gesprächig waren die Damen an den Ständen. Man war äußerst freundlich, aber wenig aussage-willig. Es gab einfach nichts Neues zu berichten. Hier verfestigte sich der Eindruck, man war nur aus Höflichkeitsgründen anwesend. Die eigentlichen heißen News werden bestimmt für die MAKS im August aufgehoben – hofft der Besucher.

Im ESA-Pavilion ging es ebenfalls relativ ruhig zu. Philae war hier einer der „Stars“ - wie konnte es anders sein?! An der Decke hing ein kleines, fast mickriges, Modell der Orion-ATV-Kombination. Der Ariane 6 wurde eine Plakatfläche inklusive eines 1:20 Modells gewidmet. Nein, so sieht es nicht nach Aufbruchstimmung in eine neue raketen- und raumfahrttechnische Zukunft aus. Prof. Jan Wörner als neuer ESA-Chef wird es schwer haben, emotionalen Schwung, auch beim Steuerzahler, hinein zu bringen.

Mit einem Objekt versuchte man dann dennoch doch zu punkten. Vor der Halle war unter freiem Himmel der IXV-Versuchsflugkörper nach seinem erfolgreichem Flug ausgestellt. Eine etwas detailliertere Erläuterung, was es mit dem etwas unförmiges Ding auf sich hat, wäre wünschenswert gewesen.

Das DLR fand man auf dem Gemeinschaftsstand des BDLI (Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie e.V). Hier war neben Philae das optische Prunkstück ein Modell des SpaceLiner. Ein DLR-Entwurf für ein ballistisches interkontinentales Luftverkehrssystem. Ein sehr interessantes Konzept, das aber erst in fernerer Zukunft verwirklicht werden könnte, zumal man die entsprechenden Geldgeber noch nicht gefunden hat. Doch was wird die nahe Zukunft bringen? Nun, es war eben nicht das Heimspiel des DLR, so wie auf der ILA.

Fazit zum Thema internationale Raumfahrt in Le Bourget: Man feiert die erreichten Erfolge. Das ist auch gut so und völlig richtig. Aber die Visionen, der Schub nach vorn, der war nicht zu spüren. Weder bei Ariane 6 noch bei anderen Projekten. Und die russische Präsenz bestand darin, das sie vorhanden war. Alles in allem war es für einen interessierten raumfahrtbegeisterten Amateur sehr ernüchternd.

Trösten konnte da ein kurzer Besuch im französischen Museum für Luft- und Raumfahrt auf dem Gelände. Sehr empfehlenswert! Aber erstens ist dort die Vergangenheit ausgestellt. Und zweitens muss man dazu nicht extra zur größten Luft- und Raumfahrtmesse anreisen. Der Besuch dort ist das ganze Jahr über möglich.

In Le Bourget war die Zukunft nicht so richtig zu entdecken. Warten wir die MAKS in Moskau im August ab. Vielleicht sieht man dort mehr. Vielleicht ...

Andreas Weise


(Autor: Raumfahrer.net Redaktion - Quelle: Kommentar nach Ausstellungsbesuch)


» Raumsonde DAWN: Ein pyramidenförmiger Berg auf Ceres
23.06.2015 - Mittlerweile hat die Raumsonde DAWN eine Flugbahn eingenommen, welche in einer Entfernung von nur noch 4.400 Kilometern zu dem Zwergplaneten Ceres verläuft. Auf den dabei in den letzten Tagen angefertigten Aufnahmen zeigen sich zuvor unbeobachtete Oberflächenstrukturen, welche darauf hindeuten, dass Ceres über eine bewegte geologische Geschichte verfügt. Einige dieser Prozesse könnten sogar erst in der jüngeren Vergangenheit erfolgt sein.
Bereits am 6. März 2015 erreichte die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde DAWN ihr zweites und finales Forschungsziel - den im Asteroidengürtel unseres Sonnensystems gelegenen Zwergplaneten (1) Ceres.

Seit dem 23. April umkreiste DAWN ihr Zielobjekt dabei zunächst in einem Abstand von rund 13.600 Kilometern und fertigte im Rahmen dieser als "RC3" - so die Abkürzung für die der Beobachtung und Kartierung von Ceres dienenden "Rotation Characterization Phase 3" - bezeichneten Missionsphase mit der Framing Camera - dem unter der Leitung von Mitarbeitern des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen entwickelten und betriebenen Kameraexperiment an Bord der Raumsonde - fast 2.000 Aufnahmen an, welche die gesamte Oberfläche des Zwergplaneten abdeckten.

Bereits am 9. Mai 2015 hatte DAWN den zuvor für die RC3-Phase eingenommenen Orbit verlassen und näherte sich der Ceres-Oberfläche weiter an. Am 3. Juni erreichte die Raumsonde dabei schließlich den so genannten "Survey Orbit", welcher in einer Höhe von nur noch 4.400 Kilometern über der Oberfläche von Ceres verläuft. Drei Tage später begann eine weitere Beobachtungskampagne, in deren Verlauf die Framing Camera die Oberfläche des Zwergplaneten mit einer räumlichen Auflösung von 410 Metern pro Pixel abbilden kann. Bei diesen Fotos handelt es sich um die am höchsten aufgelösten Aufnahmen, welche bisher von Ceres angefertigt wurden. Auf ihnen zeigen sich nicht nur weitere rätselhafte ’helle Flecken’, sondern auch ein auf einem ebenen Gelände befindlicher pyramidenförmiger Berg, welcher laut den Schätzungen der an dieser Mission beteiligten Wissenschaftler rund fünf Kilometer in die Höhe ragt.

Die rätselhaften ’hellen Flecken’ im Detail

Bereits während der Annäherungsphase an Ceres konnte die Raumsonde mehrfach diverse ’helle Flecken’ abbilden (Raumfahrer.net berichtete). Eine eindeutige Erklärung für diese räumlich eng begrenzten und stark reflektierenden Regionen auf der Oberfläche des Zwergplaneten konnte bisher noch nicht gefunden werden. Die derzeitigen Vermutungen gehen jedoch nach wie vor in die Richtung, dass es sich bei diesen auffälligen Strukturen um Ablagerungen von Wassereis handelt, welches sich in einem größeren Umfang unmittelbar unter der Oberfläche des Zwergplaneten befinden könnte und das in diesen speziellen Fällen infolge von - eventuell sogar erst kürzlich erfolgten - Impaktereignissen freigelegt wurde.

Auf Aufnahmen, welche bereits am 9. Juni angefertigt wurden, ist erneut eine markante Gruppierung diverser Flecken erkennbar, welche sich im Inneren eines etwa 92 Kilometer durchmessenden Kraters auf der nördlichen Hemisphäre des Zwergplaneten befinden. Bei der Analyse der entsprechenden Fotos entdeckten die beteiligten Planetologen mindestens acht weitere Flecken, welche zuvor aufgrund der bisherigen geringen Oberflächenauflösung der Ceres-Aufnahmen nicht erkennbar waren. Die neu entdeckten Strukturen befinden sich in der Nähe eines besonders hellen Gebietes im Zentrum des Kraters, welches über einen Durchmesser von rund neun Kilometern verfügt.

Im weiteren Verlauf der Mission wollen die beteiligten Wissenschaftler die Natur dieser Flecken mit Spektralmessungen entschlüsseln. Hierbei werden die beiden anderen Instrumente von DAWN - ein im visuellen und infraroten Spektralbereich arbeitendes Spektrometer (abgekürzt "VIR") und ein Gamma- und Neutronenspektrometer (abgekürzt "GRAND") - zum Einsatz kommen.

Ein pyramidenförmiger Berg

Die jüngsten Aufnahmen des Kamerasystems verdeutlichen zudem erneut, dass die Oberfläche des rund 975 x 909 Kilometer durchmessenden Zwergplaneten von einer Vielzahl an Impaktkratern dominiert wird, welche allerdings nicht gleichförmig verteilt sind. Zudem weisen diese Krater unterschiedliche Formen auf. Neben zahlreichen eher kleineren und anscheinend ’flachen’ Kratern zeigen die Bilder auch von Kraterwällen umgebene Impaktstrukturen und auffallend viele Krater, in deren Zentrum sich ein Zentralberg befindet.

Neben den besagten hellen Flecken und Impaktkratern zeigen die Aufnahmen der Framing Camera zudem auch erstmals deutlich einen steilen, pyramidenförmigen Berg. Dieser befindet sich auf einem relativ flachen Gelände und überragt das umgebende Terrain um etwa fünf Kilometer.

Des weiteren entdecken die Planetenforscher auf den Ceres-Aufnahmen inzwischen immer mehr Hinweise auf geologische Aktivitäten, welche sich auf der Oberfläche des Zwergplaneten abgespielt haben müssen. Hierzu zählen fließförmige beziehungsweise eingesunkene Strukturen sowie diverse Hangrutschungen. Ceres, so die bisherige Einschätzung der Wissenschaftler, scheint damit deutlich mehr Überbleibsel einer früheren oder gar einer erst vor Kurzem erfolgten Aktivität zu zeigen als der Asteroid (4) Vesta, den die Raumsonde DAWN vom Juli 2011 bis zum August 2012 erkundete.

"Die doch beachtliche Anzahl an hellen Ablagerungen lassen vermuten, dass auf Ceres frisches Material an die Oberfläche gelangt. Auch der sehr steile Berg ist ein Beleg für besondere Aktivitäten in der Kruste", so Prof. Ralf Jaumann vom Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof, einer der Mitarbeiter des Kamerateams der Mission. "Ceres scheint durch viel komplexere geologische Prozesse geprägt worden zu sein als bisher vermutet."

DAWN wird noch bis zum 30. Juni 2015 in dem derzeitigen Beobachtungsorbit verbleiben und Ceres dabei auf einer über dessen beide Pole verlaufenden Umlaufbahn alle drei Tage in einer Entfernung von etwa 4.400 Kilometern umrunden. Anschließend wird die Raumsonde diesen Orbit verlassen und sich der Oberfläche bis zum 4. August 2015 bis auf 1.450 Kilometer Entfernung nähern.

Aus diesem "High Altitude Mapping Orbit" (kurz "HAMO") heraus wird es dann möglich sein, Oberflächenaufnahmen mit einer Auflösung von 140 Metern pro Pixel anzufertigen. Der HAMO ist dabei besonders für die weitere Optimierung eines dreidimensionalen Geländemodells der Ceres-Oberfläche von Bedeutung mit dem alle geologischen Formationen auf der Oberfläche des Zwergplaneten erkennbar sein werden.

Die DAWN-Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA geleitet. Die University of California in Los Angeles ist für den wissenschaftlichen Betrieb der Mission verantwortlich. Das Kamerasystem an Bord der Raumsonde wurde unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Zusammenarbeit mit dem Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin-Adlershof und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze in Braunschweig entwickelt und gebaut. Das Kameraprojekt wird finanziell von der Max-Planck-Gesellschaft, dem DLR und der NASA (JPL) unterstützt.

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NASA Press-Kit:

Technische Beschreibung der Framing Camera:


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


» Rosetta entdeckt Wassereisablagerungen auf 67P
25.06.2015 - Wissenschaftler haben auf den Aufnahmen der Raumsonde Rosetta von der Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko 120 nur metergroße Bereiche identifiziert, bei denen es sich offenbar um Ablagerungen von gefrorenem Wasser handelt. Dieser Fund stützt die Theorie, dass sich das Wassereis des Kometen 67P in erster Linie unter einer dunklen Staubschicht verbirgt. Außerdem wurde die Rosetta-Mission inzwischen von der ESA um weitere neun Monate bis zum September 2016 verlängert.
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 intensiv mit elf wissenschaftlichen Instrumenten.

