InSpace Magazin #544 vom 14. Juli 2015

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #544
ISSN 1684-7407


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Nachrichten der Woche

> Mars Aktuell:
Mars Express - Aufnahmen der Region Ascuris Planum

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Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

der heutige Dienstag ist ein historischer Tag in der Raumfahrt und Astronomie: Die NASA-Raumsonde "New Horizons" fliegt dicht an dem faszinierenden Zwergplaneten Pluto und seinen Monden vorbei. Die Situation ist durchaus vergleichbar mit der von 1911, als Roald Amundsens Expedition als Erste den Südpol erreichte: So wie damals der Südpol als "letzter unbekannter Flecken der Erde" galt, könnte man heute Pluto als "letzten unbekannten Flecken des Sonnensystems" betrachten. Natürlich hinkt der Vergleich, weil es außer Pluto noch einige weitere, ähnlich große und ebenfalls noch unbekannte Zwergplaneten gibt. Aber wenn man es mit Pluto so genau nähme, dürfte der Südpol erst recht nicht zählen, denn auf der Erde gibt es selbst heute noch reichlich Flecken, die keines Menschen Auge jemals sah. Nur kennt die kaum jemand - und in ähnlicher Weise toppt Pluto in der Kategorie Prominenz alle Eris, Quaoar und Makemake immer noch um Längen, schließlich galt Pluto bis 2006 als vollwertiger Planet - noch dazu als ein Felsplanet wie unsere Erde auch. Als Kind und Jugendlicher habe ich es ungefähr so empfunden: "Also gut, die kleine Erde kann nicht anstinken gegen diese vier doofen Riesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Aber hinter denen kommt nochmal ein echter Planet mit einer festen Oberfläche! Wie unserer!" Das war eine tröstliche, warme Vorstellung. Pluto gab dem Sonnensystem so einen schönen runden Abschluss, war für mich damals sowas wie das Tüpfelchen auf dem i.

Jetzt, Jahrzehnte später, sehe ich das alles natürlich viel abgeklärter und vernünftiger. Dass Pluto kein Planet mehr sein durfte, habe ich begrüßt, fand ich nur konsequent. Trotzdem habe ich mich die ganze Zeit auf die Ankunft von "New Horizons" bei Pluto gefreut. So oder so ist es eine einmalige Gelegenheit, im wahrsten Sinne des Wortes: So populär und prominent Pluto auch ist, er wird wahrscheinlich kein zweites Mal besucht werden. Selbst wenn doch, werden wir es kaum mehr erleben. Denken Sie daran, wenn heute gegen 13:50 Uhr deutscher Zeit New Horizons den Punkt der größten Annäherung an Pluto erreichen wird.

Schon am frühen Morgen wird New Horizons ein Foto aus 768.000 Kilometer Entfernung zur Erde gefunkt haben. Mit diesem Foto werden wir uns dann bis zum Abend gedulden müssen. Erst dann werden Bilder von der größten Annäherung, 77.000 km, bei uns eintreffen, denn die Entfernung zu Pluto ist riesig und die Datenübertragung sehr langsam, langsamer als jedes Analogmodem in der Frühzeit des Internet. Bis Montagabend sollen weitere Daten eintreffen und im Laufe der nächsten Monate (!) dann nach und nach der gesammelte Datenschatz der Sonde.

Und jetzt wünsche ich Ihnen viel Spaß mit den Nachrichten dieses InSpace-Magazins und uns allen einen spannenden und hoffentlich erfolgreichen Tag!

Axel Orth

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Updates / Umfrage

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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

• Raumsonde New Horizons - Der Fehler ist behoben «mehr» «online»
• Der Kometenlander Philae hat sich erneut gemeldet «mehr» «online»
• Pluto - Ein einstmals kleiner Punkt nimmt Gestalt an «mehr» «online»
• Der Nachfolger des Hubble-Nachfolgers? «mehr» «online»


» Raumsonde New Horizons - Der Fehler ist behoben
06.07.2015 - Das Problem, welches für den am 4. Juli erfolgten Übertritt der Raumsonde New Horizons in einen Sicherheitsmodus verantwortlich war, konnte identifiziert und behoben werden. Die Raumsonde soll den regulären wissenschaftlichen Betrieb bereits am 7. Juli wieder aufnehmen. Der am 14. Juli 2015 erfolgende Vorbeiflug am Pluto kann somit wie geplant stattfinden.
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, dessen Oberfläche am 14. Juli 2015 um 13:50 MESZ in einer Entfernung von 12.500 Kilometern passiert werden wird.

Nur zehn Tage vor diesem historischen Ereignis versetzte sich die Raumsonde jedoch am 4. Juli in einen Sicherheitsmodus (Raumfahrer.net berichtete). Das autonom arbeitende Diagnoseprogramm der Raumsonde hatte an diesem Tag ein unvorhergesehenes Computerproblem registriert. 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 den besagten abgesicherten Betriebsmodus.

Eine kurzfristig einberufene Expertengruppe konnte mittlerweile den für die Umschaltung des Computersystems verantwortlichen Fehler identifizieren. Verantwortlich ist laut diesen Analysen weder ein Hardware-, noch ein signifikanter Softwarefehler, sondern vielmehr die fehlerhafte zeitliche Reihenfolge in einer speziellen Kommandosequenz, welche der Raumsonde erst unmittelbar vor dem Auftreten des Problems übermittelt wurde. Mit der entsprechenden Sequenz sollte New Horizons auf den Beginn des Pluto-Vorbeifluges vorbereitet werden. Bedingt durch die in der Sequenz enthaltenen fehlerhaften Zeitangaben kam es jedoch zu einem Programmkonflikt, welcher erst durch das bordinterne Diagnoseprogramm erkannt wurde.

Erneuter regulärer Betrieb ab dem 7. Juli 2015

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 ist gegenwärtig damit beschäftigt, die Beendigung des gegenwärtigen "Safe Mode" und die damit verbundene Rückkehr zum normalen wissenschaftlichen Betrieb vorzubereiten. Der reguläre Betrieb soll bereits am morgigen 7. Juli wieder aufgenommen werden.

