Verehrte Leserinnen und Leser,

mit diesem Newsletter beginnt unsere neue Artikelreihe History Special, die Ihnen in den folgenden Wochen einen Überblick über die Geschichte der Raumfahrt geben wird. Karl Urban stellt heute die Entwicklung dar, die schließlich zum ersten Raumflug eines Menschen geführt hat.

Auch die anderen Rubriken bieten Ihnen wie immer interessanten Lesestoff für einen verschneiten (oder verregneten) Sonntagnachmittag. Für Ihre Leserbriefe, Meinungen und Anregungen steht das Kontaktformular am Ende dieses Newsletters sowie die eMail-Adresse leserbriefe@raumfahrer.net bereit - wir freuen uns über Ihr Feedback.

Viel Spaß beim Lesen wünscht

            Michael Stein
            Chefredakteur "In Space - The Raumfahrer.Net"

Unsere Website verändert sich ständig. In allen Sektionen kommen Artikel hinzu, werden Artikel verändert und vervollständigt. Hier wollen wir Ihnen einen Überblick über die Änderungen der Woche geben.

• ISS: Ein neuer ISS Weekly Report ist online gegangen... go!

• Mars Odyssey: Aerobraking erfolgreich abgeschlossen   <mehr>
• Australien und das Feuer   <mehr>
• Eisroboter   <mehr>
• ESA stellt revolutionäre Kamera vor   <mehr>
• Robot-Arbeiter am Start   <mehr>
• Neue Bilder vom strahlenden Zentrum unserer Galaxie   <mehr>
• SOHO filmt sich sonnenden Kometen   <mehr>
• Sternentstehung wie ein Feuerwerk   <mehr>
• Chandra-Observatorium macht Entdeckungen   <mehr>
• Wie wird es an Bord der ISS weitergehen?   <mehr>
• Brauner Zwerg entdeckt   <mehr>
• ESA steigt in Fisch-Branche ein   <mehr>
• Schöne Sonneneruption war zu beobachten   <mehr>
• Neues Bild von Hubble   <mehr>



» Mars Odyssey: Aerobraking erfolgreich abgeschlossen
12. Januar 2002 - In der vorletzten Nacht haben Missionsspezialisten der NASA Steuerbefehle zur Raumsonde geschickt, um ihre Umlaufbahn aus der Mars-Atmosphäre zu heben. Diese Aktion markierte das Ende der sogenannten Aerobraking-Phase.

Am gestrigen Tag hat 2001 Mars Odyssey seine kleinen Steuerdüsen für 244 Sekunden gezündet und dadurch seine Geschwindigkeit um 20 Meter pro Sekunde erhöht. Dadurch wurde die Umlaufbahn des Raumfahrzeugs um 85 Kilometer angehoben, so dass der niedrigste Punkt des Odyssey-Orbits (die sogenannte Periapsis) nunmehr 201 Kilometer über der Oberfläche des Mars und damit außerhalb der Mars-Atmosphäre liegt. Der höchste Punkt des Orbits, die Apoapsis, liegt bei einer Höhe von 500 Kilometern über Grund. Während der kommenden Wochen wird die Umlaufbahn von Odyssey durch mehrere Steuermanöver solange verändert werden, bis sie schließlich die für die wissenschaftliche Mission gewünschten Kreisform mit einer Höhe von etwa 400 Kilometern über der Oberfläche des Planeten aufweist.

"Der erfolgreiche Abschluss der Aerobraking-Phase ist ein wichtiger Meilenstein für das Projekt. Das Aerobraking ist die komplexeste Phase der gesamten Mission, und das [Odyssey-] Team hat sie ohne einen Fehler überstanden", sagte Odysseys Missionsmanager David A. Spencer beim Jet Propulsion Laboratory (JPL). "Während des nächsten Monats werden wir das Raumfahrzeug neu konfigurieren, um mit der wissenschaftlichen Beobachtungsmission zu beginnen." Der Beginn der wissenschaftlichen Mission wird für Ende Februar erwartet.