Die Entstehungsgeschichte unseres Sonnensystems

Die Sonne - das Zentralgestirn unseres Sonnensystems - entwickelte sich vor etwa 4,6 Milliarden Jahren aus einer interstellaren Gas- und Staubwolke - der so genannten Urwolke - welche schließlich durch gravitative Einflüsse kollabierte. Hierbei bildete sich im Inneren dieser Wolke eine dichte und sehr heiße Materiekonzentration, welche sich letztendlich im Rahmen einer stellaren Kernfusion entzündete und im Rahmen dieses Prozesses zu einem ’neu geborenen’ Stern wurde. Das bei dieser Sternentstehung nicht verbrauchte Material konzentrierte sich zunächst in einer die Sonne umgebenden protoplanetaren Scheibe und war das Ausgangsmaterial für die sich im Verlauf eines komplexen Entstehungsprozesses innerhalb unseres Sternsystems bildenden Kometen, Asteroiden und Planeten.

Die Kometen 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, welche 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 protoplanetaren Scheibe. In den Kometen ist die Materie aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems dabei bis in die Gegenwart wie in einer ’kosmischen Tiefkühltruhe’ konserviert.

Das Hauptziel der Rosetta-Mission, so die beteiligten Wissenschaftler, besteht darin, durch die Untersuchung der zu ermittelnden chemischen und physikalischen Eigenschaften des Kometen 67P ein noch besseres Verständnis über die Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte unseres Sonnensystems zu erlangen.

Wassereis direkt auf der Oberfläche von 67P?

Dabei zeigte sich bereits in der Frühphase der Erforschung des Kometen 67P durch die Raumsonde Rosetta, dass dessen Oberfläche extrem dunkel ist - es werden nur wenige Prozent des Sonnenlichts reflektiert - und dass dort zudem Temperaturen auftreten, welche das großflächige Vorhandensein von Wassereis ausschließen (Raumfahrer.net berichtete). Die Kometenforscher vermuten deshalb, dass sich das auf dem Kometen konzentrierte Wassereis unter der Oberfläche befindet und von einer dunklen Staubschicht bedeckt ist. In Einklang mit dieser Annahme wurden bereits im März 2015 erstmals Hinweise darauf gefunden, dass sich in der Region "Hapi" offenbar Wassereis direkt auf beziehungsweise unmittelbar unterhalb der Oberfläche befindet (Raumfahrer.net berichtete ebenfalls).

Mittlerweile konnten die an der Mission beteiligten Wissenschaftler auf den Aufnahmen der OSIRIS-Kamera - der unter der Leitung von Mitarbeitern des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen entwickelten und betriebenen Hauptkamera an Bord von Rosetta - rund 120 auffallend helle, lediglich wenige Meter große Bereiche auf der Oberfläche des Kometen 67P identifizieren. Die optischen Eigenschaften dieser ’hellen Flecken’ deuten darauf hin, dass es sich hierbei um gefrorenes Wasser handelt. Sie reflektieren bis zu 60 Prozent des einfallenden Sonnenlichtes, was ein typischer Wert für Wassereis ist. Zudem erscheinen diese Flecken in Falschfarbenaufnahmen leicht bläulich, was ebenfalls auf Wassereis hindeutet.

Ein weiterer entscheidender Hinweis auf Wassereis: Innerhalb des Beobachtungszeitraums - die entsprechenden Aufnahmen wurden bereits zwischen dem August und dem November 2014 angefertigt - haben sich diese Bereiche offenbar nur minimal verändert. Gefrorenes Kohlenstoffdioxid und -monoxid, welches die Kometenforscher ebenfalls auf der Oberfläche von 67P erwarten, sollte sich in diesem Zeitraum rasch verflüchtigt haben, was zu deutlich erkennbaren Oberflächenveränderungen geführt hätte.

"Keine der früheren Kometenmissionen hat räumliche Auflösungen im Bereich einiger Meter erreicht“, so Dr. Holger Sierks vom MPS, der wissenschaftliche Leiter des OSIRIS-Kameraexperiments. "Wir sehen Strukturen dieser Art deshalb zum ersten Mal."

Mit der hohen Auflösung der OSIRIS-Kamera betrachtet entpuppen sich die meisten der beobachteten ’hellen Flecken’ als einzelne ’Brocken’. Einige dieser Objekte treten jedoch auch in Gruppen auf. Diese Ansammlungen finden sich typischerweise in Geröllfeldern an der Basis von Klippen und Steilhängen. Sie könnten durch das Zusammenbrechen der Klippen an die Kometenoberfläche gelangt sein. Im Gegensatz dazu stechen die vereinzelten Objekte, welche sich sowohl auf ’freiem Feld’ als auch in schattigen Regionen befinden, deutlich aus ihrer Umgebung hervor.

Laborexperimente

Zwecks der Klärung der Frage, wie es zu dieser Verteilung der vermutlichen Wassereisablagerungen kommen konnte, führten die Kometenforscher verschiedene Laborexperimente durch und untersuchten dabei, wie sich eine Mischung aus Wassereis und verschiedenen Mineralien unter Sonneneinstrahlung verhält. Ihr Ergebnis: Bereits nach wenigen Stunden bildet sich ein dunkler Staubmantel von einigen Millimetern Dicke aus, welcher das darunter liegende Eis verbirgt. Gelegentlich konnte das verdampfende Wasser in diesen Experimenten jedoch größere Staubkörner oder sogar größere Brocken mit sich reißen und so helle Bereiche freilegen, wo das Wassereis frei zutage liegt.

Das von Antoine Pommerol von der Universität Bern geleitete Team hält es für möglich, dass die jetzt beobachteten ’eisigen Stellen’ bereits vor sechseinhalb Jahren entstanden sind, als sich der Komet 67P das letzte Mal der Sonne näherte. Dabei könnten auch einige wassereishaltige Brocken in Gebiete geschleudert worden sein, welche in der Folgezeit permanent im Schatten lagen, so dass diese die folgenden Jahre überdauerten. Einer anderen Theorie zur Folge könnte für diesen Materialtransport aber auch die zwischenzeitlich erfolgte Emission von Kohlenstoffdioxid und -monoxid verantwortlich sein, welche auch in größerer Entfernung zur Sonne erfolgt.

"Die beste Strategie, diese Fragen zu klären, ist abzuwarten", so Dr. Sierks. "In den kommenden Monaten werden wir 67P weiter beobachten und so hoffentlich diese Prozesse aus nächster Nähe miterleben." Erst am 13. August 2015 wird der Komet 67P - auch weiterhin von Rosetta begleitet - in einer Entfernung von etwa 186 Millionen Kilometern zur Sonne das Perihel - den Punkt der dichtesten Annäherung an das Zentralgestirn unseres Sonnensystems - durchlaufen.

"Während sich der Komet weiter seinem Perihelion nähert nimmt auch die Intensität der Sonneneinstrahlung zu. Dabei werden auch die hellen Flecken, welche bisher noch im Schatten liegen, der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt, was zu entsprechenden Veränderungen führen sollte", so Matt Taylor, der für die Rosetta-Mission zuständige Projektwissenschaftler der ESA. "Eventuell werden dabei auch noch weitere und zudem größere eishaltige Bereiche freigelegt."

Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse zu den Eisablagerungen auf der Oberfläche des Kometen 67P wurden von Antoine Pommerol et al. kürzlich unter dem Titel "OSIRIS observations of meter-sized exposures of H2O ice at the surface of 67P/Churyumov-Gerasimenko and interpretation using lasboratory experiments" in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics publiziert.

Missionsverlängerung bis September 2016

Ursprünglich war von der ESA vorgesehen, dass die Raumsonde Rosetta die Untersuchung des Kometen 67P lediglich bis Ende Dezember 2015 fortsetzen soll. Aufgrund der Vielzahl der bisher erzielten wissenschaftlichen Ergebnisse und des guten Allgemeinzustandes der Raumsonde wurde jedoch bereits seit längeren allgemein davon ausgegangen, dass die Mission wohl verlängert werden wird (Raumfahrer.net berichtete). Dies wurde jetzt auch offiziell bestätigt. Am 23. Juni gab die ESA bekannt, dass das Science Programme Committee der europäischen Weltraumagentur die formelle Zustimmung zu einer Verlängerung der Mission um weitere neun Monate erteilt hat. Die Fortsetzung der Untersuchungen des Kometen in den 12 Monaten nach dessen Perihelpassage wird den Wissenschaftlern ein vollständigeres Bild von der zu- und abnehmenden Kometenaktivität im Verlauf seines Orbits vermitteln - so die wissenschaftliche Begründung dieser Missionsverlängerung bis zum September 2016.

"Dies sind fantastische Neuigkeiten für die Wissenschaft", so Matt Taylor. "Wir werden in der Lage sein, die abnehmende Aktivität des Kometen zu beobachten, während er sich wieder von der Sonne entfernt. Durch den Vergleich detaillierter Vorher- und Nachher-Daten können wir besser verstehen, wie sich Kometen im Laufe ihrer Lebenszeit entwickeln." Wenn die Kometenaktivität nach dem Perihel wieder abnimmt, sollte es möglich sein, den Orbiter wieder deutlich näher an den Kometenkern zu manövrieren und so die Veränderungen der Kometeneigenschaften während und unmittelbar nach dessen kurzen ’Sommers’ genauer zu untersuchen.

Die zusätzlichen Beobachtungsdaten, welche Rosetta in diesem Zeitraum sammeln wird, können zudem auch einen weiteren Kontext für ergänzende erdbasierte Beobachtungen des Kometen 67P bilden. Aktuell befindet sich der Komet von der Erde aus betrachtet nahe der Sonne, wodurch sich erdbasierte Beobachtungen derzeit überaus schwierig gestalten.

Wo befindet sich Philae?

Des weiteren könnte im Rahmen dieser verlängerten Mission die Chance bestehen, bei einer erneuten signifikanten Annäherung von Rosetta an die Kometenoberfläche eine definitive visuelle Identifizierung des Kometenlanders Philae vorzunehmen, dessen endgültiger Standort bisher immer noch nicht zweifelsfrei bestimmt werden konnte (Raumfahrer.net berichtete). Auf den im Rahmen der bisherigen Suchkampagnen aus bis zu etwa 18 Kilometern Entfernung angefertigten Fotos waren zwar mehrere Kandidaten erkennbar, doch könnten Aufnahmen aus lediglich zehn oder noch weniger Kilometern Distanz die sicherste mögliche optische Bestätigung liefern.

Während der erweiterten Mission wird das für die Steuerung der Raumsonde verantwortliche Team dank der Erfahrungen, die es bereits bisher bei dem Betrieb von Rosetta in dem schwierigen Kometenumfeld gewonnen hat, einige neue und möglicherweise auch riskantere Manöver der Raumsonde durchführen können. Hierbei handelt es sich zum Beispiel um bisher nur angedachte Flüge über die Nachtseite des Kometen, um Plasma-, Staub- und Gas-Interaktionen in dieser Region zu beobachten. Des weiteren könnten im Rahmen dieser Manöver Proben des Kometenstaubs gesammelt werden, welcher in Form von Jets von der Kometenoberfläche entweicht und in der unmittelbaren Nähe des Kerns von Rosetta direkt untersucht werden könnte.