"Ich bin sehr glücklich darüber, dass unser Missionsteam den Fehler so schnell erkannt hat und versichern konnte, dass sich die Raumsonde in einem guten Zustand befindet", so Jim Green, der Leiter der Abteilung für Planetenforschung der NASA. "Jetzt - mit Pluto im Visier - stehen wir kurz vor der Rückkehr zum normalen Betrieb."

Durch den mehrtägigen Safe Mode - in diesem Betriebsmodus sind die Aktivitäten von New Horizons auf ein notwendiges Minimum beschränkt, weshalb in dieser Zeit auch keine wissenschaftlichen Messungen durchgeführt werden können - sind allerdings glücklicherweise keine signifikanten Daten verloren gegangen. Lediglich bei einigen in ihrer Priorität als weniger wichtig eingestuften Messungen und Fotoaufnahmen müssen die an der Mission beteiligten Wissenschaftler mit dem Verlust von Daten rechnen. Die primären Ziele der Mission sind dagegen nicht betroffen und auch die wissenschaftliche Kampagne, welche die Zeit der dichtesten Annäherung der Raumsonde an den Pluto abdeckt, kann durch die Übermittlung der jetzt zeitkorrigierten Kommandosequenz wie geplant durchgeführt werden.

Kein Sicherheitsmodus während der kommenden Tage

New Horizons ist die erste und bis auf weiteres auch einzige Raumsonde, welche den Pluto und dessen fünf Monde erkunden wird. Von daher wäre es eine ’wissenschaftliche Katastrophe’, wenn sich die Raumsonde direkt während des Vorbeifluges an dem Zwergplaneten erneut in einen Sicherheitsmodus versetzten würde. 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. Aufgrund der Signallaufzeit von fast neun Stunden für eine ’Zwei-Wege-Kommunikation’ würde es somit selbst im günstigsten Fall mindestens einen Tag dauern, bis die Raumsonde ihren normalen Betrieb wieder aufnehmen und das wissenschaftliche Arbeitsprogramm fortsetzen könnte.

Gegen dieses Horror-Szenario haben die an der Mission beteiligten Ingenieure jedoch bereits vor längerer Zeit entsprechende Maßnahmen ergriffen. Die Raumsonde New Horizons wurde von vornherein so programmiert, dass sie sich in den neun Tagen rund um den eigentlichen Flyby beim Auftreten von unvorhergesehenen technischen Problemen definitiv nicht in einen Sicherheitsmodus versetzen wird. Sollten in dieser Zeit Probleme auftreten, so würden trotzdem so viele Daten gesammelt und aufgezeichnet, wie nur irgendwie möglich.

Mittlerweile ist die Raumsonde New Horizons weniger als neun Millionen Kilometer von ihrem Ziel entfernt und nähert sich dem für den 14. Juli 2015 angepeilten ’Treffpunkt’ mit dem Zwergplaneten dabei gegenwärtig mit einer Geschwindigkeit von 13,8 Kilometern pro Sekunde relativ zu Pluto 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)


» Der Kometenlander Philae hat sich erneut gemeldet
10.07.2015 - Nach einer Unterbrechung von mehr als zwei Wochen konnte am gestrigen Tag ein erneuter Kontakt zu dem Kometenlander Philae hergestellt werden. Die dabei empfangenen Daten zeigen zudem, dass eines der Instrumente an Bord von Philae aktiviert werden konnte.
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 nicht möglich, einen erneuten Kontakt mit Philae zu etablieren.

Vor fast genau einem Monat - am 13. Juni 2015 - konnte der für die Kommunikation mit Philae zwingend benötigte ’Kometenorbiter’ Rosetta jedoch zur Freude der an der Mission beteiligten Forscher und Ingenieure erstmals wieder in Form einer zwar schwachen, aber stabilen Radiotransmission ein Lebenszeichen von seiner Tochtersonde registrieren. In den folgenden Wochen erfolgten die weiteren ’Meldungen’ des Kometenlanders jedoch nur sporadisch. Die entsprechenden Verbindungen waren dabei allerdings immer nur von kurzer Dauer und zudem relativ instabil (Raumfahrer.net berichtete). Ab dem 24. Juni 2015 konnte das für die Kontrolle des Landers zuständigen Team am Lander Control Center (LCC) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln dann keine weiteren Signale von Philae empfangen.

Dementsprechend durchwachsen war die Stimmung der an der Mission beteiligten Mitarbeiter während der letzten Tage. Weder eine neue Flugbahn für den Kometenorbiter Rosetta noch dessen weitere Annäherung an die Oberfläche von 67P konnten eine erneute Kommunikation mit dem Lander ermöglichen. Aus den zuletzt empfangenen Telemetriedaten ließ sich allerdings auch nicht erkennen, dass sich Philae in größeren technischen Schwierigkeiten befindet. Die im Inneren des Landers gemessene Temperatur von null Grad Celsius ließ das Team des DLR sogar darauf hoffen, dass sich Philaes Batterie nun sogar wieder aufladen würde. Die Telemetriedaten haben jedoch auch zu dem Schluss geführt, dass offenbar eine der beiden Kommunikationseinheiten des Landers beeinträchtigt ist. Die zweite Einheit hat jedoch ohne erkennbare Funktionsstörungen gearbeitet.

"Wir haben Philae nie aufgegeben und sind optimistisch geblieben", so Dr. Koen Geurts vom Lander-Kontrollteam des DLR.

Ein weiteres Lebenszeichen am 9. Juli 2015

Am 5. Juli wurde dem Kometenlander deshalb im Rahmen eines "Blind Commanding" der Befehl übermittelt, das dort an Bord befindliche CONSERT-Instrument zu aktivieren. Bei dem "Comet Nucleus Sounding Experiment by Radio wave Transmission" - so der vollständige Name dieses Instruments - handelt es sich um eine Radiowellensonde zur ’Durchleuchtung’ des Kometenkerns. Mit einer auf dem Orbiter installierten Sendeanlage werden Radiosignale zu einem auf dem Kometenlander befindlichen ’Gegenstück’ ausgestrahlt, welche von dort zu dem Orbiter zurückgeschickt werden sollen. Bedingt durch die Rotation des Kometen und durch die Eigenbewegung des Orbiters durchdringen diese Radiosignale auch das Innere des Kometen 67P und werden dabei leicht verändert. Durch die Auswertung der veränderten Signale können die an der Mission beteiligten Wissenschaftler Informationen über den inneren Aufbau und die Struktur des Kometenkerns ableiten.

