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"In Space Newsletter" Ausgabe #002
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Updates / Umfrage
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Astronomie- und Raumfahrtnews
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Mit New Horizon zum Pluto
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Shuttletank als Raumstation?
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NASA Living in Space
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Gravitationswellen
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Verehrte Leserinnen und Leser,
harte Arbeit und viele durchgemachte Nächte haben sich gelohnt: Der Newsletter kam schon mit der ersten Ausgabe gut bei Ihnen an. Dies wollen wir natürlich beibehalten. Deswegen finden Sie hier auch heute alle aktuellen News der Woche, einen interessanten Space Focus zur Pluto-Sonde der NASA, einen Hotspot, einen neuen Surftipp sowie einen Einblick ins Lexikon der Raumfahrt und Astronomie in unserer Rubrik InDetail.
Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen. Für Leserbriefe, Meinungen und Anregungen steht Ihnen das Kontaktformular des Newsletters bereit.
Karl
Urban
Chefredakteur
"In Space - The Raumfahrer.Net"
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Umfrage: Befürworten Sie Kürzungen bei anderen NASA-Forschungsmissionen zugunsten einer Pluto-Sonde?
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Space Focus: Der schwierige Weg zum Pluto |
von Michael Stein | |
Nachdem die NASA die weitere Entwicklung einer Pluto-Forschungsmission im Jahr 2000 aus finanziellen Gründen überraschend gestoppt hatte, scheinen die heftigen Proteste aus der internationalen Wissenschaftsgemeinde Wirkung gezeigt zu haben. Vor einigen Wochen hat der US-Kongreß 30 Mio. US$ für das Fiskaljahr 2002 bewilligt, die für die weitere Entwicklung einer neu konzipierten Pluto-Kuiper-Gürtel-Mission verwendet werden sollen.
Schon lange existieren Pläne für eine Mission zum einzigen noch nicht von einer Raumsonde besuchten Planeten unseres Sonnensystems. Die Entwicklung einer solchen Mission lief bereits einige Jahre lang unter dem Namen "Pluto-Kuiper Express" (PKE), federführend war das NASA-eigene "Jet Propulsion Laboratory" (JPL). Es war geplant, eine Raumsonde am Planeten Pluto vorbeifliegen zu lassen, dabei Daten und Aufnahmen von ihm und seinem Mond Charon zu machen und schließlich im zweiten Teil der Mission Objekte im sogenannten "Kuiper-Gürtel" zu untersuchen. Zusammen mit zwei weiteren Missionen bildete der PKE ein Programm zu Erforschung des äußeren Sonnensystems.
Die NASA stoppte jedoch im September 2000 alle drei Missionen dieses Programms, da die Kosten aus dem Ruder zu Laufen begannen. Die Vermutung liegt nahe, daß die seinerzeit schon virulenten Budgetüberschreitungen bei den amerikanischen Leistungen für die Internationale Raumstation die Entscheidung für diesen Schritt begünstigt haben.
Der Protest vieler Wissenschaftler nach Bekanntwerden des Stopps der PKE-Mission war sehr stark. Immer wieder wurde Unverständnis darüber geäußert, daß ausgerechnet diese sehr zeitkritische Mission gestoppt worden war: Einerseits tritt nur alle paar Jahre eine Planetenkonstallation auf die es erlaubt, die Anziehungskraft des Jupiter für einen Flug zum Pluto zu nutzen und so die Reisezeit für eine Raumsonde signifikant zu reduzieren; andererseits entfernt sich Pluto auf seiner stark elliptischen Umlaufbahn seit 1990 wieder von der Sonne, was etwa ab 2020 aufgrund der sinkenden Temperaturen auf dem Himmelskörper zu einem Gefrieren der Planetenatmosphäre führen wird, wodurch Untersuchungen zur Zusammensetzung dieser Atmosphäre für etwa zweihundert Jahre unmöglich werden (erst dann nähert sich Pluto wieder soweit der Sonne, daß sich erneut eine Atmosphäre bilden kann).
