Raumcon-Treffen 2013 – Nachlese und Zusammenfassung

Von lauten Radioquellen, ungleichen Schwerkräften und chinesischen Himmelspalästen – das Raumcon-Treffen 2013

Ein Beitrag von Oliver Karger und Thomas Weyrauch. Quelle: Oliver Karger / Thomas Weyrauch / Raumfahrer.net.

Kreuz und quer aus der Republik kamen sie angefahren, die Raumfahrt- und Astronomiebegeisterten aus dem Raumcon-Forum. Einmal im Jahr gibt es das Forenerlebnis live, von Angesicht zu Angesicht. 2008 und 2009 beispielsweise gab es Raumcon-Treffen in Hannover. Nach weiteren Treffen 2010 und 2011 in Darmstadt und 2012 in Bremen ging es dieses Jahr nach Bad Honnef. Die kleine Stadt am Rhein zwischen Bonn und Neuwied und Standort des wissenschaftlichen Tagungszentrums Physikzentrum Bad Honnef (PBH) ist bekannt als das „rheinisches Nizza“ und für den Stadtteil Rhöndorf, wo Konrad Adenauer, der erste Bundeskanzler der Bundesrepublik Deutschland, bis zu seinem Tod im Jahr 1967 wohnte. Wir trafen uns in der Jugendherberge Bad Honnef, wo für uns neben Unterkünften ein gut geeigneter Tagungsraum reserviert war. Die Herberge am Rand der Stadt am Rhein war für uns Ausgangspunkt für Exkursionen in die Eifel zum Astropeiler Stockert, zum zweitgrößten frei beweglichen Radioteleskop der Welt in Effelsberg sowie zum Standort des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln.

Am Mittwoch, dem 1. Mai 2013 ging es los. Die ersten Teilnehmer waren bereits vor der Mittagszeit angereist und richteten unseren Tagungsraum her. Tische und Stühle wurden gerückt, großformatige Fotos mit Raumfahrt– und Astronomiemotiven zur Verschönerung des Tagungsraums an die Wände gebracht, ein Funknetzwerk aufgesetzt und die nacheinander eintreffenden Teilnehmerinnen und Teilnehmer willkommen geheißen. Gegen 16.30 Uhr begann das Treffen dann offiziell. Pikarl und Olli begrüßten alle Anwesenden und stellten den Programmablauf vor. Neben Vorträgen einzelner Raumconler standen zwei Exkursionen an, die erste gleich am nächsten Morgen in die Eifel zu zwei Radioteleskopen.

Als Einstimmung hielt websquid nach dem Abendessen einen Vortrag über die Prinzipien der VLBI, Very Large Baseline Interferometry – einer Methode, um mit Radioteleskopen eine möglichste große Winkelauflösung und eine hohe räumliche Auflösung zu erzielen. Die Auflösung eines einzelnen Teleskops, das in einem Frequenzbereich von einigen hundert MHz bis in den Bereich um einhundert GHz misst, ist begrenzt durch die Größe der nutzbaren Fläche seines Primärspiegels. Durch das Zusammenschalten von Teleskopen, die räumlich möglichst weit auseinander liegen, kann die räumliche Auflösung massiv verbessert werden. Am besten gelingt dies im Zusammenwirken mit einem Radioteleskop im All – beispielsweise mit dem russischen Radioastron, wobei die größte Entfernung zum zweiten Teleskop bei rund 350.000 km liegt.

Astronomisch ging es weiter – GG, der leider nicht teilnehmen konnte, hatte einen Vortrag zum Thema „Methoden zur Entdeckung von Exoplaneten“ vorbereitet und an Olli weiter gegeben. Während des Vortrags diskutierten wir über die Vor- und Nachteile der verschiedenen Methoden und die mit ihrer Hilfe gelungenen Entdeckungen. Auf das Vorgehen zur Bestätigung von Exoplanetenkandidaten wurde ausführlich eingegangen. Ebenso wurde die aktuelle Situation des angeschlagenen Weltraumteleskops Kepler erörtert, dem Teleskop, das per Transitmethode erdähnliche Exoplaneten in der habitablen Zone nachweisen soll.