Allerdings reagierte Philae zunächst nicht auf den Befehl einer Aktivierung von CONSERT, welcher daraufhin am 9. Juli erneut gesendet wurde. Und tatsächlich erfolgte diesmal eine Bestätigung. Der Kometenlander Philae hat noch am selben Tag ’geantwortet ’ und zwischen 19:45 und 20:07 MESZ erneut Daten gesendet. Auch wenn die Verbindung dabei erneut mehrfach abbrach, so blieb der gestrige Kontakt zu Philae doch trotzdem über insgesamt zwölf Minuten stabil.

"Philaes Lebenszeichen beweist uns, dass die Kommunikationseinheit am Lander weiterhin funktioniert und unsere Kommandos empfängt", so Dr. Koen Geurts. Gegenwärtig sind die Experten des DLR mit der Auswertung der empfangenen Daten beschäftigt. "Wir sehen bereits, dass wir mit unserem Kommando, das wir am 9. Juli gesendet haben, das CONSERT-Instrument erfolgreich eingeschaltet haben."

Allerdings gibt der Lander seinem verantwortlichen Team auch weiterhin Rätsel auf. "Wir haben noch keine genaue Erklärung, warum er sich jetzt gemeldet hat und in den vergangenen Tagen nicht", so Dr. Geurts weiter. So wurde zum Beispiel während der vergangenen zwei Wochen die Flugbahn des Orbiters nicht mehr verändert. Rosetta hätte somit eigentlich bereits während der letzten Tage weitere Signale von Philae empfangen sollen.

Die Tatsache, dass der Lander am gestrigen Tag auf die Kommandos reagiert hat, stellt für die Mitarbeiter des Philae-Teams jedoch eine gute Nachricht dar. Sollte es in Zukunft gelingen, eine stabile Funkverbindung mit längeren und vorhersagbaren Kontaktzeiten zu Philae zu etablieren, so könnte der Lander auch seine wissenschaftlichen Instrumente wieder zum Einsatz bringen.

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


» Pluto - Ein einstmals kleiner Punkt nimmt Gestalt an
12.07.2015 - Nur noch rund zwei Tage, dann hat die Raumsonde New Horizons das Ziel ihrer Reise - den Zwergplaneten Pluto - erreicht. Die Aufnahmen der Raumsonde enthüllen mittlerweile immer mehr Details von dessen Oberfläche.
Es begann mit einem ’blinkenden’ Punkt...

Am 18. Februar 1930 entdeckte der US-amerikanische Astronom Clyde W. Tombaugh auf zwei am 23. und am 29. Januar des gleichen Jahres belichteten Fotoplatten im Grenzbereich zwischen den Sternbildern Stier und Zwillinge ein winziges, lichtschwaches Objekt mit einer Helligkeit von lediglich etwa 15 mag, welches bei der Betrachtung dieser beiden Aufnahmen durch einen Blinkkomparator scheinbar ’hin und her’ sprang. Der von den Astronomen seit mehr als 80 Jahren gesuchte neunte Planet unseres Sonnensystems war entdeckt!

Allerdings kamen bereits nach kurzer Zeit aufgrund des geringen Durchmessers von rund 2.310 Kilometern, der dadurch bedingten geringen Masse und der ungewöhnlichen Orbitbahn Zweifel darüber auf, ob es sich bei dem Pluto - so der von Venetia Burney vorgeschlagene und letztendlich für dieses Himmelsobjekt gewählte Name - wirklich um einen ’vollwertigen’ Planeten handelt. Nach langen Diskussionen wurde dem Pluto schließlich am 24. August 2006 von der Internationalen Astronomischen Union (kurz "IAU") der Planetenstatus aberkannt (Raumfahrer.net berichtete). Seitdem wird (134340) Pluto - so dessen neue Bezeichnung - der neu erschaffenen Kategorie der Zwergplaneten zugerechnet und gilt als deren ’Vorreiter’.

Bereits am 19. Januar 2006 hat die US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA mit der Raumsonde New Horizons eine Mission gestartet, deren primäres Ziel in der Erkundung des damals noch als Planet geltenden Pluto besteht. Und auch die zwischenzeitlich erfolgte ’Degradierung’ ihres Zielobjektes konnte New Horizons nicht davon abhalten sich ihrem Ziel immer weiter zu nähern. Nach einer Flugdauer von mittlerweile fast neuneinhalb Jahren hat die Raumsonde ihr Ziel jetzt fast erreicht. Am 14. Juli 2015 wird New Horizons um 13:50 MESZ die Oberfläche des Zwergplaneten Pluto in einer Entfernung von knapp 12.500 Kilometern passieren und in den Tagen und Stunden vor und nach diesem Vorbeiflug einzigartige Daten aus den äußeren Bereichen unseres Sonnensystems sammeln und anschließend über einen Zeitraum von mehreren Monaten hinweg zu Erde übermitteln.

...der jetzt ’Gestalt’ annimmt

Die bisher angefertigten Aufnahmen zeigen, dass Pluto über eine abwechslungsreiche Oberfläche verfügt, welche diverse helle und dunkle Regionen aufweist. Dies sind zugleich Hinweise darauf, dass es sich bei diesem Zwergplaneten keineswegs um ein ’langweiliges’ Objekt handelt. Vielmehr scheint auch der Pluto über eine bewegte Vergangenheit zu verfügen.

Aus mehreren Aufnahmen, die bereits zwischen dem 27. Juni und dem 3. Juli angefertigt wurden, konnte auch eine vorläufige Oberflächenkarte erstellt werden. Eine in dieser Karte erkennbare sehr dunkle Region wurde aufgrund ihrer Form mit dem Namen "The Whale" belegt. Es handelt sich dabei um die dunkelste Oberflächenstruktur, welche sich unmittelbar nördlich des Pluto-Äquators über eine Länge von etwa 3.000 Kilometern erstreckt. An dem in dieser Karte links erkennbaren Ende des ’Walschwanzes’ befindet sich dagegen ein ausgesprochen helles Gebiet.