Nicht zuletzt aufgrund dieses starken Engagements für eine Pluto-Mission hat die NASA dann im Dezember 2000 verschiedene Universitäten und Organisationen aufgefordert, Vorschläge für eine neue Pluto-Mission zu unterbreiten. Im Sommer diesen Jahres wurden dann zwei Designstudien ausgewählt, die jeweils 450.000 US$ erhielten, um ihre Vorschläge in den folgenden Monaten weiter auszuarbeiten. Ende November wurde dann die Entscheidung für das "New Horizon"-Projekt bekanntgegeben. Die von verschiedenen amerikanischen Universitäten, Forschungsinstituten sowie dem JPL gemeinsam erarbeitete Missionsstudie sieht vor, entweder im Dezember 2004 oder im Januar 2006 eine Sonde unter Ausnutzung der Gravitationskraft des Jupiter zu Pluto und seinem Mond Charon zu schicken, wo sie je nach Startdatum und gewählter Flugroute zwischen 2014 und 2018 eintreffen soll. Wie schon bei der vormals geplanten PKE-Mission ist ein Vorbeiflug an diesen beiden Himmelskörpern mit eingehenden Untersuchungen geplant, bevor die Sonde weiter zum sich außerhalb der Pluto-Umlaufbahn anschließenden Kuiper-Gürtel fliegen soll, wo dann einige Jahre später einige der diesen Gürtel ausmachenden, asteroidenähnlichen Himmelskörper untersucht werden sollen.
Die nun bewilligten Geldmittel sind natürlich nur ein Teilbetrag der für diese Mission auf insgesamt 500 Mio US$ veranschlagten Kosten. Erst durch sie sind allerdings die anvisierten Starttermine überhaupt noch realisierbar, vorausgesetzt natürlich, daß die NASA auch nach Abschluß der nun begonnenen zweiten Projektphase die "New Horizon"-Mission immer noch befürwortet. Die Raumsonde soll über verschiedene Beobachtungsinstrumente verfügen, mit deren Hilfe die globale Geologie und Morphologie von Pluto und seinem Mond Charon charakterisiert, die Zusammensetzung ihrer Oberfläche ermittelt und die Pluto-Atmosphäre untersucht werden soll. Angesichts unserer immer noch sehr rudimentären Kenntnisse über diesen Planeten und seinen Mond - wobei viele Astronomen mittlerweile der Ansicht sind, daß Pluto eher als ein Bestandteil des Kuiper-Gürtels denn als ein Planet bezeichnet werden sollte - bleibt nur zu wünschen, daß die nun ausgewählte Mission auch tatsächlich und termingerecht umgesetzt werden wird.
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HotSpot: Shuttle-Tanks zum Bau von Raumstationen? |
von David Langkamp | |
Die externen Tanks des Space Shuttles sind mit 47 Metern Länge und 8,4 Metern breite größer als das Shuttle selber. Die Tanks, ohne Treibstoff, wiegen über 35 Tonnen - dies ist mehr als der US Orbiters an Nutzlast in den Erdorbit bringen kann.
Kurz vor Erreichen des Orbits werden die Tanks, welche dem Shuttle mit etwa 720 Tonnen Treibstoff (Wasserstoff und Sauerstoff) zum Start verholfen haben, ausgeklinkt und das Shuttle fliegt ohne seinen "External Tank" weiter. Dieser sinkt in seiner Umlaufbahn und verglüht schließlich in der Atmosphäre des blauen Planeten. Eine Wiederverwertung ist somit nicht möglich.
Durch die großen Kosten des Transports in den Erdorbit und den damit verbunden enormen Kosten zum Bau von Raumstationen und orbitalen Einrichtungen, ist diese Verschwendung ins Visier einiger Kritik geraten. Statt die 35 Tonnen hochwertigen Aluminiums "wegzuwerfen" könnte man sie im Orbit belassen und einer sinnvollen Verwendung zuführen. Die Tanks sind sehr stabil und leicht gefertigt. 100%ig für den Einsatz auf dem Weg in den Orbit konzipiert und vor allem: Ihr Transport in den Orbit würde nichts kosten, da sie sowieso mit jedem Shuttleflug in den Orbit gebracht werden und die benötigte Energie um sich im Orbit zu halten dadurch schon so gut wie ganz mitbringen.