Definitives Missionsende

Aber irgendwann einmal gehen auch selbst die erfolgreichsten Weltraummissionen ihrem Ende entgegen. Im Fall der Rosetta-Mission ist dieses absehbare Ende dadurch bedingt, dass sich der Komet 67P bereits bald wieder von der Sonne entfernen und erneut in die ’Tiefen’ des Sonnensystems entschwinden wird. Dies hat zur Folge, dass die ausschließlich mit Sonnenenergie betriebene Raumsonde ab dem September 2016 nicht mehr genügend Sonnenlicht empfangen wird, um auch weiterhin effizient und kontinuierlich arbeiten zu können. Dies entspricht in etwa der Situation vom Juni 2011, als Rosetta für 31 Monate in einen ’Winterschlaf’ versetzt wurde, während sie die längste Etappe ihrer Reise in Richtung des Jupiter-Orbits zurücklegte (Raumfahrer.net berichtete).

Neben dem dann gegebenen ’Energiemangel’ kommt erschwerend hinzu, dass sich Rosetta und der Komet 67P ab dem Oktober 2016 von der Erde aus betrachtet wieder in der unmittelbaren Nähe der Sonne befinden werden - eine Konstellation, welche den Betrieb der Raumsonde sehr kompliziert. Da Rosetta bis dahin zudem auch den für weitere Bahnkorrekturmanöver benötigten Treibstoff aufgebraucht haben wird ist es auch nicht sinnvoll, die Raumsonde in einen erneuten Hibernationsmodus zu versetzen. Stattdessen gehen die derzeitigen Überlegungen dahin, dass Rosetta die Mission auf der Oberfläche des Kometen 67P beenden soll.

Sofern dieses angestrebte Szenario in die Praxis umsetzbar sein sollte, würde die Raumsonde über einen Zeitraum von etwa drei Monaten einen spiralförmig verlaufenden Sinkflug durchführen und schließlich auf der Oberfläche von 67P aufsetzen. Die an der Mission beteiligten Wissenschaftler erwarten, dass Rosetta in diesem Zeitraum die wissenschaftlichen Untersuchungen fortsetzen kann. Eventuell wäre es so möglich, einzigartige Daten aus bisher nie erreichter Nähe zu gewinnen. Allerdings ist es extrem unwahrscheinlich, dass diese Untersuchungen auch nach der erfolgten Landung, für die Rosetta definitiv nicht konstruiert wurde, fortgesetzt werden können. Sehr wahrscheinlich wird dieses Experiment mit einer ’Bruchlandung’ enden.

"Doch es gibt noch viel zu tun, um herauszufinden, ob dieses Missionsende tatsächlich möglich ist. Zunächst müssen wir den Zustand der Raumsonde nach dem Perihel untersuchen und sehen, wie gut sie in der Nähe des Kometen funktioniert. Später werden wir versuchen zu entscheiden, wo auf dem Kometen Rosetta abgesetzt werden könnte", so Patrick Martin, der Missionsmanager des Rosetta-Teams.

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Fachartikel von Antoine Pommerol et al.:


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


» China: Erdbeobachtungssatellit Gaofen 8 gestartet
27.06.2015 - Der chinesische Erdbeobachtungssatellit Gaofen 8 gelangte am 26. Juni 2015 in den Weltraum. Der Start erfolgte vom Taiyuan Satellite Launch Center (TSLC) in der nordchinesischen Provinz Shanxi.
Befördert wurde der Satellit von einer dreistufigen Rakete des Typs Langer Marsch 4B (LM-4B). Es war nach Angaben einer chinesischen staatlichen Raumfahrtunternehmung (China Aerospace and Technology Corporation, CASTC) der 205. Start einer Rakete des Typs Langer Marsch. Er erfolgte um 14:22 Uhr Pekinger Zeit, das ist 8:22 Uhr MESZ, von der Startanlage Nr. 9 des Satellitenstartzentrums Taiyuan.

Der neue Satellit gelangte in eine annähernd kreisförmige polare Umlaufbahn. Aktuell zieht er in einem Bereich von etwa 470 bis 480 Kilometern Höhe auf einem 97,3 Grad geneigten Orbit um die Erde.

Nach Angaben aus China handelt es sich bei Gaofen 8 um ein Raumfahrzeug, das bei der Bewältigung von Naturkatastrophen, der Beurteilung von erreichbaren und erzielten Ernteergebnissen im Landbau, der Landvermessung, der Stadtplanung sowie wissenschaftlichen Untersuchungen nützlich sein soll.

Gaofen 8 wird mit seinen hochauflösenden optischen Beobachtungsinstrumenten angeblich Bestandteil des als zivil beschriebenen chinesischen hochauflösenden Erdbeobachtungssystems (China High-resolution Earth Observation System (CHEOS). Gao Fen bedeutet dementsprechend schlicht hohe Auflösung.

Im Jahr 2010 hatte die chinesische Regierung der Umsetzung der Pläne für CHEOS zugestimmt. Verantwortlich für den Aufbau des Systems ist das Earth Observation System and Data Center of China National Space Administration, kurz EOSDC-CNSA.

Das Erdbeobachtungssystem sollte sich zunächst durch sieben nacheinander zu startende Raumfahrzeuge und die Nutzung von Luftfahrzeugen auszeichnen. Wie angesichts dieser Tatsache der aktuell erfolgte Start des Satelliten mit der Nummer 8 im Namen zu werten ist, bleibt abzuwarten.

Dass der jetzt gestartete Satellit Ersatz für einen bereits betriebenen ist, kann zum derzeitigen Zeitpunkt nicht ausgeschlossen werden. Vielleicht handelt es sich auch um eine zwischenzeitlich beschlossene Erweiterung des CHEOS. Auch eine Tarnbezeichnung für einen an sich militärischen Zwecken dienenden Satelliten lässt sich auf Grund der derzeit dünnen Informationslage kaum ausschließen.

Gaofen 1 (NORAD 39.150, COSPAR 2013-018A) kreist seit dem 26. April 2013 um die Erde. Er basiert auf dem Satellitenbus CAST-2000 und wurde von der China Spacesat Co. Ltd. unter der Ägide der CAST gebaut (Entwicklungsdauer rund 30 Monate).

Die Auslegungsbetriebsdauer von Gaofen 1 liegt zwischen fünf und acht Jahren. Sein Kamerasystem erreicht eine Bodenauflösung von zwei Metern bei monochromatischer Bilderfassung (Panchromatic and Multi-spectral CCD Camera, PMS), multispektral werden bei einer Schwadbreite von 60 Kilometern (PMS) 8 Meter Bodenauflösung erreicht, bei einer Schwadbreite von 800 Kilometern (Wild Field Camera, WFV) 16 Meter.

Seit dem 19. August 2014 befindet sich Gaofen 2 (NORAD 40.118, COSPAR 2014-049A) im All. Er wurde auf dem Bus CS-L3000A aufgebaut. Bei monochromatischer Darstellung soll seine Instrumentierung namens Panchromatic and Multi-spectral CCD Camera 2 (PMS-2) eine Bodenauflösung im Bereich von 80 Zentimetern erreichen, alternativ wird ein Meter genannt. Bei multispektraler Darstellung erreicht der Satellit angeblich eine Bodenauflösung von rund 3,2 Metern, nach abweichenden Quellen von vier Metern.

Gaofen 3, ein auf dem Bus CS-L3000B basierender Satellit mit einer Auslegungsbetriebsdauer von acht Jahren, soll ein Radar mit synthetischer Apertur (SAR) tragen, das eine Bodenauflösung im Bereich eines Meters erlaubt. Seine Fertigstellung war nach Informationen vom Frühjahr 2014 für das Jahr 2015 vorgesehen.

Für den Einsatz auf einer geosynchronen Umlaufbahn ist Gaofen 4 gedacht. Das Raumfahrzeug mit optischem Bilderfassungssystem - einer Kamera mit fester Blickrichtung - und einer Auslegungsbetriebsdauer von acht Jahren soll nach Stand von 2014 im Jahr 2015 in den Weltraum transportiert werden.

Der auf dem Bus SAST-5000B basierende Satellit Gaofen 5 erhält neben optischen Systemen zusätzliche Instrumente zur Untersuchung der Erdatmosphäre. Für den ersten chinesischen Hyperspektral-Satelliten wird eine Auslegungsbetriebsdauer von acht Jahren angestrebt. Sein Start ist nach Angaben aus dem vergangenen Jahr für das Jahr 2016 vorgesehen.

Ein Satellit mit der Bezeichnung Gaofen 6 soll 2017 in den Weltraum transportiert werden. Er ist dazu gedacht, das Beobachtungsprogramm von Gaofen 1 fortzusetzen.

Gaofen 7, den ersten chinesischen Stereo-Kamera-Kartierungs-Satelliten mit einer Bodenauflösung von unter einem Meter, will man schließlich 2018 ins All bringen.

Die nationale chinesische Raumfahrbehörde (Chinese National Space Administration, CNSA) rechnet mit einer Fertigstellung von CHEOS im Jahre 2020.

Der jetzt gestartete Erdbeobachtungssatellit dürfte wie seine Vorgänger dreiachsstabilisiert sein. Er besitzt gemäß Darstellung aus einer Animation aus dem Startkontrollzentrum zwei Solarzellenausleger zur Versorgung seiner elektrischen Systeme mit Strom und sicher einen entsprechenden Akkumulatorsatz zur Energiespeicherung.

Gaofen 8 alias GF-8 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.701 bzw. als COSPAR-Objekt 2015-030A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: BSEI, CALT, CAST, CASTC, china.org, CGMS, CNSA, english.gov.cn, people.cn, Xinhua)


» Rosetta: Bisher nur unregelmäßiger Kontakt zu Philae
27.06.2015 - In den vergangenen zwei Wochen konnte durch die Raumsonde Rosetta mehrfach ein Kontakt mit dem Kometenlander Philae hergestellt werden, der die vorherigen sieben Monate auf der Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko in einem durch Energiemangel bedingten Winterschlaf verbrachte. Trotz einer neuer Flugbahn und einer dadurch erreichten Annäherung an die Kometenoberfläche bleiben diese Kontakte bisher jedoch unregelmäßig und sind nur von kurzer Dauer.
Bereits am 12. November 2014 erreichte der von der Kometensonde Rosetta mitgeführte Lander Philae nach einer unerwartet ’holprig’ verlaufenden Landung die Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt), wo er in den folgenden Tagen mit acht von seinen zehn wissenschaftlichen Instrumenten erfolgreich eine Vielzahl an Messungen durchführte. Am 15. November 2015 waren jedoch die Energievorräte des Landers so weit aufgebraucht, dass dieser sich um 01:36 MEZ in einen ’Schlafmodus’ versetzte.

In den folgenden sieben Monaten war es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern und Ingenieuren trotz mehrerer entsprechender Kampagnen (Raumfahrer.net berichtete über die damit verbundene Vorgehensweise) nicht möglich, einen erneuten Kontakt mit Philae zu etablieren.

Am 13. Juni 2015 konnte der für die Kommunikation mit Philae zwingend benötigte ’Kometenorbiter’ Rosetta jedoch zur Freude der an der Mission beteiligten Forscher erstmals wieder in Form einer zwar schwachen, aber stabilen Radiotransmission ein Lebenszeichen von seiner Tochtersonde registrieren. Bis zum 19. Juni erfolgten drei Kontakte, in deren Verlauf Telemtriedaten des Landers an das für die Steuerung von Philae zuständige Raumflugkontrollzentrum des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln übermittelt werden konnten. Die Auswertung dieser Daten zeigte, dass Philae seinen ’Winterschlaf’ offenbar gut überstanden hat, sich in einem guten Allgemeinzustand befindet und betriebsbereit ist (Raumfahrer.net berichtete).