Direkt östlich von dem ’Maul’ des Wals befindet sich zudem eine Region mit einer Ausdehnung von bis zu rund 1.600 Kilometern, welche zu den hellsten Oberflächenregionen gehört. Diese hellen Färbungen - so eine vorläufige Einschätzung der an der Mission beteiligten Wissenschaftler - sind eventuell darauf zurückzuführen, weil sich hier relativ ’frische’ Ablagerungen von gefrorenen Gasen konzentrieren. In erster Linie dürfte es sich dabei um Ablagerungen von Methan, Stickstoff und Kohlenstoffmonoxid handeln. Noch weiter östlich befinden sich vier weitere dunkle Bereiche, von denen jeder über einen Durchmesser von mehreren hundert Kilometer verfügt.

Trotz eines am vergangenen Wochenende erfolgten zwischenzeitlichen Übertritts in einen abgesicherten Betriebsmodus (Raumfahrer.net berichtete) konnte New Horizons während der vergangenen Tage einzigartige Aufnahmen von Pluto und von dessen größten Mond, den etwa 1.212 Kilometer durchmessenden Charon, anfertigen. Die Raumsonde konnte den wissenschaftlichen Betrieb bereits am 7. Juli um 18:27 MESZ wieder aufnehmen.

Am 8. Juli erreichte schließlich auch die erste nach dieser Wiederaufnahme des regulären wissenschaftlichen Betriebs angefertigte Aufnahme die Erde. Dieses Foto zeigt in etwa die gleiche Region, welche New Horizons am 14. Juli überfliegen und dabei in einer allerdings deutlich besseren Auflösung abbilden wird. Auch hier sind diverse helle und dunkle Bereiche erkennbar. Dabei zeigt sich, dass die helle Region östlich des ’Wals’ über eine herzförmige Struktur verfügt.

"Das nächste Mal wenn wir diesen Teil des Pluto sehen, können wir einen Teil dieser Region in einer 500 mal besseren Auflösung darstellen", so Jeff Moore vom NASA Ames Research Center, einer Mitarbeiter des LORRI-Teams. "Das wird unglaublich sein."

Am 9. Juli hatte sich New Horizons dem Pluto bereits bis auf eine Entfernung von etwa 5,4 Millionen Kilometern angenähert. Die LORRI-Kamera konnte aus diese Distanz Bilder aufnehmen, welche eine Auflösung von 27 Kilometern pro Pixel erreichten. Dieser Wert war gut genug, um erstmals auch ’grobe’ geologische Oberflächenstrukturen aufzulösen. Der ’Schwanz des Wals’ scheint über eine komplexe geologische Vielfalt zu verfügen. Weiter nördlich befindet sich ein Gebiet, welches über eine polygonale Struktur verfügt. Dazwischen liegt eine über etwa 1.600 Kilometer ausgedehnte Zone mit komplexen, aneinander gereihten Strukturen, welche mit etwas Phantasie an eine sehr weit in die Länge gezogene Kraterkette erinnern.

Bei der weiteren Annäherung an Pluto konnte New Horizons am 11. Juli 2015 ein Foto von dem Bereich der Plutohemisphäre anfertigen, welcher sich am 14. Juli 2015 den direkten ’Blicken’ der sieben verschiedene Instrumente der Raumsonde entziehen wird. Dieses Foto ist besonders von daher von einem enormen wissenschaftlichen Wert, weil es die beste Auflösung dieser Region wiedergibt, welche während des jetzt erfolgenden Vorbeifluges erreicht wird.

Auch in den kommenden Stunden und Tagen werden die wissenschaftlichen Instrumente von New Horizons weiter Daten sammeln. Eine "Timeline" für die zu übertragenden Daten finden Sie auf dieser Internetseite der Planetary Society in englischer Sprache. NASA-TV wird in den kommenden Tagen ebenfalls ausführlich über dieses historische Ereignis berichten. Hier der entsprechende und momentan vorgesehene Zeitplan. Zeitnahe Informationen und Kommentare können Sie zudem - wie gewohnt - auch auf den entsprechenden Seiten im Forum von Raumfahrer.net finden.

Mittlerweile ist die Raumsonde New Horizons weniger als 1,5 Millionen Kilometer von ihrem Ziel entfernt und nähert sich dem für den 14. Juli 2015 angepeilten ’Treffpunkt’ mit dem Zwergplaneten dabei gegenwärtig mit einer Geschwindigkeit von 13,8 Kilometern pro Sekunde relativ zu Pluto an. Stündlich aktualisierte Angaben dieser Entfernungs- und Geschwindigkeitswerte finden Sie auf dieser Internetseite des JHU/APL.

Die bisher von der LORRI-Kamera angefertigten Aufnahmen finden Sie dagegen 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.

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


» Der Nachfolger des Hubble-Nachfolgers?
14.07.2015 - Kaum gehen die Arbeiten am James-Webb-Teleskop nach jahrelangen Verzögerungen wieder in die richtige Richtung, wollen die Astrophysiker und Astronomen schon wieder ein noch besseres Flagschiff-Teleskop: Am 6. Juli hat das AURA (Association of Universities for Research in Astronomy) eine Konzeptstudie für das High Definition Space Telescope (HDST) vorgelegt. Die Dimensionen des Teleskops sind gigantisch: 12 Meter Spiegeldurchmesser, mindestens ein Gigapixel Sensorauflösung. Aber die wissenschaftlichen Ziele sind nicht minder ehrgeizig.
Wenn etwa 2019 das berühmte Hubble-Teleskop außer Dienst gestellt werden wird, gibt es nach den Plänen der NASA bereits einen Nachfolger: Im Jahr 2018 soll das James-Webb-Weltraumteleskop starten, ein Infrarotteleskop mit einem Primärspiegeldurchmesser von 6,5m. Dessen Fertigstellung hat sich in den vergangenen Jahren immer weiter verzögert, sodass die Kosten inzwischen an der 9-Milliarden-Dollar-Grenze kratzen. Man erhofft sich vom JWST nicht weniger als ebenso spektakuläre Entdeckungen wie vom Hubble-Teleskop: Von den Ursprüngen des Universums bis zum Nachweis von Anzeichen extraterrestrischer Zivilisation soll den Forschern alles ermöglicht werden (raumfahrer.net berichtete). Doch es geht immer größer, und so haben die Ideengeber hinter dem James-Webb-Teleskops nun dessen potentiellen Nachfolger vorgestellt.