… laute Radioquellen …

Am nächsten Morgen ging es dann mit einem gecharterten Bus in Richtung Eifel, zunächst zum Astropeiler Stockert, wo uns Elke Fischer, Heinz-Joachim Woelky und Thomas Buchsteiner begrüßten. Das 25-Meter-Teleskop auf dem 435 Meter hohen Stockert, offiziell eingeweiht am 17. September 1956, ist der direkte Vorgänger vom 100-Meter-Spiegel in Effelsberg und besitzt eine Antennenschüssel aus einem Stahl- und Leichtmetallgerippe, welches das Metallwerk Friedrichshafen am Bodensee, der Nachfolgebetrieb der Zeppelinwerft Friedrichshafen, konzipiert und hergestellt hatte. Zu Zeiten des aufziehenden Kalten Krieges wurde das Teleskop zunächst als militärisches Forschungsobjekt betrieben und hatte parallel dazu wissenschaftliche Aufgaben. Ende der neunziger Jahre nutzte das Digital-Audio-Unternehmen Creamware den Standort. Der nachfolgende Umbau zur ausschließlichen Verwendung als betriebsfähiges astronomisches Teleskop unter Denkmalschutz geriet zunächst ins Stocken. Erst mit dem Kauf des Geländes durch die NRW-Stiftung und die Gründung des gemeinnützigen Vereins Förderverein Astropeiler Stockert e. V. gelang der Umbau. Einige Komponenten wurden runderneuert und durch moderne Technik ersetzt, teilweise jedoch die ursprüngliche in Stand gesetzt. Die Restaurierung hat sich gelohnt, das Zusammenspiel aller Komponenten funktioniert ausgesprochen zufriedenstellend.

Die Führung über das Gelände bot neben einem Blick in die Antriebstechnik des Astropeilers und einer Klettertour auf eine Wartungsplattform unmittelbar unter dem Spiegel natürlich auch eine Live-Vorführung mit einer Messung an der stärksten galaktischen Radioquelle, Kassiopeia A, welche zum Nachweis der Spiralstruktur unserer eigenen Heimatgalaxie dient. Hier konnten wir alle erleben, was es bedeutet, astronomische Messungen selber durchzuführen. Das Radiosignal wurde nämlich nicht dort gefunden, wo es hätte sein sollen. Nach einigem Tüfteln, Überlegen, Neuausrichten des Teleskops, erneuter Kalibrierung der Position am Himmelskoordinatensystem war die Ursache schließlich gefunden und wir konnten ein wunderbares Absorptionsspektrum einer Wasserstoffwolke vor Kassiopeia A bewundern. Aus der Dopplerverschiebung der Spektrallinien lässt sich ermitteln, dass die Wasserstoffwolke mit einer anderen Geschwindigkeit als unsere Sonne, und damit eben auch mit einer anderen Geschwindigkeit als wir, um das galaktische Zentrum rotiert. Mit Hilfe von Messungen dieser Art, die der US-amerikanische Physiker und Radioingenieur Karl Guthe Jansky schon 1931 vorgenommen hatte, und vom US-amerikanischen Nachrichtentechniker und Funkamateur Grote Reber 1937 mit einem im eigenen Garten aufgebauten 9-Meter-Spiegel präzisiert wurden, konnte früh postuliert werden, dass wir in einer Spiralgalaxie leben.