Seit den 70er Jahren gibt es Ideen und Pläne die Externen Tanks zu nützen. Das öffentliche Interesse an der Idee wurde durch Gerard K.O'Neill publik. O'Neill schlug eine Verwendung des Aluminiums als Grundmaterial für den Bau von Einrichtungen im Weltraum vor.
Im Gespräche befand sich auch die externen Tanks als Weltraumteleskope oder als Raumstationen. Mehrere Tanks, welche über ein Hub um ein Zentrum rotieren, könnten riesige Raumstationen mit künstlicher Schwerkraft ermöglichen.
Sogar die Möglichkeit die Externen Tanks für Habitate auf Asteroiden oder Monden zu verwenden, wurde angedacht.
Auch wenn einige der Studien, aus denen diese Ideen stammten, nur sehr oberflächlich waren, gingen manche sehr ins Detail und arbeiteten das Thema aus. Eine Übersicht der verschiedenen Ideen finden Sie übrigens hier.
Es kam sogar zur Unterzeichnung mehrerer "Memoranda of Understanding" zwischen NASA und Industrie.
In einem zusammenfassenden Papier der NASA von 1999 kommt die NASA allerdings zu keinem positiven Erkenntnis bezüglich des Einsatzes der Externen Tanks im Orbit. Auch wenn die Technologie für die Wiederverwertung der Tanks im Orbit auf Basis der Pläne der letzten 20 Jahre vermutlich heute verfügbar ist, was allerdings nicht gesichert ist, benötige die Verwendung des Tanks im Orbit Modifikationen. So bräuchten die Tanks z.B Temperatursteuerung, Lagekontrolltriebwerke und Lebenserhaltungssystem. Dieser große Grad an Änderungen würde auch einen großen Kostenfaktor bedeuten.
Hier sieht die NASA andere Konzepte im Vorteil. Aufblasbare, volumen-, gewichts- und kostensparende Bauteile für Raumstationen wie zum Beispiel das Transhab könnten besser verwirklicht werden als ein Einsatz der externen Tanks. Fraglich bleibt überhaupt, ob die Externen Tanks weiterbestehen. Aufgrund der großen Kosten arbeitet die NASA derzeit nämlich an wiederverwertbaren Alternativen zum "Wegwerf-Tank", welche billiger sein sollen.
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ISS Weekly Report |
von Raphael Kallensee | |
Im Rahmen eines zweieinhalbstündigen Weltraumspazierganges haben zwei Astronauten an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) einen Dichtungsring entfernt, der ein korrektes Andocken der Versorgungskapsel unmöglich machte. Kurze Zeit später rasteten die Mechanismen korrekt ein und das Versorgungsschiff war fest mit der Station verbunden.
Am Mittwoch dann startete das Space Shuttle "Endeavour" endlich mit mehrtägiger Verspätung vom US-Weltraumbahnhof in Cape Canaveral. Zuletzt war es dann das Wetter, dass einen Start unmöglich machte. Unterwegs wurden schon Vorbereitungen auf die kommende Mission getroffen: so startete man Computer, testete die Luftschleuse und den Roboterarm.
Die Mission wird wie folgt verlaufen: in einem vierstündigen Weltraumspaziergang werden zwei Astronauten am Montag neue Temperaturblenden über den Motoren installieren, die für die Bewegung der Solarzellen und damit die Anpassung an die Position der Sonne zuständig sind. Später wird ein Crewtausch durchgeführt, in dem die "Expedition Three"-Crew auf die "Endeavour" und die neue "Expedition Four"-Crew auf die ISS wechseln wird. Nach dem Ausladen von etwa drei Tonnen Versorgungsgütern aus dem italienischen Logistikmodul "Raffaello" wird die "Endeavour"-Crew gemeinsam mit der "Expedition Three"-Crew, die bereits mehrere Monate im All ist, zur Erde zurückkehren.