Bisher nur unregelmäßige und zudem kurze und instabile Kontakte

Insgesamt konnte Rosetta bisher an sieben Tagen - am 13., 14., 19., 20., 21., 23. und zuletzt am 24. Juni 2015 - Signale von Philae empfangen. Die entsprechenden Verbindungen waren jedoch immer nur von kurzer Dauer und zudem relativ instabil. Im Rahmen der ersten, am 13. Juni erfolgten und lediglich 85 Sekunden andauernden Kommunikation war es dem Lander möglich, mehr als 300 Datenpakete mit einer Gesamtdatenmenge von 663 kbit via Rosetta an sein Kontrollzentrum auf der Erde zu übermitteln. Die zweite Verbindung am 14. Juni war relativ instabil und dauerte nur wenige Sekunden an, weshalb im Verlauf dieser zweiten Datentransmission auch deutlich weniger Datenpakete die Erde erreichten. Im Rahmen des dritten Kontakts am 19. Juni konnten innerhalb von 19 Minuten zwei jeweils rund zwei Minuten andauernde Funkverbindungen etabliert werden, in deren Verlauf insgesamt 185 weitere Datenpakete von dem Kometenlander empfangen wurden, welche auch aktuelle Telemetriewerte aus der vergangenen Woche enthielten.

Bereits einen Tag später wurden ebenfalls gleich zwei Mal Signale von Philae empfangen. Beide Verbindungen dauerten diesmal allerdings jeweils nur etwa eine Minute an. Auch am 23. Juni meldete sich Philae kurz, konnte aber während des lediglich 20-sekündigen Kontakts keine weiteren Daten transferieren. Bei dem bisher letzten Kontakt am 24. Juni dauerte der Kontakt diesmal zwar 20 Minuten - die Verbindung war aber ebenfalls nicht stabil, und so sendete Philae insgesamt nur 80 weitere Datenpakete.

Zwischen diesen Kontakten gab es allerdings auch mehrfach berechnete Kommunikationsfenster, in deren Verlauf keine Verbindung zwischen Philae und Rosetta aufgebaut werden konnte. Auch bei den Überflügen von Rosetta während der letzten Tage, welche in einer Überflughöhe von rund 180 Kilometern über dem vermuteten Standort von Philae verliefen, kam trotz der erst am 20. Juni 2015 extra für diese Horchkampagnen veränderten Flugbahn des Kometenorbiters kein erneuter Kontakt zustande.

"Wir benötigen allerdings längere und stabile Kontaktzeiten, um mit Philae - wie geplant - wieder wissenschaftlich arbeiten zu können", so Michael Maibaum, Systemingenieur am Landerkontrollzentrum des DLR in Köln und stellvertretender Operationsmanager der Philae-Mission.

Voraussetzungen für Kontakte

Der Komet 67P benötigt für eine vollständige Rotation um seine Achse einen Zeitraum von ziemlich genau 12,4053 Stunden. Somit ergibt sich aufgrund der aktuellen Flugbahn von Rosetta pro Erdtag etwa zwei Mal die theoretische Gelegenheit einer Kontaktaufnahme zwischen dem Orbiter und dem Lander. Allerdings müssen hierzu gleich mehrere Grundvoraussetzungen erfüllt sein. Zum einen muss der Lander zu den Zeitpunkten, an denen sich mögliche Kommunikationsfenster öffnen, auch tatsächlich in Betrieb sein. Dies ist jedoch nur dann möglich, wenn der für seine Energieversorgung ausschließlich auf das Sonnenlicht angewiesene Lander auch ausreichend von der Sonne beleuchtet wird. Nur dann kann Philae mit seinen Solarpaneelen genügend Energie generieren, um auch eine aktive Kommunikation zu betreiben.

Außerdem müssen die Kommunikationsantennen des Landers und des Orbiters dabei mehr oder weniger direkt aufeinander ausgerichtet sein, wobei zudem eine direkte ’Sichtverbindung’ bestehen muss. Rosettas Antenne kann ohne größeren Aufwand auf den vermuteten Standort des Landers gerichtet werden. Die Antenne von Philae ist jedoch beim Senden und Empfangen von Daten offenbar beeinträchtigt. Sehr wahrscheinlich behindern hier Felsvorsprünge oder Felsgrate auf der Kometenoberfläche, welche sich in der unmittelbaren Umgebung des Landers befinden, die Kommunikation.

Die Berechnungen der an der Mission beteiligten Mitarbeiter haben ergeben, dass sich die Kommunikationsfenster in den vergangenen Tagen pro ’Kometentag’ - abhängig von der Konstellation zwischen dem Lander und dem Orbiter - theoretisch für einen Zeitraum von wenigen zehn Minuten bis hin zu maximal drei Stunden öffneten. Optimalerweise müsste Rosetta den Standort des Landers dabei zu einem Zeitpunkt überfliegen, an dem Philae bereits seit längeren dem Licht der Sonne ausgesetzt war und somit über genügend Energie zum Empfangen eines Signals von dem Orbiter verfügt. Des weiteren müsste die zur Verfügung stehende Energie ausreichen, um anschließend selbst Daten an Rosetta zu transferieren. Für einen optimalen und stabilen Datentransfer müsste der Kontakt zwischen Rosetta und Philae über einen Zeitraum von etwa 50 Minuten aufrecht erhalten bleiben.

Gefahren für Rosetta

Doch bei diesen Kommunikationsversuchen müssen auch noch andere Umstände berücksichtigt werden, welche eine ernsthafte Gefahr für die Raumsonde Rosetta darstellen könnten. Der zunehmend aktiver werdende Komet 67P schleudert zusammen mit seinen Gas-Fontänen auch große Mengen an Staubpartikel ins All. Diese Partikel sorgten bereits Ende März 2015 dafür, dass die Sternsensoren des Orbiters irritiert wurden und die Orientierung von Rosetta im Raum nicht mehr mit der notwendigen Genauigkeit bestimmt werden konnte. Dadurch bedingt versetzte sich die Raumsonde automatisch in einen Sicherheitsmodus, entfernte sich um mehrere hundert Kilometer von dem Kometen und konnte erst in den folgenden Tagen wieder durch neue Kommandos aus seinem Kontrollzentrum in den normalen Betriebsmodus versetzt werden (Raumfahrer.net berichtete).

Die weiteren Annäherungen an 67P erfolgten daher nur schrittweise und unter der ständigen Beobachtung, ob der Orbiter dabei unbeeinträchtigt blieb. Auch die derzeitige Flugbahn von Rosetta berücksichtigt diese nicht ungefährliche Umgebung des ausgasenden Kometen. So bewegt sich Rosetta zurzeit auf einem sogenannten "Terminator-Orbit", welcher entlang der Tag-Nacht-Grenze des Kometen verläuft. Der Standort von Philae wird dabei während der ’Morgenstunden’ des anbrechenden ’Kometentages’ überflogen. Zu diesem Zeitpunkt - so die Annahmen der an der Mission beteiligten Ingenieure - schaltet sich der Lander allerdings gerade erst ein.

"Der Lander wird dann noch nicht optimal von der Sonne beleuchtet", so Stephan Ulamec vom DLR, der für den Betrieb des Kometenlanders zuständige Projektleiter. Überflüge zu anderen Kometen-Tageszeiten wurden seit dem Aufwachen von Philae noch nicht durchgeführt.

Eine neue Flugbahn für Rosetta

Bereits in der vergangenen Woche führte Rosetta zwei Kurskorrekturmanöver durch, in deren Verlauf die Raumsonde auf eine neue Flugbahn dirigiert wurde, welche statt in etwas mehr als 200 Kilometern in einer Höhe von aktuell nur noch 180 Kilometern Höhe über der Kometenoberfläche verläuft. Die nur bedingt erfolgreich verlaufenen Versuche einer Kontaktaufnahme mit Philae haben jedoch gezeigt, dass diese Annäherung um 20 Kilometer noch nicht den erwünschten Erfolg erbracht hat. Aus diesem Grund begann die Raumsonde in den Morgenstunden des heutigen Tages mit einer Serie von Manövern, in deren Verlauf sich Rosetta bis zum 30. Juni 2015 um nochmals weitere 20 Kilometer näher an die Kometenoberfläche ’heranpirschen’ soll.

Das Team des DLR-Kontrollzentrums hofft, dass die Kontakte zu dem Lander bei einer Distanz von dann 160 Kilometern regelmäßiger und stabiler werden. Es wird sich jedoch erst im Laufe der nächsten Tage zeigen, ob die dabei zu erzielenden Veränderungen in der Geometrie zwischen dem Lander und dem Orbiter die Kommunikation mit Philae tatsächlich verbessern können. Außerdem könnten erneute Probleme mt den Startrackern jederzeit dazu führen, dass Rosetta dieses Annäherungsmanöver abbrechen und wieder einen höheren Orbit einnehmen muss.

Der technische Zustand von Philae

Die bisher von Philae übermittelten Telemetriewerte haben gezeigt, dass sich der Lander offenbar in einem guten Allgemeinzustand befindet. Trotzdem kann aufgrund der immer noch unvollständigen Datenlage nicht mit absoluter Gewissheit gesagt werden, ob wirklich alle Subsysteme des Landers diesen von den Missionsplanern nicht vorgesehenen siebenmonatigen ’Winterschlaf’ und die dabei gegebenen tiefen Temperaturen unbeschadet überstanden haben. So könnte zum Beispiel auch ein Ausfall der Kommunikationssysteme von Philae ein möglicher Grund für das derzeitige ’Schweigen’ des Landers sein. Die Auswertungen der bisher empfangenen Telemtriedaten haben zu dem Schluss geführt, dass zwar offenbar eine der beiden Kommunikationseinheiten beeinträchtigt ist - die zweite Einheit hat jedoch bisher ohne erkennbare Funktionsstörungen gearbeitet.

"Um mit Philae wieder wissenschaftlich zu arbeiten, sind wir auf längere und vorhersagbare Kontaktzeiten angewiesen", betont Stephan Ulamec die Notwendigkeit einer stabilen Kommunikation, denn nur wenn der Lander umfangreiche Kommandos sicher empfangen und ausführen sowie die gesammelten Daten speichern und anschließend zu seinem Bodenteam transferieren kann, können seine zehn wissenschaftlichen Instrumente wieder zu einem sinnvollen Einsatz kommen. Derzeit analysieren und diskutieren die verschiedenen Missionsteams intensiv, ob und mit welchen weiteren Maßnahmen in Zukunft eine bessere Kontaktaufnahme mit dem Kometenlander Philae möglich sein wird.

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


» Russland: Persona-1 3 nach Start in Plessezk im All
27.06.2015 - Der für die Luft- und Weltraumverteidigung zuständige Truppenteil der russischen Streitkräfte hat einen neuen Aufklärungssatelliten ins All gebracht. Am 23. Juni 2015 gelangte der Persona-1 3 genannte Satellit von der Startrampe 43/3 des rund 800 Kilometer nördlich von Moskau gelegenen Kosmodroms Plessezk aus in den Weltraum.
Am 23. Juni 2015 um 19:44 Uhr Moskauer Zeit, das ist 18:44 Uhr MESZ, hob die Rakete mit dem jetzt auch als Kosmos 2506 bezeichneten, rund sieben Tonnen schweren Satelliten in Plessezk ab. Der Start erfolgte unter der Leitung des Kommandeurs Generalmajor Alexander Golowko der Luft- und Weltraumverteidigungskräfte.

Zum Einsatz kam eine Sojus-Rakete in der Version 2.1b, die den Satelliten in einer Transferbahn mit einem Perigäum, dem der Erde nächsten Bahnpunkt, von rund 200 Kilometern über der Erde, und einem Apogäum, dem erdfernsten Bahnpunkt, von rund 696 Kilometern über der Erde aussetzte.