Während der Aerobraking-Phase ist Odyssey insgesamt 332 Mal durch die obersten Schichten der Mars-Atmosphäre geflogen. Indem die dünnen Luftschichten des Mars für das Abbremsen der Raumsonde in der Umlaufbahn genutzt worden sind, konnte Odyssey mehr als 200 Kilogramm Treibstoff einsparen. Erst die dadurch erzielte Gewichtseinsparung ermöglichte es, die Mission mit einer Delta II-Rakete statt einer stärkeren und teureren Rakete zu starten.
(ms - Quelle: NASA)

» Australien und das Feuer
11. Januar 2002 - Australiens größte Stadt Sydney war völlig eingehüllt mit Rauch und von Feuer fast eingeschlossen.

Mehr als 80 riesige Brandherde tobten in New South Wales, Australien. Diese Abbildung wurde am 30.12.2001 von dem MultiwinkelbildaufbereitungSpectroRadiometer (MISR) aufgenommen.
Das gewaltige Ausmaß an Rauch ist besonders in der linken Ansicht sichtbar. Genannt als das "schwarze Weihnachten", zerstörten die Feuerwalzen mehr als 150 Häuser und über 5.000 Quadratkilometer an Ackerland und Wildnis. Viele der Feuerwalzen wurden von Brandstiftern gelegt. Das Feuer wurde immer wieder durch böige Winde und heiße trockene Luft neu angefacht.

Etwa 20.000 Leute (Feuerwehrleute, Freiwillige..) haben bis zur völligen Erschöpfung versucht, das Feuer zu bekämpfen. Keiner dieser Leute ist ums Leben gekommen oder hat sich ernsthaft verletzt.
In den letzten Tagen kam endlich der lang ersehnte Regen und hat fast alle Brandherde gelöscht.
(la - Quelle: NASA JPL)

» Eisroboter
11. Januar 2002 - Roboter, die sich ihren Weg durch das Eis schmelzen, wurde erfolgreich in Norwegen beendet.

An einem arktischen Gletscher in Spritsbergen, Norwegen, wurde ein Versuch unternommen, einen Roboter tief unter die Eisoberfläche zu bringen. Der Versuch wurde erfolgreich beendet.

Das NASA-Team arbeitete mit dem norwegischen Polarinstitut und dem norwegischen Raumfahrtzentrum zusammen, um den eisdurchdringenden Roboter zum ersten Mal auf einem Gletscher in Spritsbergen, Norwegen, zu testen. Die Forscher vom JPL und dem Institut für Technologie in Kalifornien mussten mit dem vielen Schnee zurechtkommen sowie mit Erkältungen. Die Polarbären machten den Forscher auch grosse Sorgen, besonders während der späten Nacht und am frühen Morgen.
Trotz dieser Hindernisse wurde der Test erfolgreich beendet, denn der Roboter schmolz sich 23 Meter tief in den Gletscher.

Der Cryrobot begann am JPL als ein Konzept für das Erforschen von Jupiters Mond Europa. NASAs Raumfahrzeug "Galileo", das seit 1995 um Jupiter kreist, hat möglicherweise Beweise gefunden, daß Europa einen riesigen Ozean unterhalb seiner Oberfläche hat, die aus sehr dicken Eis besteht, und deshalb zu einem wesentlichen Ziel für Studien über das mögliche außerirdische Leben macht.
Der Roboter kann auch für die Untersuchung der Polareiskappen auf dem Mars sowie auf der Erde verwendet werden.
(la - Quelle: NASA JPL)

» ESA stellt revolutionäre Kamera vor
10. Januar 2002 - Wissenschaftler der Europäischen Raumfahrtagentur ESA haben eine neue Kamera entwickelt, deren Potential zukünftig die astronomische Beobachtungspraxis revolutionieren dürfte. Die sogenannte »S-Cam« ist in der Lage, mit Hilfe supraleitender Materialien ein Maximum an Informationen noch aus einzelnen Photonen herauszulesen.

Zur Zeit arbeiten Beobachtungsteleskope üblicherweise mit sogenannten "Charge Coupled Devices" (CCD), wie sie auch in Digital- oder Videokameras Verwendung finden. Diese Bauteile reagieren elektrisch auf den Einfall von Licht, haben allerdings den Nachteil, dass sie nur in der Lage sind, die Helligkeit einer bestimmten Mindestanzahl von Photonen zu messen. Was ihnen völlig fehlt ist die Fähigkeit, Farben zu bestimmen, d.h. sie erlauben keine Aussagen über die Frequenz des einfallenden Lichtes. Dies ist erst in Verbindung mit Filtern möglich, die nur Licht bestimmter Wellenlänge zum CCD durchlassen.
 