Auf dem Stockert wird der kleinere der beiden Spiegel mit 10 Metern Durchmesser hauptsächlich für Amateurfunk genutzt – entweder um z.B. direkt das Signal von Amateurfunkbaken aufzunehmen und zu dekodieren oder um mittels rain scattering (Regenstreuung) bzw. atmospheric scattering (Atomsphärenstreuung) größere Distanzen zu überwinden, als es per direkter, durch die Erdkrümmung begrenzter Verbindung möglich wäre. Auch der Mond kann als Reflektor verwendet werden, um ein Signal über weite Strecken zu übertragen, was die ambitionierten Funkamateure vor Ort bereits vielfach erfolgreich praktizieren konnten. Es handelt sich dabei um sogenannte EME-Aktivitäten (EME steht für Erde-Mond-Erde). Die 10-Meter-Antenne mit einem Gewinn von ca. 57 dBd und einem Öffnungswinkel von nur 0,22° ist dafür ein geradezu luxuriöses Instrument.

Die nach einem Mittagsimbiss geplante Weiterfahrt zum Radioteleskop Effelsberg des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) verzögerte sich leider, da unser Bus eine Panne hatte. Ein Ersatzbus traf erst nach etwa anderthalb Stunden ein. Unser herzlicher Dank gebührt an dieser Stelle dem Team vom Astropeiler für die bedarfsweise unbürokratische Versorgung mit Kaffee und Tee, die enthusiastische Beantwortung unserer vielen Fragen und die aufmerksame Betreuung.

Effelsberg bot einen imposanten Anblick. Ein strahlend weißer, 100 Meter durchmessender Spiegel, gelegen in einem nach Süden geöffneten Tal saß dort wie ein geduckter Angreifer, bereit zum Sprung. Umso eigenartiger die Empfindung, den 3.200 Tonnen wiegenden Giganten, lautlos, langsam, aber mit Präzision sich auf sein nächstes Ziel ausrichten zu sehen. Im Einführungsvortag erfuhren wir, dass die nicht unerhebliche Verformung des Spiegels beim Kippen des Teleskops durch die trickreiche Konstruktion der Spiegelhalterung und Neufokussierung ausgeglichen wird. Außerdem berichtete Dr. Norbert Junkes uns, dass das galaktische Zentrum nach Himbeere schmeckt (das sogenannte Himbeerketon wurde in einer Molekülwolke nachgewiesen), und dass mehr Wasser im All vorhanden ist, als lange vermutet wurde.

Bei der an den Vortrag anschließenden Führung konnten wir das Radiointerferometer LOFAR (Low Frequency Array), ein nach dem Zufallsprinzip angeordnetes Dipolantennenfeld, das Teleskop selber von Nahem sowie den Kontrollraum besichtigen. Die momentanen Messungen des Teleskops erfolgten mit anderen VLBI-Radioteleskopen im Verbund und liefen vollautomatisch ab. Der anwesende Teleskopfahrer hatte deshalb stets ein wachsames Auge auf die Überwachungs- und Steuereinrichtungen der Teleskopsysteme, während er unsere zahlreichen Fragen beantwortete.

Nach der verspäteten Rückkehr in die Jugendherberge und der Stärkung beim für uns extra warmgehaltenen Abendessen ging es zum gemütlichen Teil des Abends weiter, der langsam, für den einen etwas früher, für andere etwas später, ausklang.

Nachdem der erste Teil des diesjährigen Treffens ganz im Zeichen der Astronomie stand, lag der Schwerpunkt der zweiten Hälfte im Bereich der Raumfahrt. Gleich zu Beginn unserer Exkursion zum Standort des DLR in Köln am 3. Mai 2013 verließen wir dieses wieder. Im gleichen Augenblick auch die Bundesrepublik Deutschland verlassend betraten wir Territorium der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA). In einem durch die ESA angemieteten Gebäudekomplex auf dem DLR-Gelände befindet sich das Ausbildungszentrum für alle europäischen Astronauten (European Astronauts Corps, EAC). Dort erfolgt die Grundausbildung der europäischen Astronauten, sowohl in der Theorie (u.a. Erwerben von Russischkenntnissen, Grundlagen des Raumflugs) und in der Praxis (Erlernen der Grundlagen eines Außenbordeinsatzes an der Internationalen Raumstation (ISS), Orientierung in den europäischen und russischen Stationsmodulen inklusive ATV-Mockup, Grundlagenübungen in einem Sojus-Simulator). Außerdem werden im EAC auch alle anderen Astronauten aus den teilnehmenden Nation am ISS-Programm in ihren Fertigkeiten zur Arbeit in ESA-Modulen und mit den darin enthaltenen Experimenten geschult. Leider war es uns nicht vergönnt, einen der ESA-Astronauten direkt zu erleben, da zum Zeitpunkt unseres Besuchs keiner im Gebäude tätig war.