Das AURA ist eine Vereinigung von 40 amerikanischen Universitäten und koordiniert deren Anstrengungen im Bereich der teleskopgestützen Astronomie. So betreibt die Organisation fünf große Observatorien und hat ebenfalls den Bau des James-Webb-Teleskop vorgeschlagen. Damit bringen sie sich für das Auswahlverfahren der NASA für den nächsten großen Schritt in Stellung: Alle zehn Jahre schreibt die US-Raumfahrtbehörde das Decadal Survey aus, im Jahr 2020 ist es wieder fällig. Auf diesem Weg ausgewählt wurde beispielsweise auch das Spitzer-Teleskop und das genannte JWST. Freilich kann man nicht sicher sein, dass das HDST auch wirklich von der NASA gebaut werden wird, doch wenn, wären die Möglichkeiten schier unbegrenzt. Das sagen zumindest die Autoren der Studie.

Die geplanten technischen Daten
Dass die Hubble-Bilder so spektakulär sind, liegt auch daran, dass sie das sichtbare Licht abbilden. Denn dieses Teleskop arbeitet im Bereich von 200-1100 Nanometern Wellenlänge. Das nachfolgende James-Webb-Teleskop arbeitet dagegen im Infrarotbereich (600 nm – 28 µm). Beides hat seine Vor- und Nachteile, doch der Vorschlag des HDST geht wieder von der Messung sichtbaren Lichts aus – somit ein echter Hubble-Nachfolger. Auch sonst soll das HDST von der Technologie beider Vorgänger erben: Der Aufbau ist dem des JWST recht ähnlich, so wird ebenfalls eine Dreispiegel-Anordnung verwendet (Three-Mirror-Anastigmat, TMA), es soll nur ein größerer Primärspiegel verwendet werden (ideal: 12m Durchmesser, sollten durch folgende Studien die wissenschaftlichen Ziele vereinfacht oder verkompliziert werden, ist ein Durchmesser zwischen 8 und 18 Metern möglich). Dabei wird der Spiegel ebenso wie beim JWST aus sechseckigen, beweglich gelagerten Segmenten bestehen, welche eine Feinausrichtung ermöglichen und zudem leichter sind. Je nach Entwurf sollen entweder 36 oder 54 Segmente zum Einsatz kommen.

Doch ein 12 Meter breiter Spiegel passt in keine derzeitige oder geplante Rakete, das Fairing von SLS Block 2 hat auch nur eine maximal nutzbare Breite von 8m. Deshalb erbt das HDST-Konzept auch die Faltbarkeit vom James-Webb-Teleskop. Wenn der Baubeginn Anfang bis Mitte der 2020er Jahre stattfände, erhofft man sich einen Start zwischen 2032 und 2034. Eine Rakete ähnlich der Delta IV Heavy oder das Space Launch System soll das Teleskop dann in einen Pseudo-Orbit um den L2-Punkt des Erde-Sonne-Systems bringen. Da an diesem Punkt stets die Erde die Sonne verdeckt, ist die Abschirmung des Sonnenlichts für das Teleskop vergleichsweise einfach. Auch hier gleicht das HDST dem JWST: Bei letzterem sorgt ein fünflagiger, tennisfeldgroßer Sonnenschirm für nahezu perfekte Abschirmung. Beim HDST soll ein ähnliches Konzept verwendet werden, jedoch mit weniger Lagen. Diese werden beim Webb benötigt, um die Temperatur bei -220°C zu halten – die Eigenschaften des HDST erlauben jedoch auch einen Betrieb bei Raumtemperatur, u.a. durch fehlende Infrarot-Empfindlichkeit.
Was die Auflösung angeht, planen die Autoren der Studie einen Sensor im Gigapixel-Bereich. Damit soll eine Winkelauflösung von 0,01 Bogensekunde pro Pixel erreicht werden, anders ausgedrückt: Jeder Bereich des sichtbaren Universums kann im schlechtesten Fall mit 100 Parsec pro Pixel aufgelöst werden – genug, um jede einzelne Sternentstehungsregion im Universum zu finden oder jedes Sonnensystem in der Milchstraße. Zwischen Hubble und HDST wäre der Sprung in der Bildqualität vergleichbar mit dem Unterschied zwischen einem alten Röhrenfernseher mit VGA-Auflösung und einem hochmodernen 4K-Bildschirm.

Wissenschaftliche Ziele: Der nächste große Schritt nach Hubble
Da das HDST eine ganz andere Ausstattung hat als ihre beiden Vorgänger, sind auch die Einsatzmöglichkeiten unterschiedlich. Die Ziele des geplanten Teleskops beschränken sich aber nicht auf den tiefen Raum, auch eine Beobachtung des Sonnensystems in nie dagewesener Qualität ist möglich.

Mit seiner Auflösung kann das HDST die Planeten und Zwergplaneten unseres Systems sehr genau beobachten, sogar die Beobachtung des Wolkensystems von beispielsweise Uranus oder Neptun sind problemlos möglich. Zu folgenden Fragen könnte das Teleskop Antworten liefern: Wie hat sich die protoplanetare Scheibe des Systems entwickelt? Welcher Art sind die Himmelskörper jenseits des Neptun? Welche physikalischen Prozesse bestimmen die Oberfläche und die Atmosphärenbedingungen von Himmelskörpern? Und: Wie beeinflusst der Sonnenwind die Entwicklung der Planeten?
Viel wichtiger an der Beobachtung dieser Planeten ist jedoch, dass ihre Eigenschaften als Blaupausen für die Suche nach Exo-Erden benutzt werden können. Die Suche nach Planeten mit erdähnlichen Eigenschaften wäre ein weiteres Ziel des Teleskops. Mit einem Durchmesser von 12m könnte es bis zu 500 Sonnensysteme so genau untersuchen, dass die Planeten direkt abgebildet werden können, und nicht nur über die Transitmethode. Durch die Instrumente des Teleskops lassen sich auch spektroskopische Untersuchungen anstellen, und damit Anzeichen für mögliches Leben entdecken – Detektion von Wasser, Methan oder Ozon. Wenn derzeitige Annahmen stimmen, könnte man so dutzende Planeten mit erdähnlichen Eigenschaften entdecken.
Um die relativ schwachen Lichtzeichen solcher Planeten zu entdecken, muss man jedoch das Licht ihres Sterns abschirmen. Bei den meisten Teleskopen verwendet man dafür einen internen Koronagraph. Doch darüber hinaus plant die NASA einen sogenannten „Starshade“: Ein eigenes Raumschiff, das mit einem Teleskop gestartet werden könnte, sich im All entfaltet und die Form einer Sonnenblume annimmt. Dabei ist die Abschirmung des Sonnenlichts wesentlich besser als bei einer kleineren Vorrichtung innerhalb des Teleskops. Ein Einsatz dieses Raumfahrzeug, dessen Entfaltemechanismus bereits erfolgreich getestet wurde, wäre mit dem HDST durchaus wahrscheinlich.