Die Fähigkeiten der nun vorgestellten S-Cam lesen sich nach Aussage der ESA dagegen wie die Wunschliste eines Astronomen. Im Jahr 1992 sagte ein Wissenschaftlerteam der ESA aufgrund theoretischer Arbeiten voraus, dass supraleitende Materialien im optischen und nahen infraroten Bereich des Wellenspektrums sensitiv sein würden. "Bei einer supraleitenden Kamera wird jedes einzelne Lichtteilchen (Photon) registriert. Und nicht nur das, auch die Zeit des Eintreffens sowie seine Farbe wird gemessen", so Tone Peacock, Mitglied des ESA-Teams. Als "supraleitend" werden Materialien bezeichnet, die bei Unterschreitung einer jeweils spezifischen (und üblicherweise extrem niedrigen) Grenztemperatur ihren elektrischen Widerstand verlieren und dadurch elektrische Ströme verlustfrei leiten können.
 
Die S-Cam ist das neueste Ergebnis eine ESA-Projekts, das sich mittlerweile schon eine Dekade lang hinzieht und die Entwicklung der nächsten Generation von Detektoren für Raumfahrtmissionen zum Ziel hat. Gerade die Fähigkeit, jedes einzelne Photon mit seiner Ankunftszeit und Farbe zu registrieren, sowie die Geschwindigkeit des Supraleiters macht die S-Cam für Astronomen sehr attraktiv. So können Astronomen zukünftig Veränderungen in der Helligkeit und Farbe eines beliebigen Objektes am Sternenhimmel mit einer zeitlichen Auflösung von wenigen Millisekunden registrieren. Beispiele für interessante Objekte und Phänomene, deren Beobachtung mit einer S-Cam neue Ergebnisse erwarten lassen, sind veränderliche Sterne, mit Gammastrahlenausbrüchen verbundene optische Explosionen oder das von Pulsaren emittierte sichtbare Licht.
 
Zur Zeit arbeitet die S-Cam mit einer Auflösung von nur 36 Pixeln, was im Vergleich zu modernen CCDs geradezu rührend wenig ist. Allerdings sind bereits neue Detektoren in Arbeit, die schon mehrere tausend Pixel Auflösung bieten sollen, und es ist zu erwarten, dass auch die S-Cam schließlich vergleichbare Pixelzahlen wie heutige CCDs erreichen wird. Erste erfolgreiche Versuche mit der S-Cam wurden von Wissenschaftlern des ESA-Forschungslabors in Holland beim "Wilhelm-Herschel-Teleskop" auf den Kanarischen Inseln vorgenommen. Ein Versuchsergebnis zeigt ein Doppelsternsystem mit einem Weißen Zwerg, der hinter seinem roten Kompagnon verschwindet. Dabei konnte deutlich der Farbwechsel von weiß nach rot beobachtet werden.
 
Für die fernere Zukunft schließen die ESA-Wissenschaftler nicht aus, dass diese neue Technologie nicht auch einmal ihren Weg in Videokameras nehmen wird. Ein Video zeigt die mit der S-Cam aufgenommene Verdeckung eines Weißen Zwergs durch einen Roten Riesen im Doppelsternsystem »UZ For«.
(ms - Quelle: ESA)

» Robot-Arbeiter am Start
10. Januar 2002 - NASA-Forscher haben zum ersten Mal die erfolgreiche Zusammenarbeit zweier autonomer Rover demonstriert, die gemeinsam Aufgaben wie das Aufnehmen, Anheben und Bewegen sperriger Lasten bewältigt haben und dabei Hindernissen im Gelände ausgewichen sind. Die Fähigkeit zur Zusammenarbeit mehrerer autonomer Roboter wird zukünftig beispielsweise bei Montageprojekten im Weltall oder bei der Vorbereitung von bemannten Mars-Missionen von großer Bedeutung sein.