Die erreichte Übergangsbahn ist gegen den Erdäquator um rund 98,3 Grad geneigt. Für einen Erdumlauf benötigt Persona-1 3 auf dieser Bahn 93,4 Minuten. Angesichts der unterstellten Konstruktion und der Aufgaben des Satelliten geht man davon aus, dass der Satellit mit dem Erzeugniscode 14F137 unter Einsatz eigener Triebwerke später in einen annähernd kreisförmigen sonnensynchronen Orbit in rund 720 Kilometern Höhe über der Erde gesteuert wird.

Der Satellit mit einer elektrooptischen Beobachtungsnutzlast ist der dritte einer bisher nicht sonderlich erfolgreichen Serie von auch Kvarts oder Quartz genannten Raumfahrzeugen, die vom Grundkonzept her den zivilen russischen Fernerkundungssatelliten des Typs Resurs-DK ähneln. Als bestmögliche Bodenauflösung werden 50 Zentimeter genannt.

TsSKB-bzw. ZSKB-Progress aus Samara ist der Hersteller des Satelliten mit einer Auslegungsbetriebsdauer von fünf, nach alternativen Quellen von sieben Jahren. An Bord befindet sich unter anderem ein optisches System mit dem Erzeugniscode 17V321, das von LOMO (Russisch: ЛОМО́ , Ленинградское Oптико-Mеханическое Oбъединение Leningradskoye Optiko-Mekhanicheskoye Obyedinenie) aus St. Petersburg und dem staatlichen optischen Institut Wawilow (Public corporation "Vavilov State Optical Institute", PC GOI) beigesteuert wurde.

Eine Neuheit für einen Satelliten aus der Persona-Serie ist das Laserkommunikationsterminal mit der Bezeichnung BA MLSPI. Es soll es ermöglichen, erfasste Daten unter Vermittlung über entsprechend ausgestattete Kommunikationssatelliten im Geostationären Orbit (GEO) in hoher Geschwindigkeit an geeignete Bodenstationen weiterzuleiten. Olymp alias Olimp (NORAD 40.258, COSPAR 2014-058A) wäre ein geeigneter Kommunikationssatellit im GEO. Auch Lutsch 5B (NORAD 38977, COSPAR 2012-061A) besitzt ein Laserkommunikationsterminal.

Nach Angaben von Dmitri Zenin, einem Sprecher der Luft- und Weltraumverteidigungskräfte (Voyska Vozdushno-Kosmicheskoy Oborony, VKO - Russisch: Войска воздушно-космической обороны, ВКО), war nach der erfolgten Abtrennung des Satelliten von der Oberstufe der Trägerrakete alles normal.

Persona-1 3 alias Kosmos 2506 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.699 und als COSPAR-Objekt 2015-029A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: RIAN, Raumfahrer.net, russianforces.org, Russianspaceweb, Russisches Verteidigungsministerium (eng.mil.ru))


» Ein Kometenschweif bei dem Exoplaneten Gliese 436b
29.06.2015 - Der Exoplanet Gliese 436b ist offenbar von einer ausgedehnten Atmosphäre umgeben, welche einen gigantischen Gasschweif aus Wasserstoff ausbildet.
Als Exoplaneten werden in der Astronomie Planeten bezeichnet, welche nicht dem Planetensystem der Sonne angehören, sondern die vielmehr fremde Sterne umkreisen. Seit der Entdeckung des ersten Exoplaneten am 5. Oktober 1995 gelang den Astronomen der Nachweis von bisher 1.932 Exoplaneten. Bei einem dieser Objekte handelt es sich um den Exoplaneten Gliese 436b.

Der Exoplanet Gliese 436b

Entdeckt wurde GJ 436b - so eine andere Bezeichnung für diesen Planeten - bereits im Jahr 2004 durch die US-amerikanischen Astronomen Geoffrey Marcy und Robert Paul Butler, welche hierfür die Radialgeschwindigkeitsmethode anwendeten. Nachfolgende Analysen ergaben, dass GJ 436b seinen in einer Entfernung von etwa 30 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem im Sternbild Löwe (lat. "Leo") befindlichen Zentralstern, den Roten Zwerg Gliese 436, in einem Abstand von lediglich etwa 4,3 Millionen Kilometern umläuft. Für eine vollständige Umrundung des Sterns benötigt der Exoplanet dabei eine Zeitspanne von zwei Tagen, 15 Stunden und 27 Minuten.

Des weiteren konnte mit dem Weltraumteleskop Spitzer im Rahmen eines Transitereignisses ermittelt werden, dass dieser Planet über einen Durchmesser von etwa 54.000 Kilometern verfügt. Seine Masse wird mit einem Wert angegeben, welcher 22 Erdmassen entspricht. Es dürfte sich bei diesem Planeten somit um einen Vertreter aus der Exoplaneten-Kategorie der "Hot Neptunes handeln.

Durch weitere Untersuchungen konnte in den vergangenen Jahren zudem ermittelt werden, dass Gliese 436b offenbar über große Mengen an Wasser verfügt, welches hoch über der Oberfläche des Planeten Wolken aus Wasserdampf bildet. Dagegen scheint in der Atmosphäre dieses Exoplaneten ein ausgeprägter Methanmangel zu herrschen (Raumfahrer.net berichtete jeweils).

Der Zentralstern des Exoplaneten Gliese 436b verfügt über 40 Prozent der Sonnenmasse und erreicht lediglich rund 2,5 Prozent der Leuchtkraft des Zentralgestirns unseres Sonnensystems. Aufgrund des geringen Abstands zu seinem Stern wird GJ 436b aber dennoch so stark aufgeheizt, dass in dessen Atmosphäre Temperaturen von mehr als 500 Grad Celsius erreicht werden.

Neue Untersuchungen

Die Tatsache, dass es sich bei Gliese 436b um einen Transitplaneten handelt, der von der Erde aus betrachtet regelmäßig vor seinem Zentralstern vorbeizieht und dabei das von dem Stern ausgehende Licht ’abdimmt’, erleichtert dessen weitere Untersuchung ungemein. Für eine entsprechende Untersuchung von Gliese 436b setzte ein von David Ehrenreich vom Observatoire de l’Université de Genève/Schweiz geleitetes Astronomenteam jetzt auch zum wiederholten Mal das Weltraumteleskop Hubble ein.

Für einen Vorbeizug vor seinem Stern benötigt der Exoplanet GJ 436b einen Zeitraum von etwa einer Stunde. Pünktlich zum Beginn und zum Ende dieses Transits sollten sich - so die Theorie - eigentlich scharf umrissene Veränderungen in der Helligkeit des Sterns registrieren lassen. Dies deckt sich auch mit den im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts gewonnenen Messergebnissen, wo im Zeitraum des Transits ein deutlich abgegrenzter Helligkeitsabfall von 0,7 Prozent registriert wird.

Ein kometenartiger Schweif

Allerdings stellten die Astronomen bei der Auswertung der entsprechenden Daten des Hubble Space Telescopes fest, dass im Bereich des ultravioletten Lichtspektrums bereits etwa zwei Stunden vor dem Beginn des eigentlichen Planetentransits ein deutlich erkennbares Absinken der Helligkeit des Zentralsterns zu beobachten ist. Bis zum Höhepunkt der jeweiligen Verfinsterungen sinkt die Helligkeit des Sterns dann auf einen Wert von nur noch 44 Prozent des Normalwertes ab. Und auch nach dem Ende des Transits ist die Helligkeit von GJ 436 noch für mehr als drei Stunden deutlich messbar reduziert.

Zwecks der Erklärung dieses Phänomens schlagen die an den Untersuchungen beteiligten Wissenschaftler folgenden Lösungsansatz vor: Die von Wasserstoffgas dominierte Atmosphäre des Exoplaneten Gliese 436b wird durch die Strahlung des Zentralstern so weit aufgeheizt, dass ein Teil der Planetenatmosphäre in das umgebende Weltall entweicht und dort zunächst eine ausgedehnte Gashülle ausbildet, welche das von dem Stern ausgehende ultraviolette Licht zu einem Großteil absorbiert.

Der Zentralstern verfügt jedoch über zu schwache Sternwinde, um diese aus der Planetenatmosphäre entweichenden Gase vollständig ’wegzublasen’. Aufgrund der Bewegung des Planeten um seinen Stern nimmt ein Teil dieser ’Wasserstoffwolke’ dabei die Form eines Schweifs an und ’folgt’ dem Planeten auf dessen Umlaufbahn um den Stern.

Dieser Schweif verfügt dabei laut der Beobachtungsdaten des Hubble Space Telescopes über eine Länge, welche etwa dem 50fachen Durchmesser des Zentralsterns entspricht. Sehr entfernt erinnert dieses Szenario an das Aussehen eines Kometen, welcher in Sonnennähe über eine Koma und einen Schweif verfügt.

Aufgrund der Ausdehnung der Gashülle und der Länge des Schweifs vermuten die Astronomen um David Ehrenreich, dass der Exoplanet pro Sekunde rund 100 bis 1.000 Tonnen Wasserstoff an seine Umgebung abgibt. Dies ist eine im Vergleich zu der Gesamtmasse von GJ 436b allerdings immer noch äußerst geringe Menge. Selbst über einen Zeitraum von Milliarden von Jahren, so die an der Untersuchung beteiligten Wissenschaftler, würde dies nicht ausreichen, um die Atmosphäre des Exoplaneten signifikant auszudünnen.

"Diese Wolke aus Wasserdampf ist schon sehr spektakulär", so David Ehrenreich. "Aber auch wenn die derzeitige Freisetzungsrate keine Gefahr für die Planetenatmosphäre darstellt, so wissen wir doch, dass der Stern in der Vergangenheit stärker aktiv war. Dies hatte zur Folge, dass die Atmosphäre des Planeten während der ersten Jahrmilliarden Jahre seines Bestehens schneller als gegenwärtig der Fall verdampft sein muss. Insgesamt schätzen wir, dass der Planet bisher lediglich etwa 10 Prozent seiner Atmosphäre verloren hat." Das Alter des Sternsystems Gliese 436 und des dort befindlichen Exoplaneten wird auf mindestens sechs Milliarden Jahre geschätzt.

Ähnliche Beobachtungen eines ’kometenartigen’ Schweifs in der Umgebung von Exoplaneten erfolgten bereits in der Vergangenheit bei weiteren vier Exoplaneten (Raumfahrer.net berichtete über die entsprechende Entdeckung bei dem Planeten HD 209458 b). Allerdings wurden diese Strukturen bisher nur in der Umgebung von Exoplaneten beobachtet, welche deutlich massereicher als der Planet Gliese 436b ausfallen. Zugleich wiesen diese bei den Planeten HD 209458b, WASP-12b, 55 Cancri b und HD 189733b nachgewiesenen Schweife deutlich geringere Ausdehnungen auf. All diese Nachweise erfolgten dabei bisher ausschließlich im Bereich des ultravioletten Spektralbereichs des Lichts.

Die hier kurz vorgestellten Ergebnisse der Arbeit von David Ehrenreich et al. wurden am 25. Juni 2015 unter dem Titel "A giant comet-like cloud of hydrogen escaping the warm Neptune-mass exoplanet GJ 436b" in der Fachzeitschrift Nature publiziert.