… ungleiche Schwerkräfte …

Neben der Ausbildung und Missionsvorbereitung von Astronauten werden am DLR-Standort in Köln auch die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den menschlichen Organismus untersucht. Dazu wird im neu eingerichteten :envihab des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin zukünftig eine Kurzarmzentrifuge betrieben. Gegenüber einer Langarmzentrifuge kann diese im gleichen Augenblick unterschiedliche Beschleunigungskräfte auf den Körper einwirken lassen, so dass beispielsweise der Kopf eine geringere Schwerkraft spürt als die eine Körperlänge entfernten Füße. Die Effekte eines solchen Schwerkraftgradienten sollen unter verschiedenen Situationen untersucht werden, beim einfachen Liegen, beim Training auf einem Ergometer oder bei Kniebeugen bzw. dem Hüpfen eines Probanden innerhalb des Gradientenfelds. Hiervon erhofft man sich neue Erkenntnisse zur Verkürzung der Trainingszeit bei Langzeitaufenthalten im All, erläuterte uns Guido Petrat vom Biomedizinischen Wissenschafts-Unterstützungszentrum des Instituts.

Den Abschluss bildete ein Besuch beim Nutzerzentrum für Weltraumexperimente. Von hier aus werden vom sogenannten lebenswissenschaftlichen Teil des Deutschen Nutzerzentrums (Microgravity User Support Center, MUSC) alle im europäischen ISS-Modul Columbus befindlichen Experimente meist automatisch gesteuert. Zum Wechsel von Untersuchungsproben müssen zwar noch die Astronauten an Bord der ISS eingreifen, im Idealfall laufen die Experimente jedoch im durch das MUSC überwachten 24/7-Betrieb. Konkret am Beispiel des BioLab, einem Experimentierschrank zur Untersuchung von biologischen Proben, erfuhren wir, welcher Aufwand in der Planungs- und Umsetzungsphase eines einzelnen Experiments nötig ist, um von der Idee einer Messung zur tatsächlichen Durchführung zu gelangen.

Ebenfalls im Nutzerzentrum für Weltraumexperimente beheimatet ist das Team des Kometenlanders Philae, welcher zur Rosetta-Mission gehört und voraussichtlich im November 2014 auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko landen soll. An einem 1:1 Modell des Landers erklärte Dr. Koen Geurts uns ausführlich die einzelnen Instrumente an Bord von Philae, mit der während der Annäherung des Kometen an die Sonne das Ausgasverhalten direkt an der Oberfläche untersucht werden soll. Die aktuelle Aufgabe des Landerteams besteht in der Erprobung verschiedener autonom durchgeführter Landesequenzen, welche am voll integrierten Testmodell des Landers durchgespielt werden. Daran anschließend entwickelte sich eine spannende Diskussion um die Vor- und Nachteile der Anordnung der Landerbeine und der Konstruktion eines Ankersystems, mit denen Philae sich an der Kometenoberfläche festkrallen soll. Leider wurde die lebhafte Diskussion durch unsere DLR-Begleitperson etwas abrupt beendet. Ein kurzer Besuch im DLR-SpaceShop, der unter anderem zum Erwerb kulinarischer Spezialitäten – Raumfahrerverpflegung – genutzt wurde, bildete den Abschluss unserer DLR-Visite.