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Bekanntlich ist die Website der NASA in viele kleine Teilseiten gegliedert, die sich wegen der Fülle an Informationen nur schwerlich alle erkunden lassen. Ein kleines Highlight im NASA Network ist Living in Space und deshalb unserer Surftipp der Woche.
Was essen Astronauten im All? Wie müssen sie sich kleiden? Wie arbeiten Sie? Hat ein Astronaut auch Freizeit? - Mit diesen Fragen beschäftigt sich NASA Living in Space. Die Seite ist sehr übersichtlich gestaltet und mit ausreichend wenigen Informationen angereichert. Jede der vier Rubriken (Weltraumessen, -kleidung, -arbeit, -freizeit) wartet mit einem thematischen Text, einigen Bildern und einem kleinen Quiz auf.
Fazit: Gerade wenn man weniger Ahnung von Raumfahrt hat, ist NASA Living in Space einen Besuch wert. Einziger Wehrmutstropfen: Die Seite ist komplett in Englisch...
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InDetail: Gravitationswellen |
von Michael Stein | |
Die Gravitationswellen sind eines der Phänomene, die Albert Einstein im Rahmen seiner 1915 veröffentlichten Allgemeinen Relativitätstheorie vorhersagte. Einstein hat sie als Krümmungen des Raum-Zeit-Gefüges beschrieben, die sich ausgehend von Störungen in diesem Gefüge mit Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen verbreiten. Solche Störungen sind Ereignisse, an denen sehr massereiche Objekte beteiligt sind, wie beispielsweise Kollisionen von Schwarzen Löchern oder Sternen.
Bis heute konnten Gravitationswellen experimentell trotz jahrzehntelanger Versuche nicht nachgewiesen werden. Neue Experimente arbeiten mit Laserstrahlen, die es ermöglichen sollen, Laufzeitveränderungen aufgrund von durchlaufenden Gravitationswellen zu messen. Die Schwierigkeit des Nachweises liegt in den unvorstellbar kleinen Dimensionen der Veränderungen, die solche Experimente messen sollen. Dadurch wird es extrem schwierig, sämtliche Ungenauigkeiten, die im Versuchsaufbau selbst begründet sind, wie auch Einwirkungen durch andere Effekte zu eliminieren.
Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Golm bei Potsdam haben beispielsweise berechnet, daß beim Zusammenprall zweier Scharzer Löcher mit zehn bzw. 15 Sonnenmassen nach der Allgemeinen Relativitätstheorie etwa ein Prozent ihrer Gesamtmasse in Form von Gravitationswellen ausgesendet werden soll. Obwohl diese Energiemenge unvorstellbar groß wäre - die gesamte von unserer Sonne in den letzten fünf Millarden Jahren freigesetzte Strahlung würde demgegenüber nur etwa ein Tausendstel davon repräsentieren -, würden die daraus resultierenden Gravitationswellen in unserem Sonnensystem nur noch verschwindend kleine Effekte hervorrufen. Dies liegt daran, daß sich ihre Stärke mit zunehmender Entfernung vom Zentrum der Störung immer weiter reduziert und solche kosmischen Ereignisse (glücklicherweise) meistens sehr weit von unserem Sonnensystem entfernt stattfinden. Bei dem gerade zitierten Beispiel würde eine Strecke von einem Kilometer Länge durch die Gravitationswellen nur um weniger als ein Tausendstel des Durchmessers eines Protons kurzzeitig verändert werden.
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"In Space Newsletter" #002
Erscheinungsdatum:
8. Dezember 2001
Auflage: 266 Exemplare
Herausgeber und V.i.S.d.P.:
Jens Renner
Chefredaktion:
Karl Urban
Michael Stein
Redaktionsleitung:
David Langkamp
Redaktion:
Christian Ackermann
Raphael Kallensee
Meik Lampmann (Space-Weltraum.de)
Sven Piper (Astris.de)
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