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Fachartikel von David Ehrenreich et al.:


(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: ESA, Hubble Space Telescope, Exoplanet.eu)



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Mars Aktuell: 2016 erstmals CubeSats auf interplanetarer Mission von Redaktion



• 2016 erstmals CubeSats auf interplanetarer Mission «mehr» «online»
• Der Marsrover Curiosity setzt die Untersuchungen fort «mehr» «online»


» 2016 erstmals CubeSats auf interplanetarer Mission
22.06.2015 - Mit der 2016 geplanten NASA-Marsmission InSight werden erstmals auch zwei Minisatelliten auf CubeSat-Basis auf dem Weg zu einem anderen Planeten gebracht. Sie sollen die Kommunikationsverzögerung während der Landephase spürbar verkürzen, die mit dem eigentlich als Relais dienenden Mars Reconnaissance Orbiter aufgrund dessen technischer Ausstattung in Kauf genommen werden muss.
Voraussichtlich im März 2016 wird die Marsmission InSight der NASA gestartet. Maßgebliche wissenschaftliche Beiträge kommen dabei auch aus Europa. Es handelt sich um eine stationäre Landeeinheit. InSight steht für „Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport“ und soll erstmals einen Einblick, so die wörtliche Übersetzung, in das Innere des Planeten Mars liefern. Dazu dienen drei Instrumente, ein Seismometer zur Analyse der Wellen bei Marsbeben und Bestimmung der Planetenkruste, ein Bohrhammer nebst Analyseinstrumentarium für Wärmefluss, elektrische Leitfähigkeit und Temperaturverteilung in bis fünf Metern Tiefe im Marsboden und Instrumente zur Berechnung der Masseverteilung im Planetenmantel mit Hilfe des X-Band-Kommunikationssystems (etwas ausführlicher siehe hier).

Ein kleines Novum wird die Kommunikation mit der Erde während der Landephase darstellen. Beim Start auf einer Atlas V werden zwei Minisatelliten (CubeSats) mit dabei sein, die bei der Landung im September 2016 als zusätzliche Kommunikationsrelais dienen. Diese Mission läuft unter dem Namen Mars Cube One (MarCO).

Cubesats haben eine Standardmaß von rund 10 mal 10 mal 10 Zentimeter. Für jedes MarCO-Relais werden sechs Cubesats in zwei Reihen à drei Satelliten kombiniert und mit Solarpanelen und Hochgewinnantenne versehen. Die MarCO-Satelliten haben damit in etwa das Format eines Aktenkoffers mit Außenmaßen von 36,6 mal 24,3 mal 11,8 Zentimetern. Nach dem Start werden sie unabhängig von InSight zum Mars fliegen. Das setzt neben einem Lagekontrollsystem unter anderem ein eigenes Kurssteuersystem (auf Kaltgasbasis) und eine strahlenresistentere Elektronik voraus. Es ist das erste Mal, dass Cubesats im interplanetaren Raum unterwegs sind. Neben dem Ausklappen der Solarpanele muss auch das Ausfahren zweier Antennen kurz nach dem Start gelingen. Die X-Band-Antenne ist eine Hochgewinnantenne, aber nicht in der üblichen Form einer Parabolantenne, sondern als flaches Panel, ein notwendiges Zugeständnis an die Grundform der CubeSat-Konstruktion.

Das Ganze dient einer schnelleren Kommunikation während der Landephase, hat für die NASA aber lediglich experimentellen Charakter. Keinesfalls sei der Erfolg der InSight-Mission davon abhängig, so Jim Green, Direktor im Bereich Planetenforschung der NASA. Eigentliches Kommunikationsrelais sei der seit Jahren vor Ort befindliche Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Während der momentan für den 28. September 2016 geplanten Abstiegs- und Landephase sendet InSight im UHF-Band Daten am MRO. Dieser sendet die Daten im X-Band weiter zur Erde. Das Problem dabei – MRO kann nicht gleichzeitig in einem Band Daten empfangen und im anderen Band weitergeben. Die Bestätigung einer erfolgreichen Landung könnte mit bis zu einer Stunde Verspätung auf der Erde eintreffen. Die Signallaufzeit zwischen Mars und Erde beträgt je nach Abstand zwischen drei und etwa 21 Minuten. Die Distanz Erde-Mars schwankt zwischen 56 und 401 Millionen Kilometern. Ende September 2016 wird der Mars rund 100 Millionen Kilometer entfernt sein, das entspricht einer Signallaufzeit von knapp sechs Minuten.

Am Landetag sollen die beiden Mars Cubes in rund 3.500 Kilometer Höhe am Mars vorbeifliegen. Zumindest die beim MRO aufgrund der technischen Ausstattung technisch bedingte Verzögerung wird es bei den beiden MarCO-Minisatelliten nicht geben. An Bord sind ein UHF-Empfänger und ein X-Band-Empfänger und –Sender. Die X-Band-Einheit kann gleichzeitig die über den UHF-Empfänger eingehenden Informationen aufnehmen und in Richtung Erde weitersenden.

MarCO ist ein Demonstrationsversuch unter der Federführung des Jet Propulsion Laboratory. CubeSats haben den Vorteil relativ kurzer Entwicklungszeiten. Dies und der Einsatz als Sekundärnutzlast macht sie zudem kostengünstig. MarCO hat laut Spaceflight Now etwa 13 Millionen US-Dollar gekostet. Sollten sich die beiden MarCO-CubeSats bei ihrer Mars-Mission als verlässlich erweisen, könnte dies nach Meinung der NASA neue Ansätze in der Planetenforschung ermöglichen.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: NASA, Spaceflight Now)


» Der Marsrover Curiosity setzt die Untersuchungen fort
04.07.2015 - Der Marsrover Curiosity hat die kürzlich erfolgte Sonnenkonjunktion gut überstanden und konnte seine Untersuchungen mittlerweile fortsetzen. Wie schon bereits unmittelbar vor der Konjunktion, stehen dabei derzeit die Analysen von unterschiedlichen Gesteinstypen auf dem Arbeitsprogramm der an dieser Mission beteiligten Marsforscher.
Der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity landete am 6. August 2012 im Inneren des unmittelbar südlich des Marsäquators gelegenen und 154 Kilometer durchmessenden Gale-Kraters und untersucht seitdem - entsprechend seinen wissenschaftlichen Zielsetzungen - unter anderem, ob der äußere Nachbarplanet der Erde einstmals Bedingungen aufwies, welche prinzipiell die Entstehung von primitiven Lebensformen begünstigt haben könnten. In dem Zeitraum zwischen dem 30. Mai und dem 25. Juni 2015 waren die Aktivitäten des Rovers jedoch durch die diesjährige Konjunktionsstellung des Mars - unser Nachbarplanet befand sich in dieser Zeit fast direkt hinter der Sonne, was eine Kommunikation nahezu unmöglich machte - stark eingeschränkt (Raumfahrer.net berichtete).

Die an der Curiosity-Mission beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure nahmen die Planungen für den weiteren Betrieb des Rovers schließlich am 26. Juni wieder auf, wobei zunächst eine Auswertung der zwischenzeitlich von dem Rover gesammelten Telemetriewerte erfolgte. Diese Daten zeigten keine Auffälligkeiten - Curiosity hat somit auch seine mittlerweile zweite Sonnenkonjunktion auf dem Mars gut überstanden.

Entsprechend der bereits vor der Konjunktion erfolgten Planungen der "MSL tactical operations group" verbrachte Curiosity die ersten Tage nach der Wiederaufnahme des regulären wissenschaftlichen Betriebes damit, mit seinen verschiedenen Kamerasystemen diverse Aufnahmen der Umgebung anzufertigen. Diese Aufnahmen sollen jetzt mit Fotos der gleichen Oberflächenbereiche abgeglichen werden, welche unmittelbar vor dem Beginn der Konjunktion aufgenommen wurden. Hierdurch erhoffen sich die Wissenschaftler Hinweise auf eventuelle zwischenzeitlich erfolgte und zum Beispiel durch eine Winderosion bedingte Veränderungen der Oberfläche.

Bereits am 28. Juni, dem Missionstag Sol 1028, wurde dann auch wieder der Instrumentenarm des Rovers entfaltet. Die an diesem Arm montierte MAHLI-Kamera fertigte in den folgenden Stunden diverse Aufnahmen der unmittelbar vor dem Rover befindlichen Marsoberfläche an, wobei zum wiederholten Mal auch Nachtaufnahmen angefertigt wurden. Ebenfalls während dieser Nacht kam zudem das ebenfalls am Instrumentenarm befindliche APX-Spektrometer zum Einsatz.

Im Verlauf der jetzt zu Ende gehenden Woche setzte der Rover dann die bereits vor der Konjunktion begonnenen Untersuchungen im Bereich seines derzeitigen Standortes in der Region "Marias Pass" fort. Dort hatten zwei unterschiedliche Gesteinsschichten, welche in Kontakt zueinander treten - helles Material trifft dort auf eher dunkle Gesteinsablagerungen - das Interesse der an der Mission beteiligten Geologen erweckt.

Das hellere Material, so die Marsforscher, konnte bereits im bisherigen Verlauf der Mission an anderen Stellen der Region "Pahrump Hills" eingehender analysiert werden. Sehr wahrscheinlich handelt es sich dabei um tonhaltiges Gestein. Das dunklere Material, welches einer Region namens "Stimons" zugeordnet wird und das die Gesteine der ’Pahrump-Unit’ teilweise überlagert, ist dagegen neu. Hierbei scheint es sich um Sandstein zu handeln. Einige der im Bereich dieser Kontaktzone zu beobachtenden Gesteine sind zudem von verschiedenen Mineralvenen durchzogen.

Die Identifikation dieser Minerale könnte den Geologen Aufschluss über die Prozesse geben, welche vermutlich bereits vor Jahrmilliarden zu der Bildung der beiden unterschiedlichen Gesteinsschichten geführt haben. Zu diesem Zweck wurden zwei dieser Venen - die unmittelbar oberhalb beziehungsweise unterhalb der Kontaktzone gelegenen Oberflächenziele "Lemhi" und "Lowary" - am 29. Juni zunächst mit der ChemCam analysiert und anschließend nochmals mit der MastCam abgebildet.

Am darauf folgenden Tag, dem Sol 1030, erfolgte dann eine kurze Fahrt über eine Distanz von etwa vier Metern, durch welche der benachbarte Oberflächenbereich "Missoula" in die Reichweite der Instrumente gelangte. Nach diesem Manöver wurden - wie bei dem Betrieb von Curiosity üblich - mit den Kamerasystemen zunächst diverse Aufnahmen der unmittelbaren Umgebung angefertigt. Diese Aufnahmen sind nötig, damit die an der Mission beteiligten Wissenschaftler und die für die Steuerung des Rovers zuständigen ’Roverdriver’ die weitere Vorgehensweise planen können.

Die Auswertung dieser Aufnahmen zeigte, dass sich Curiosity nach dieser Fahrt in einer optimalen Position für weitere ’Contact Science’-Analysen befand. Die MAHLI-Kamera wurde im Rahmen dieser Untersuchungen genutzt, um einen größeren Bereich der Oberfläche mit mehreren Einzelfotos abzubilden. Aus diesen Einzelaufnahmen kann ein Mosaik der Pahrump-Stimons-Kontaktzone erstellt werden. Zusammen mit den Daten der in den letzten Tagen ebenfalls auf die gleiche Weise eingesetzten Instrumente ChemCam und MastCam erhoffen sich die Wissenschaftler weitere Aufschlüsse über die Entstehungsgeschichte dieser Region der Marsoberfläche. Dieser vertikal verlaufende Transekt wurde bewusst so gewählt, dass sich in den dabei zu gewinnenden Daten chemische und mineralogische Veränderungen im Bereich dieser Kontaktzone zeigen sollten.