… chinesische Himmelspaläste …

Zurück in unserem Tagungsraum in Bad Honnef entführte uns HausD in den chinesischen Himmelpalast – Tiangong 1. Die recht spärlich verfügbaren Informationen zur ersten chinesischen Raumstation hat HausD in einem ansehnlichen computeranimierten 3D-Modell zusammengeführt und bei der Umsetzung mit seiner Bemaßung Dimensionen getroffen, die gut mit dem Original zusammenpassen. Dies ermöglichte uns einen virtuellen Rundgang durch Tiangong 1 und die Diskussion der verschiedenen Details der Station, welche an einem Modell aus China im Maßstab 1:48 nachher in Einzelgesprächen fortgesetzt wurde. Das Modell zeichnete sich durch eine hervorragende Lackierung und eine insgesamt hohe Detailtreue aus. Im Bereich der Solarzellenausleger gab es allerdings erhebliche Abweichungen, möglicherweise griffen die Modellbauer einfach auf Ausleger eines anderen Raumfahrzeugs zurück.

Nach dem Abendessen erläuterten STS-125 und pikarl anhand der Nutzerstatistik die Entwicklung des Raumcon-Forums und des Raumfahrer.Net-Portals innerhalb des letzten Jahres. Die Zeichen der Zeit scheinen gut für das Projekt zu stehen. Die Besucherzahlen steigen, die Anzahl der Leser bei besonderen Ereignissen wie der Landung des Rovers Curiosity auf dem Mars zeugen davon, dass ein beachtlicher Anteil der Raumfahrt- und Astronomiebegeisterten Raumfahrer.Net als Informationsquelle nutzt.

Nun folgte die mit Spannung erwartete Auflösung des Bilderrätsels, das diesmal von STS-125 vorbereitet worden war. Auch in diesem Jahr waren die Bildausschnitte so gewählt, dass es schwierig war, diese einem Gesamtbild zuzuordnen. Glückliche Gewinner gab es dennoch. Platz 1 teilten sich fl67, Olli und trallala mit jeweils 7 Punkten, für Platz 2 reichten 4 Punkte, für Platz 3 3 Punkte, und der letzte mit einem Preis dotierte Platz 4 wurde mit zwei Punkten erreicht. Maximal zu erreichen waren 16 Punkte. Die Preisträger freuten sich über Gewinne, die von einzelnen Raumcon-Mitgliedern und dem Verein für Raumfahrt (VfR) gestiftet worden waren.

Im Anschluss an die Preisvergabe gab pikarl eine Einführung in die Untersuchung von Massensterbeereignissen auf der Erde und dem möglichen Zusammenhang mit Gammastrahlenausbrüchen (GRBs). Geologisch sind die ältesten Spuren eines globalen Ereignisses, das zum Aussterben von mehr als 60 % aller lebenden Spezies führt, maximal 180 Millionen Jahre nachweisbar. Bereits davor gab es jedoch Massensterben. Eine mögliche Ursache hierfür könnten kurze, nahe und sehr intensive Gammastrahlenausbrüche sein, welche eine tödliche Strahlendosis auf die Erde wirken ließen. Rein statistisch steht uns das nächste Artensterben übrigens unmittelbar bevor.

Zu inzwischen vorgerückter Stunde war die Gruppe jedoch noch nicht müde und weiterhin wissenshungrig, so dass Olli spontan einen Vortrag zu Strahlungstests in der Raumfahrt unter Verwendung sogenannter Laser-Plasma-Beschleuniger gab. Diese noch im experimentellen Stadium befindliche Bestrahlungsmethode soll es ermöglichen, unter realitätsnäheren Bedingungen die vor jeder Mission notwendigen Tests durchführen zu können. Erste Experimente im vergangenen Jahr verliefen erfolgreich, momentan wird an der Weiterentwicklung und Optimierung gearbeitet.