Die weiteren wissenschaftlichen Ziele erstrecken sich von unserer Milchstraße bis hin zu Strukturen im hohen Rotverschiebungsbereich, also Objekte aus der Frühzeit des Universums. Ein wichtiges Ziel des vorgeschlagenen Teleskops ist die Untersuchung, wie Sonnensysteme entstehen. „Wie erhalten Sterne ihre Masse?“ und „Wie entstehen aus protoplanetaren Scheiben Planeten?“ Betrachtet man Sternentstehungsregionen wie die Magellan-Wolken mit dem Hubble-Teleskop, lassen sich einzelne Sterne nicht voneinander unterscheiden. Mit dem HDST wäre dies grundlegend anders. Genauere Informationen zu den möglichen Forschungszielen finden sich in der Studie, die dem geneigten Leser zur Lektüre empfolen wird (englisch, 150 Seiten).

Technologie noch in den Kinderschuhen
Doch trotz der hohen Schnittmengen mit Technologien des Hubble- und des James-Webb-Teleskops könnten beim Bau einige Schwierigkeiten entstehen. Zwar wäre die Finanzierung wohl um einiges einfacher als beim JWST. Doch einige der benötigten Schlüsseltechnologien sind noch nicht entwickelt geschweige denn getestet worden. So müssen die Spiegel auf eine nie zuvor versuchte Genauigkeit poliert werden, um entsprechende Auflösungen zu erreichen. Die Aktuatoren, die die Spiegelsegmente steuern, müssen ebenfalls auf Nanometer genau arbeiten. Um im laufenden Betrieb eine perfekte relative Ausrichtung der Spiegel zu ermöglichen, muss ein Wellenfrontsensor entwickelt werden, der Abweichungen auf Pikometer genau messen kann. Sollte das Starshade-Konzept nicht umgesetzt werden, muss ein Koronagraph entwickelt werden, der ausreichende Stabilität und Abschirmung ermöglicht, gleichzeitig aber nicht das Licht der zu beobachtenden Planeten abschirmt. Außerdem muss die Ausrichtung des Teleskops für eine solch hohe Auflösung auf Mikrobogensekunde genau gehalten werden – oder auch ein Milliardstel des Vollwinkels. Schließlich muss für jegliche Spiegel und Sensoren ein Material gefunden werden, dass sich trotz Belastungen beim Start und den unwirtlichen Bedingungen des Weltraums kaum verformt.

Sollte das Konzept ausgewählt und umgesetzt werden, würde es den künftigen Astronomen und Astrophysikern ein mächtiges Werkzeug an die Hand geben, welches revolutionäre Entdeckungen ermöglicht. Doch die technologischen und finanziellen Hürden sind nicht niedrig, daher ist nicht sicher, ob die NASA das Konzept auswählen wird. Allerdings: Die bereits verfügbare Ausschreibung zum legt für den Decadal Survey das ausdrückliche Ziel fest, „große Missionen (> 1 Mrd. US-$) zu priorisieren, die dem James-Webb-Teleskop und dem WFIRST-Programm nachfolgen“. Dafür stellte die NASA den Bewerbern wichtige Informationen auch über vorherige Missionen zur Verfügung, die das AURA in seinem Bericht auch eingehend verwendet hat. Weiterhin spezifiziert die NASA als mögliche große Missionen eine Sonde zur Suche nach habitablen Exoplaneten oder ein Teleskop im Bereich Nahes Infrarot bis Nahes Ultraviolett, neben zwei anderen Möglichkeiten (langwelliges Infrarot-Teleskop oder Röntgen-Teleskop). Beides trifft auf das genannte Konzept zu.

Mehr zum Thema:

Fortschritte beim Bau des James-Webb-Teleskops
(Autor: Jonathan Hofinger - Quelle: AURA, NASA)



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Mars Aktuell: Mars Express - Aufnahmen der Region Ascuris Planum von Redaktion



• Mars Express - Aufnahmen der Region Ascuris Planum «mehr» «online»


» Mars Express - Aufnahmen der Region Ascuris Planum
11.07.2015 - Am vergangenen Donnerstag veröffentlichte Aufnahmen der Raumsonde Mars Express zeigen die Region Ascuris Planum. Auf diesen Fotos sind verschiedene Landschaftsstrukturen erkennbar, welche die vielfältigen geologischen Aspekte verdeutlichen, die zur Formung der Oberfläche unseres Nachbarplaneten führten.
Bereits seit dem 25. Dezember 2003 befindet sich die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express in einer Umlaufbahn um den Mars. Seitdem liefert dieser Orbiter den an der Mars Express-Mission beteiligten Wissenschaftlern regelmäßig eine Vielzahl an Bildaufnahmen und weitere Daten über die Atmosphäre und die Oberfläche unseres äußeren Nachbarplaneten, durch deren Auswertung sich für die Planetenforscher wertvolle Einblicke in dessen Entwicklungsgeschichte ergeben.