Zudem wurden in den vergangenen Tagen verschiedene weitere Oberflächenziele in der unmittelbaren Umgebung - darunter auch ein unter dem Gewicht von einem der sechs Räder des Rovers zerbrochener Stein - mit mehreren der Instrumente abgebildet und untersucht. Diese Analysen von "Seeley", so lautet der Name dieses kleinen Felsbrockens, welcher dem Rover im Weg lag, erlaubte Einblicke in ein Marsgestein, welches in der Vergangenheit nicht den direkten erosiven Auswirkungen der harschen Umgebung ausgesetzt war.

Für den morgigen 5. Juli 2015, den Missionstag Sol 1035, ist für Curiosity eine weitere Fahrt vorgesehen. Hierbei soll sich der Rover allerdings nicht in bisher unbekanntes Gelände begeben, sondern vielmehr eine etwa 30 Meter entfernt gelegene Region nordöstlich des jetzigen Standorts ansteuern, welche erstmals bereits im Mai 2015 - am Missionstag Sol 991 - erreicht wurde. Damals blieb allerdings keine Zeit für eine eingehendere Untersuchungen der dort befindlichen Oberflächengesteine.

Auf dem Weg zu diesem neuen ’alten’ Standort soll in erster Linie das DAN-Instrument eingesetzt werden, um in dem von dem Rover passierten Bereich den Mengenanteil und die Verteilung von wasserstoffhaltigen Molekülen im Marsboden zu ermitteln. Nach dem Erreichen seines neuen Standortes wird Curiosity am Sol 1036 zunächst einen ’Ruhetag’ einlegen, an dem lediglich weitere Routinemessungen mit der Wetterstation REMS vorgesehen sind.

Aufgrund der in der gesamten Region zu erwartenden hohen wissenschaftlichen Ausbeute werden vermutlich noch mehrere Wochen oder gar Monate vergehen, bevor Curiosity seine Fahrt zu dem Zentralberg "Aeolis Mons" fortsetzt.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 1034 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity 10.603 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 249.959 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

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



 

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Saturn Aktuell: Cassini - Der Saturnumlauf Nummer 219 hat begonnen von Redaktion



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» Cassini - Der Saturnumlauf Nummer 219 hat begonnen
26.06.2015 - Vor wenigen Stunden begann für die Raumsonde Cassini der Saturnumlauf Nummer 219. Am 7. Juli 2015 wird Cassini dabei den Saturnmond Titan passieren. Die damit verbundenen wissenschaftlichen Untersuchungen werden sich in erster Linie auf dessen Atmosphäre konzentrieren.
In den frühen Morgenstunden des 26. Juni 2015 erreichte die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 01:56 MESZ erneut die Apoapsis - den Punkt ihrer größten Entfernung zu dem zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems. Zu diesem Zeitpunkt befand sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 2,43 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und begann damit zugleich ihren bereits 219. Umlauf um den Ringplaneten.

Aktuell weist die Flugbahn von Cassini eine Inklination von lediglich 0,4 Grad auf. Aufgrund dieser geringen Neigung der Flugbahn der Raumsonde gegenüber der Ringebene kann gegenwärtig unter anderem das vertikale Strukturprofil der verschiedenen Ringe des Saturn eingehender untersucht werden. Außerdem passiert die Raumsonde auf dieser in der Äquatorebene des Saturn verlaufenden Flugbahn regelmäßig mehrere der inneren Saturnmonde in verhältnismäßig geringen Entfernungen. Zudem ergibt sich durch diesen Flugverlauf gelegentlich auch die Möglichkeit, mehrere der insgesamt 62 Monde gleichzeitig abzubilden.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumente an Bord von Cassini, sind während dieses 20 Tage andauernden Umlaufs, dessen offizielle Bezeichnung "Rev 218" lautet, insgesamt 27 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Wie üblich wird ein Teil dieser Kampagnen erneut die Atmosphäre und das Ringsystem des Saturn zum Ziel haben. Zusätzlich stehen zudem auch mehrere Saturnmonde auf dem Beobachtungsprogramm der an dieser Mission beteiligten Wissenschaftler. Den Höhepunkt des jetzigen Saturnumlaufs stellt dabei ein für den 7. Juli 2015 vorgesehener Vorbeiflug an dem Mond Titan dar.

Zwecks der Vorbereitung auf diesen gesteuerten Vorbeiflug sind für den heutigen Tag sowie für den 3. Juli zwei kurze Aktivierungen der Triebwerke der Raumsonde vorgesehen, mit denen Cassini auf die für die Passage des Titan notwendige Flugbahn dirigiert werden soll.

Das erste Beobachtungsziel: Der Mond Kiviuq

Die erste Beobachtungskampagne der ISS-Kamera während des neuen Saturnumlaufs wird am 29. und 30. Juni einen der kleineren, äußeren Saturnmonde - den Mond Kiviuq - zum Ziel haben. Mit einer scheinbaren Helligkeit von lediglich 22,0 mag handelt es sich bei diesem rund 16 Kilometer durchmessenden und erst im Jahr 2000 entdeckten Mond um ein äußerst lichtschwaches Objekt, welches von der Erde aus nur extrem schwierig zu beobachten ist.

Im Rahmen dieser insgesamt mehr als 30 Stunden andauernden Kampagne soll Kiviuq aus einer Entfernung von etwa 11,4 Millionen Kilometern mehrfach mit der ISS-Kamera abgebildet werden. Anhand der Variationen in der sich bei dieser Beobachtungssequenz ergebenden Lichtkurve und einem Abgleich mit früheren Beobachtungen wollen die beteiligten Wissenschaftler die Helligkeitsvariationen auf dessen Oberfläche und die daraus abzuleitende Rotationsperiode dieses Mondes sowie die Ausrichtung von dessen Rotationsachse noch besser als bisher bekannt bestimmen. Zwei weitere Kiviuq-Beobachtungssequenzen sind für den 1. und den 2. Juli vorgesehen.

Der Mond Titan aus der Ferne

Am 3. Juli wird die ISS-Kamera auf den größten der Saturnmonde, den 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan, gerichtet sein und diesen aus einer Entfernung von etwa 2,43 Millionen Kilometern abbilden. Durch die regelmäßig erfolgende Dokumentation von Wolkenstrukturen und kleineren Sturmgebieten und deren Positionsveränderungen lassen sich zum Beispiel Aussagen über die gegenwärtig in der Titanatmosphäre vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. In Kombination mit früheren und zukünftigen Beobachtungen dieser langfristig angelegten ’Sturmbeobachtungskampagne’ lässt sich durch derartige Aufnahmen die allgemeine ’Großwetterlage’ auf dem Titan dokumentieren, welche sich aufgrund der Bewegung des Saturn um die Sonne und der dabei auftretenden Jahreszeiten in einem etwa 30 Jahre dauernden Rhythmus kontinuierlich verändert (Raumfahrer.net berichtete).

Suche nach Polarlichtern auf dem Saturn

Im Anschluss an die Titan-Kampagne wird die ISS-Kamera auf den Saturn gerichtet sein und in Zusammenarbeit mit einem weiteren Instrument, dem Ultraviolet Imaging Spectrograph (kurz "UVIS"), im Bereich des dortigen Südpols nach dort eventuell gerade auftretenden Polarlichtern Ausschau halten. Die Untersuchung solcher durch die Aktivität der Sonne verursachten Leuchterscheinungen innerhalb der Atmosphäre eines von einem Magnetfeld umgebenen Planeten im äußeren Sonnensystem erlaubt Rückschlüsse auf die dort auftretenden Auswirkungen der Sonnenaktivität und ist zugleich von Bedeutung für die zukünftig zu erstellenden Vorhersagen des in der Umgebung unseres Heimatplaneten zu erwartenden Weltraumwetters. Eine ähnliche Beobachtung ist für den 13. Juli vorgesehen.

Periapsis

Am 5. Juli 2015 wird Cassini schließlich um 13:14 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 219, erreichen und die obersten Wolkenschichten des Ringplaneten dabei in einer Entfernung von 187.830 Kilometern nahe der Umlaufbahn des Mondes Mimas passieren. Diese Gelegenheit soll genutzt werden, um am 4. und 5. Juli mit einem weiteren Instrument, dem Magnetospheric Imaging Instrument (kurz "MIMI"), das innere Magnetfeld des Saturn zu vermessen.

Der Titan-Vorbeiflug T-112

Am 7. Juli steht dann der Höhepunkt dieses 219. Umlaufs der Raumsonde Cassini um den Saturn an. Um 10:10 MESZ wird die Raumsonde den Mond Titan im Rahmen eines zielgerichteten Vorbeifluges mit einer Geschwindigkeit von 5,6 Kilometern pro Sekunde in einer Entfernung von 10.953 Kilometern passieren. Die mit diesem mittlerweile 113. Vorbeiflug der Raumsonde am Titan - das Manöver trägt die Bezeichnung "T-112" - assoziierten Beobachtungen beginnen bereits mehrere Stunden vor der dichtesten Annäherung.

Hierbei soll zunächst ein weiteres Spektrometer - das Composite Infrared Spectrometer (kurz "CIRS") - genutzt werden, um ein grobes Temperaturprofil der Atmosphäre zu erstellen und deren Zusammensetzung zu untersuchen. Zugleich wird die ISS-Kamera Teilbereiche der Titanoberfläche abbilden. Die anzufertigenden Aufnahmen werden verschiedene markante Regionen wie zum Beispiel die Dünenlandschaften von Xanadu sowie die Gebiete Fensal, Aztlan und Quivira und den etwa 80 Kilometer durchmessenden Sinlap-Impaktkrater in der östlichen Fensal-Region zeigen.

Während der Phase der dichtesten Annäherung von Cassini an den Titan wird erneut das CIRS-Spektrometer die wissenschaftlichen Aktivitäten dominieren. Aufgrund der diesmal gegebenen relativ großen Entfernung zum Titan - frühere Vorbeiflüge verliefen mehrfach in Entfernungen von weniger als 1.000 Kilometern - wird es dem Instrument am 7. Juli möglich sein, sowohl die Nordpolregion als auch den Südpol des Titan eingehender zu untersuchen. Auch hierbei konzentriert sich das Interesse der beteiligten Wissenschaftler auf die Erstellung von aktuellen Temperaturkarten und die Untersuchung der Atmosphärenzusammensetzung. Durch diese Daten erhoffen sich die Wissenschaftler neue Erkenntnisse über eventuelle Unterschiede in der Titanatmosphäre, welche durch die unterschiedlichen Jahreszeiten auf den beiden Hemisphären bedingt sind.

Auch nach der Phase der dichtesten Annäherung wird das CIRS weitere Temperaturdaten, diesmal aber von der ’Nachtseite’ des Mondes, sammeln. Unterstützt wird das Instrument dabei von einem weiteren Spektrometer, dem Visual and Infrared Mapping Spectrometer (kurz "VIMS").

Der Abschluss des Orbits Nummer 218

Nach dem Abschluss des Titan-Vorbeifluges wird die ISS-Kamera in den folgenden Tagen zunächst mehrfach einzelne Ringe des Saturn abbilden. Weitere Beobachtungen haben den Saturn zum Ziel und dienen - wie bereits zuvor beim Titan - auch dort der Dokumentation der aktuellen Wetterlage. Eine weitere Beobachtungskampagne hat den Mond Enceladus zum Ziel, wo die von der Südpolregion dieses Mondes ausgehenden feinen Jets aus Wasserdampf und Eispartikeln dokumentiert werden sollen.

Am 11. und am 16. Juli stehen zudem zwei weitere der kleineren, äußeren Saturnmonde - die nur wenige Kilometer großen Monde Ymir und Bestla - auf dem Beobachtungsprogramm. Auch bei diesen beiden Monden wollen die beteiligten Wissenschaftler durch die zu erstellenden Aufnahmen die Rotationsperioden sowie die Ausrichtung der jeweiligen Rotationsachsen bestimmen.