Am folgenden Morgen baute technician sein Teleskop zur Sonnenbeobachtung auf. Das Wetter war hervorragend geeignet und die Blickrichtung zur Sonne nicht von Wolken behindert. Selbstverständlich war die Öffnung des Teleskops mit einer speziellen Filterfolie abgedeckt, und auch bei der Benutzung des Sucherfernrohrs kam geeignete Filtertechnik zum Einsatz. Durch ein Teleskop, ein Fernglas oder eine Kameraoptik darf man niemals direkt in die Sonne schauen, da dies zur Erblindung führen kann. Filterfolie oder Schraubfilter sind immer in Richtung Beobachtungsobjekt, das heißt vor der Optik, anzubringen. Durch das Sonnenlicht plötzlich ansteigende Temperaturen könnten andernfalls Teile des Beobachtungsgerätes beschädigen, so dass Augenverletzungen beispielsweise durch splitterndes Glas nicht ausgeschlossen werden können. Unter Verwendung digitaler Spiegelreflexkameras (DSLRs) gelang eine Reihe ansehnlicher Photos unseres Zentralgestirns, auf denen auch einige der zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Sonnenflecken zu sehen sind. Um die Schnappschüsse der Sonne zu verwirklichen, wurden die Kameras jeweils über einen T2-Anschluss mit dem Teleskop, einem f/5 Parabol Newton Reflektor vom Typ Skywatcher Explorer-150PDS, das auf parallaktischer Montierung EQ5 SkyScan Pro mit einer Nachführung und automatischer Objektpositionierung ausgestattet war, verbunden. Da die Automatikfunktionen der Kameras durch die Anschlusstechnik bedingt zum großen Teil nicht eingesetzt werden konnten, war es nun Aufgabe der Bediener, Schärfe und Aufnahmezeit auf geeignete Werte einzustellen. Die hier geziegte Aufnahme von technician wurde mit einer Sony Alpha DSLR angefertigt, die Belichtungszeit betrug 1/250s bei ISO 200.

Noch einmal im Tagungsraum der Herberge versammelt, erfuhren die Anwesenden in einem Vortrag von F-D-R etwas über die Folgen vorauseilenden Gehorsams. Eine auch in Moskau zu bekommende, englischsprachige Tageszeitung hatte am Morgen des 12. April 1961 den ersten bemannten Raumflug schon bekannt gegeben, als Gagarin noch gar nicht gestartet war. Auch über den Mann an Bord und die Zahl der Erdumkreisungen erhielten die Lesers des Londoner Daily Worker falsche Informationen. Dass Testpilot Wladimir Iljuschin die Erde drei Mal umkreiste, die Landung nicht unversehrt überstand, und sich daher anschließend in einem chinesischen Sanatorium aufhielt, konnte nicht bestätigt werden, und der Autor der Meldung im Daily Worker musste schließlich einräumen, dass seine gewöhnlich gut informierten Kreise ihn diesmal im Stich gelassen hatten.

Schließlich hieß es Abschied nehmen – ein Erlebnis der besonderen Art ging zu Ende. Auch wenn nicht alles glatt ging, es wie für Raumfahrtmissionen typisch zu Verzögerungen kam und Zeitpläne nicht ganz eingehalten wurden, man ging zufrieden und mit vielen neuen Eindrücken auseinander. Wie in den Jahren zuvor fanden sich Enthusiasten, bekannte und neue Gesichter, die gemeinsam einige Tage lang das Raumcon-Forum live erlebbar machten. Auch 2014 wird das wieder geschehen, da war sich die versammelte Gruppe einig. Wo das sein wird? Daran wird momentan gearbeitet – als mögliche Ziele stehen Berlin, Lampoldshausen und Noordwijk in Niederlanden zur Diskussion. Die Auswahl des Ziels dürfte spannend werden. Die Bekanntgabe der Entscheidung wird dort zu finden sein.