Die sieben wissenschaftlichen Instrumente an Bord von Mars Express liefern dabei wichtige Beiträge zur Untersuchung der Oberflächengeologie sowie zur ’Geschichte des Wassers’ auf unserem Nachbarplaneten und damit auch zur Klärung der Frage, ob einstmals ’Leben auf dem Mars’ möglich gewesen sein könnte. Die Mars Express-Mission wird als so erfolgreich eingestuft, dass sie inzwischen bis zum Ende des Jahres 2018 verlängert wurde (Raumfahrer.net berichtete).

Bereits am 10. November 2014 überflog Mars Express während des Orbits Nummer 13.785 die Marsregion Ascuris Planum, welche sich im äußersten nordöstlichen Bereich der Tharsis-Vulkanregion auf unserem Nachbarplaneten befindet, und bildete einen Teilbereich dieses Gebietes dabei mit der High Resolution Stereo Camera (kurz "HRSC") - der Hauptkamera an Bord des Marsorbiters - ab. Aus einer Überflughöhe von mehreren hundert Kilometern erreichte die HRSC dabei eine Auflösung von ungefähr 18 Metern pro Pixel. Die bei dieser Gelegenheit angefertigten Aufnahmen geben einen bei etwa 39 Grad nördlicher Breite und 281 Grad östlicher Länge gelegenen Abschnitt der Marsoberfläche wieder.

"Horst-Graben-Strukturen" im Bereich des Ascuris Planum

Im Vergleich zu anderen Naturwissenschaften wie der Astronomie, der Mathematik, der Physik oder der Chemie handelt es sich bei der Geologie um eine noch relativ junge Wissenschaft, welche sich erst im Verlauf der letzten Jahrhunderte zu einem eigenständigen Forschungszweig entwickelte. Dieser gründete dabei auf den Erfahrungen, welche im Laufe der Zeit bei der Suche und der anschließenden Prospektion von Mineral- und Erzlagerstätten gesammelt wurden. Vor allem in den Mittelgebirgen Zentraleuropas sowie in den Alpen wurde der Bergbau bereits seit der Steinzeit betrieben und stellte in diesen Regionen stellenweise bis noch vor wenigen Jahrzehnten einen wichtigen Wirtschaftsfaktor dar. Bedingt durch diesen historischen Hintergrund fanden auch zahlreiche aus der deutschen Sprache stammende Fachbegriffe ihren Eingang in die heute überwiegend englischsprachig dominierte Fachterminologie der Geologen.

Ein besonders markantes Beispiel hierfür ist die Bezeichnung "Horst- und Grabenstruktur". Dieses auffällige geologische Phänomen von tiefen Gräben und dazwischen befindlichen erhöhten Schollen findet sich jedoch nicht nur an vielen Stellen auf unserem Heimatplaneten, sondern ist auch auf dem Mars an zahlreichen Stellen zu beobachten. Bei einer dieser Regionen handelt es sich um das jetzt durch die HRSC-Kamera abgebildete Gebiet des Ascuris Planum.

Wie entstanden die dortigen "Horst-Graben-Strukturen"?

Die Tharsis-Region, an deren Rand sich das Ascuris Planum befindet, verfügt über einen Durchmesser von mehreren tausend Kilometern und bedeckt dabei eine Fläche von etwa vier Millionen Quadratkilometern der Marsoberfläche, die sich in diesem Bereich wie eine schildförmige Wulst um durchschnittlich vier Kilometer über die umgebende Planetenoberfläche erhebt. Für die Entstehung dieser Region war ein extremer Vulkanismus verantwortlich, welcher auf dem Mars in den vergangenen Jahrmilliarden in mehreren Aktivitätsphasen auftrat. Daraus resultierte auch die Entstehung verschiedener Schildvulkane, welche zu den höchsten bisher bekannten Erhebungen in unserem Sonnensystem zählen.

Allgemein wird davon ausgegangen, dass sich die Tharsis-Region, genauso wie das benachbarte Grabenbruchsystem der Valles Marineris, von etwa 3,5 Milliarden Jahren während des geologischen Mittelalters des Mars, der sogenannten Hesperianischen Epoche, gebildet hat. Die äußere Kruste des Mars wurde zu dieser Zeit durch im Marsinneren auftretende Kräfte aufgewölbt. Während der verschiedenen geologischen Aktivitätsphasen wurden gewaltige Mengen von Lava an die Oberfläche des Planeten befördert. Diese Lavamassen schichteten sich zu den besagten Vulkanen auf.

Der Olympus Mons, der höchste Vulkan auf dem Mars, erreicht dabei bei einem Basisdurchmesser von etwa 550 Kilometern eine Höhe von mehr als 22 Kilometern. Weitere große Vulkane dieser Region sind der Ascraeus Mons mit 18, der Arsia Mons mit 14 und der Pavonis Mons mit 12 Kilometern Höhe. Bei den Ausbrüchen der Vulkane ergossen sich große Mengen an dünnflüssiger Lava über die Marsoberfläche, welche dabei zu ausgedehnten, mächtigen Lavadecken erstarrten. Durch das Gewicht des vulkanischen Gesteins bauten sich innerhalb der Marskruste massive tektonische Dehnungsspannungen auf.

Wird eine starre, spröde Gesteinskruste jedoch gedehnt - beispielsweise weil der Untergrund infolge tektonischer Prozesse angehoben wird - so wird die darüber liegende Oberfläche ’unter Spannung’ gesetzt. Sobald die dabei auftretende Dehnungsspannung über die für das Gestein ’erträglichen’ Grenzwerte steigt, kommt es zu einem Aufbrechen der Planetenkruste. Dies hat zur Folge, dass sich eine Störungszone bildet.

Dehnt sich die Kruste noch weiter, so können entlang der Dehnungsbrüche große Gesteinsblöcke mehrere hundert Meter in die Tiefe rutschen. Über einen Zeitraum von viele Millionen Jahre entsteht so ein tektonischer Graben. Die zu beiden Seiten des Grabens zum Liegen gekommenen Blöcke überragen nun die umgebende Landschaft und bilden die dazu gehörigen Horste.