Ebenfalls am 16. Juli 2015 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 10:20 MESZ in einer Entfernung von rund 2,7 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis ihrer Umlaufbahn erreichen und damit auch diesen 219. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 220 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie verschiedener Saturnmonde vorgesehen. Den Höhepunkt dieses nächsten Orbits bildet ein nicht gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Dione, welcher dabei am 27. Juli in einer Entfernung von etwa 60.500 Kilometern passiert werden soll.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission im Auftrag des Direktorats für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll Cassini den Saturn noch bis zum Jahr 2017 erkunden und am 15. September 2017 aufgrund des dann nahezu komplett aufgebrauchten Treibstoffvorrates kontrolliert in der Atmosphäre des Ringplaneten zum Absturz gebracht werden (Raumfahrer.net berichtete).

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: CICLOPS, JPL, The Planetary Society)



 

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ISS Aktuell: ISS musste Raketentrümmern ausweichen von Redaktion



• ISS musste Raketentrümmern ausweichen «mehr» «online»
• Der SpaceX-Fehlstart CRS-7 auf Falcon 9 1.1 «mehr» «online»


» ISS musste Raketentrümmern ausweichen
18.06.2015 - Montag vergangene Woche ist die Internationale Raumstation (ISS) einem Fragment einer Orion-38-Oberstufe einer Minotaur-Rakete ausgewichen. Bei dem Manöver handelte es sich um eine reine Vorsichtsmaßnahme, Station und Besatzung waren zu keinem Zeitpunkt gefährdet.
Am 8. Juni 2015 gegen 22:00 Uhr MESZ vollführte die Internationale Raumstation ein PDAM (pre-determined Debris avoidance maneuver), wie die NASA in ihrem Blog zur ISS berichtete.

Zu diesem Zweck brannten die Triebwerke des seit dem 17. Februar 2015 an die Station gedockten Progress-M-26M-Frachters alias ISS Progress 58 für fünf Minuten und 22 Sekunden (322 Sekunden). Mit dem Manöver wurde ein Sicherheitsabstand von umgerechnet 4,8 Kilometer zum Fragment der 2013 gestarteten Minotaur-Rakete sichergestellt. Die Raketen der Minotaur-Familie, die von Orbital ATK hergestellt werden, finden sowohl als Trägerraketen, als auch bei suborbitalen Starts, etwa zur Raketenabwehr, Verwendung.

Die beiden ISS-Kontrollzentren in Russland und den USA hatten das Fragment über das Wochenende beobachtet und sich schließlich am Montag zur Durchführung des Ausweichmanövers entschlossen. Weder befand sich die Besatzung zu irgend einem Zeitpunkt in direkter Gefahr, noch hatte das Manöver Einfluss auf die Abläufe auf der Station oder die Rückkehr von US-Astronaut Terry Virts, des russischen Kosmonauten Anton Schkaplerow und der italienischen Astronautin Samantha Cristoforetti zur Erde.

Die Triebwerke von angedockten Versorgungsraumschiffen werden regelmäßig benötigt, sowohl um Ausweichmanöver wie das vom vergangenen Montag auszuführen, als auch die Bahn der Station periodisch anzuheben. Die letzte reguläre Bahnanhebung durch Progress-M 26M erfolgte im vergangenen Monat.

Nachdem die Triebwerke von Progress-M 26M zunächst nicht wie geplant zündeten, gelang das Manöver im zweiten Anlauf am 18. Mai 2015 und die Bahn der ISS wurde im Verlauf der etwa halbstündigen Brennphase (1.922 Sekunden) um rund 2.800 Meter angehoben. Nach Angaben des russischen Kontrollzentrums zog die ISS auf ihrer 51,6 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn nach dem Manöver in Höhen zwischen 399,7 und 414,2 Kilometer um die Erde.


(Autor: Roman van Genabith - Quelle: ESA, NASA, Rskosmos)


» Der SpaceX-Fehlstart CRS-7 auf Falcon 9 1.1
03.07.2015 - Am 28. Juni 2015 war der 7. Start eines Dragon Raumschiffes im Rahmen des Commercial Resupply Vertrages zur Versorgung der ISS durch SpaceX mit der NASA angesetzt. Auf dem Flug lasteten besondere Erwartungen, noch über die bei Starts von Versorgungsflügen sowieso vorhandenen hinaus.
In den letzten 8 Monaten waren schon zwei Versorgungsmissionen gescheitert, Cygnus CRS Orb-3 von Orbital Sciences mit Antares-Träger und Cygnus-Raumschiff aus den USA, und Progress-M 27M von Roskosmos aus Russland mit Sojus-Rakete und Progress-Raumschiff. Das erhöht die Wichtigkeit jedes neuen Fluges.

Die Mission CRS-7
Mit diesem Flug sollte IDA 1 gestartet werden. Ein wichtiges Stück Infrastruktur für die ISS, das zur Vorbereitung bemannter Flüge zur ISS montiert werden soll. IDA ist ein Docking Adapter, der es bemannten Raumschiffen ermöglicht, ohne aktive Unterstützung durch die ISS an- und abzudocken.

Die IDA-Adapter sind eine Neuentwicklung in Zusammenarbeit mehrerer nationaler Raumfahrtorganisationen. Sie können ein internationaler Standard werden. Im Gegensatz zu bisherigen Systemen erlauben sie nicht nur das Andocken von Raumschiffen an die ISS, sondern auch das Andocken von zwei Raumschiffen mit diesem Adapter aneinander. Diese Fähigkeit wird zukünftig wichtig, wenn Missionen über den LEO hinaus durchgeführt werden sollen.

Nachdem die erste Stufe die zweite Stufe auf ihren Weg in den Orbit gebracht hat, sollte sie den Versuch machen, eine Plattform im Meer anzusteuern und dort weich zu landen. Das ist der erste Schritt zur Wiederverwendung von Raketenstufen. SpaceX erwartet sich davon eine wesentliche Senkung der Kosten für die Raumfahrt. Ein Ziel das SpaceX verfolgt, über das Ziel, mit Raumfahrt Geld zu verdienen, hinaus will man die Raumfahrt insgesamt voranbringen. Dieser Versuch gehört nicht zur Primärmission, die ISS zu versorgen, sondern ist ein Sekundärziel, langfristig aber von besonderer Bedeutung.

Start und Flug
Der Start erfolgte am 28. Juni 2015 um 16:21 Uhr. Es gab zunächst einen Bilderbuchstart ohne irgendwelche besonderen Probleme. Nach gut zwei Minuten war die Arbeit der ersten Stufe fast getan. Im Sprechfunk hörte man, dass die Vorkühlung des Triebwerkes der 2. Stufe beginnt.

Dann kam das abrupte Ende des Fluges. Während noch die Triebwerke der 1. Stufe liefen, verlor der LOX-Tank der 2. Stufe seinen Inhalt und damit den Druck, der für seine Stabilität nötig ist.

Das Dragon-Raumschiff wurde von der Trägerrakete getrennt. Dragon hat noch längere Zeit nach der Trennung Telemetriedaten gesendet. Er war aber nicht dafür eingerichtet, die Fallschirme für eine weiche Wasserung auszulösen, selbst wenn er noch ausreichend funktionsfähig gewesen wäre. Zu dem Zeitpunkt lief die 1. Stufe immer noch normal.

Anschließend setzte sich die Kettenreaktion nach unten fort. Der RP-1 (Kerosin) Tank der 2. Stufe gab nach. Dann löste sich auch die 1. Stufe auf. Ob durch auftreffende Trümmer oder durch Selbstzerstörung, ist noch unklar. Ein Selbstzerstörungssignal durch die Range-Sicherheit wurde wesentlich später gesendet, aber die Stufe hat auch autonome Möglichkeiten zur Selbstzerstörung.

Was ist bekannt über den Fehlstart?
Eine Ursache für den Fehlstart ist noch nicht bekannt. Die Untersuchungen laufen unter Federführung von SpaceX mit Beteiligung der NASA und der FAA, der amerikanischen Federal Aviation Authority.

Es gibt eine Aussage von Elon Musk, Chef von SpaceX: "There was an overpressure event in the upper stage liquid oxygen tank. Data suggests counterintuitive cause." Auf Deutsch: Es gab ein Überdruck-Ereignis im Sauerstofftank der Oberstufe. Die Daten deuten auf einen nicht-intuitiven Grund hin.

Der LOX-Tank der 2. Stufe verlor Druck und damit Stabilität. Die Ursache dafür ist aber nicht bekannt. Die Avionik mit Telemetrie fiel sehr früh aus. Die Avionik ist oberhalb des Tankdoms installiert. Möglicherweise hat der Druckverlust oben am Tankdom begonnen, sonst wäre die Telemetrie vielleicht noch etwas länger gesendet worden. Letzeres wäre sehr hilfreich gewesen für eine Fehlereingrenzung.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die als Ausgangspunkt für die Zerstörung der Rakete in Frage kommen. Zum Beispiel sind dies:

1. LOX-Tank-Herstellungsfehler
Ein Fertigungsfehler beim Bau des LOX-Tanks führte zum Aufplatzen einer Naht.

2. Ein Versagen eines Heliumtanks im LOX-Tank
Im Inneren des LOX-Tanks sind Helium Tanks zur Erzeugung des Innendrucks. Diese Tanks bestehen aus einem dünnen Innentank aus Metall, weitgehend undurchlässig für das sehr flüchtige Helium. Um die Tanks hoch druckfest zu machen, aber leicht zu halten, bekommen sie außen eine Schicht aus Faser-Kompositmaterial. Diese Tanks hat SpaceX zunächst von einer Spezialfirma zugekauft aber wegen Qualitätsproblemen wurde dann die Produktion selbst durchgeführt. Auch da gab es Anfangsprobleme mit der Qualität. Es wurde aber angenommen, dass sie gelöst sind, möglicherweise ein Irrtum. Wenn ein Heliumtank platzt, besonders bei vollem LOX-Tank, kann das verheerende Auswirkungen haben.

3. Montage-, Konstruktions- oder Herstellungsfehler der Wartungsluke im LOX-Tank
Im Tankdom gibt es eine Wartungsluke. Ein Fehler bei der Produktion oder beim Schließen ist möglich.

4. Von Befestigungspunkten gelöste Nutzlast im Frachtabteil des Dragon
Eine sehr viel diskutierte, verschiedentlich als unwahrscheinlich eingeschätzte Möglichkeit ist ein von seinen Befestigungspunkte losgelöster IDA-Adapter.

Der Adapter ist die bisher schwerste Einzel-Nutzlast im Dragon-Trunk. Wenn die Befestigungspunkte beispielsweise fehlerhaft konstruiert waren oder unerwartete Resonanzen den IDA-Adapter losgerüttelt hätten, würde die bei hoher Beschleunigung fallende Masse zuerst die Avionik, und dann den Tankdom treffen und beschädigen.

Zum Zeitpunkt des Fehlers war die Vorkühlung des Triebwerkes der 2. Stufe eingeleitet. Dafür wird LOX aus dem Tank entnommen. Das kann Zufall im Hinblick auf das zeitliche Zusammentreffen sein, wir kennen aktuell keinen plausiblen Mechanismus, wie das zum Tankversagen geführt haben kann.

(von unserem Forumsnutzer "Führerschein")

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(Autor: Raumfahrer.net Redaktion - Quelle: NASA, Raumfahrer.net, SpaceX)



 

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"InSpace" Magazin #543
ISSN 1684-7407


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6. Juli 2015
Auflage: 5188 Exemplare


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