Früherer Vulkanismus

Das Ascuris Planum weist jedoch noch weitere interessante geologische Aspekte auf. Neben der komplexen Tektonik sind hierbei speziell verschiedene vulkanische Phänomene von Interesse. In der unmittelbaren Nachbarschaft zum Ascuris Planum befindet sich mit dem weiter westlich gelegenen Alba Patera ein weiterer der größten Vulkane unseres Nachbarplaneten. Unmittelbar südöstlich befindet sich dagegen mit dem Labeatis Mons einer der zahlreichen kleineren Schildvulkane der Tharsis-Region. Die geradlinig bis leicht gekrümmt verlaufenden Störungen, welche für die Entstehung der Horst- und Grabenlandschaft verantwortlich sind, fallen hier ganz besonders ins Auge.

Es handelt sich bei dem Ascuris Planum um einen Teil der Marskruste, welcher über einen sehr langen Zeitraum der Marsgeschichte unter hohem tektonischem ’Stress’ gestanden haben muss. Die meist parallel angeordneten Gräben weisen einen von Nordosten nach Südwesten zeigenden Verlauf auf. Allerdings gibt es auch Gräben, die diese Hauptrichtung schneiden. Dies weist darauf hin, dass dieser Bereich der Marsoberfläche zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedlichen Belastungen im ’Stress-Regime’ ausgesetzt war. In den linken Bildhälften der hier gezeigten verschiedenen Nadiransichten erscheinen die Kanten der Gräben zudem ’frischer’ und weniger stark erodiert aus. Diese Strukturen dürften somit einer jüngeren Generation von Brüchen angehören.

Auf den höchsten Erhebungen dieser Region, welche am besten in der weiter unten gezeigten farbkodierten Höhenkarte zu erkennen sind, finden sich zudem einige erstarrte Lavaströme. Diese Ströme, welche eventuell mit dem benachbarten Vulkan Labeatis Mons in Verbindung stehen, könnten entlang der Störungslinien ausgetreten sein. Ein entsprechendes Beispiel hierfür ist den Geologen auf unserem Heimatplaneten von den durch Vulkanismus geprägten Hawaii-Inseln im Pazifik bekannt.

Grubenkrater-Ketten liefern Hinweis auf Lavaströme oder auf ehemaliges Grundwasser

In den rechten Bildhälften der Nadiransichten sind dagegen einige parallel verlaufende Gräben und mehrere Impaktkrater erkennbar. Zwei dieser Krater befinden sich unmittelbar neben tektonischen Bruchlinien und weisen in ihren Wällen in Richtung der Gräben eine Öffnung auf. Diese Krater müssen somit älter als die tektonischen Brüche sein. Dies zeigt sich auch in der Struktur der Ejektadecke des größeren dieser beiden Krater, welche von einem Graben unterbrochen wird, bevor sie sich am anderen Ende des Grabens fortsetzt. Krater mit intakten Rändern, welche sich direkt auf den in dieser Region befindlichen Gräben befinden, sind dagegen offensichtlich jüngeren Datums. Anhand solcher Beobachtungen lassen sich die hier erfolgten geologischen Abläufe bis zu einem gewissen Grad somit auch zeitlich einordnen.

Auffallend ist zudem eine Aneinanderreihung von einzelnen, nahezu kreisrunden und kesselartigen Vertiefungen. Hierbei handelt es sich um Gruben mit steilen Wänden, welche sich entlang von weiteren Störungslinien in der spröden Marskruste gebildet haben. Die Geologen sprechen hier von Grubenkrater-Ketten. Derartige Strukturen treten häufig auf den Flanken von flachen Schildvulkanen auf und könnten den Verlauf von früher unter der Oberfläche existenten Lavakanälen anzeigen. Im Laufe der Zeit stürzen Teile der Gesteinsdecke über zwischenzeitlich entleerten Lavakanälen ein und bilden so diese Muster. Auch dieses Phänomen findet sich auf der Erde an verschiedenen Stellen - beispielsweise ebenfalls auf Hawaii oder auf Island.

Allerdings gibt es auch zwei weitere, nicht auf einen Vulkanismus beruhende Erklärungsansätze für die Entstehung dieser Grubenkrater-Ketten. Die erste alternative Theorie folgt dabei dem Ansatz, dass die Planetenkruste gedehnt wurde. Hierbei entstanden Vertiefungen, welche anschließend von nachrutschendem Material teilweise wieder verfüllt wurden. Aber auch Grundwasser, so der dritte Ansatz, könnte bei der Entstehung dieser Strukturen eine Rolle gespielt haben.

Auf der Erde treten derartige Aneinanderreihungen von trichterartigen ’Löchern’ in einer ansonsten intakten Landschaft insbesondere in Karstlandschaften auf und werden hier als Dolinen bezeichnet. Diese entstehen, wenn sich das in der Erdatmosphäre enthaltene Kohlenstoffdioxid mit Wasser zu Kohlensäure verbindet, welche dann als Bestandteil des Oberflächenwassers das Kalkgestein angreift. Kohlensäurehaltiges Sickerwasser gerät dabei in den Untergrund und lässt dort Hohlräume entstehen. Sobald die über so einem Hohlraume befindliche Deckschicht ihr Eigengewicht nicht mehr tragen kann, stürzt die Höhlendecke ein und legt die besagten trichterartigen Strukturen frei.

Zwar gibt es auf dem Mars nach dem derzeitigen Wissensstand keine Kalksteinablagerungen. Allerdings konnten in den vergangenen Jahren in vielen Regionen der Marsoberfläche andere wasserlösliche mineralogische Ablagerungen - beispielsweise in Form von Sulfaten - nachgewiesen werden, welche dort an Stellen auftreten, an denen einstmals auch Wasser vorhanden war.

Unabhängig davon, auf welche Weise sich diese Grubenkrater-Kette letztendlich gebildet hat, ist es jedoch deutlich, dass diese Region der Marsoberfläche eine bewegte und komplexe Vergangenheit durchlaufen hat, durch deren nähere Untersuchung sich den Geologen in der Zukunft weitere Einblicke in die Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte unseres Nachbarplaneten ergeben werden.

Bildverarbeitung und HRSC-Kamera

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

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

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

Die in diesem Bericht gezeigten Aufnahmen der Region Ascuris Planum finden Sie auch auf den entsprechenden Internetseiten des DLR und der FU Berlin. Speziell in den dort verfügbaren hochaufgelösten Aufnahmen kommen die verschiedenen Strukturen der Marsoberfläche besonders gut zur Geltung.

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



 

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