Im Rahmen eines Feldversuchs, bei dem der Aufbau einer Solar-Energiestation simuliert wurde, haben zwei miteinander kooperierende und autonom operierende Rover gemeinsam einen ca. 2,5 Meter langen Container aufgenommen und ihn ca. 50 Meter weit im offenen Gelände transportiert. Dabei haben sie ihren Weg visuell erkundet und zusammengearbeitet, um Hindernissen auszuweichen. Zu diesem Zweck wurden ständig die Sensordaten über ihre unmittelbare Umwelt und die von der gemeinsamen Last ausgehenden Kräfte zwischen den beiden Robotern ausgetauscht, so daß bei Bedarf erforderliche Kompensationsbewegungen vorgenommen werden konnten.
 
"Jeder Rover hat für sich genommen eine Anzahl von vorprogrammierten Verhaltensweisen, um kleinere Gegenstände zu transportieren", so Dr. Paul Schenker, Leiter dieses Projekts beim "Jet Propulsion Laboratory (JPL)" der NASA. "Der Trick besteht darin, diese individuellen Verhaltensweisen so miteinander zu kombinieren, daß größere Gegenstände [gemeinsam] transportiert und manipuliert werden können. Die Rover müssen die Last sowie die [dazu notwendigen] Berechnungen untereinander aufteilen, wichtige Sensordaten austauschen und schnell auf die Bewegungen des jeweils anderen Rovers reagieren."
 
Eine neue Software mit der Bezeichnung "Control Architecture for Multi-robot Planetary Outposts" ("Kontrollarchitektur für planetare Multi-Roboter-Außenposten") ist das gemeinsame Gehirn, durch welches das Rover-Team befehligt wird. "Die beiden Roboter koordinieren ständig ihre individuellen Sensor- und Steuerungsmuster in einer unsicheren, sich schnell ändernden Umwelt, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen", sagte Dr. Terry Huntsberger, Systemingenieur am JPL. "Das Roboterteam fügt diese Informationen zu einem größeren Bild zusammen und kommt dadurch zu einer bestmöglichen kooperativen Lösung. Wir können dem System einfach neue Verhaltensweisen und weitere Roboter hinzufügen. Neue Verhaltensmuster können einfach oder komplex sein, wobei einige auf verschiedenen anderen, bereits vorhandenen Mustern aufbauen."
 
Die JPL-Forscher weisen darauf hin, daß das System, wenn es einmal mit den grundlegenden Verhaltensweisen und Koordinatenmodellen programmiert worden ist, eine echte verteilte und autonome Intelligenz zwischen den mit einer Aufgabe befaßten Robotern darstellt, die umgehend auf Situationen reagiert. "Mars ist hunderte von Millionen Kilometern von der Erde entfernt; wir können schwerlich jedes Szenario, jeden Felsbrocken und jeden Hügel vorhersehen, den Rover dort vorfinden werden," so Schenker. "Aber es ist möglich, zwei oder mehreren Rovern einen Satz von Reaktionsweisen mitzugeben, ein gemeinsames Netzwerk von Sensoren und Steuerungen, und einen demokratischen Entscheidungsfindungsprozeß der sie in die Lage versetzt, sich für die besten Handlungsstrategien zu entscheiden."
 
Obwohl sich die Arbeiten der »Robotic Work Crew» beim JPL noch ganz am Anfang befinden, scheint die zugrundeliegende Technologie der Kooperation zwischen verschiedenen Robotern von großer Bedeutung zu sein, um einen Außenposten für länger andauernde menschliche Präsenz auf dem Mars aufzubauen. Auch für zukünftige Montage- und Wartungsarbeiten im Orbit verspricht dieser Ansatz viel.
 
Detaillierte Informationen zu diesem Thema finden sich auf der Internetsite der »Robotic Work Crew« des JPL (englisch).
(ms - Quelle: JPL)

» Neue Bilder vom strahlenden Zentrum unserer Galaxie
10. Januar 2002 - Auf neuen beeindruckenden Aufnahmen des amerikanischen Weltraumteleskops »Chandra« ist das Zentrum der Milchstraße als hell erleuchtete Region zu sehen, in der sich hunderte von Weißen Zwergen, Neutronensternen und Schwarzen Löchern in einem Nebel aus mehreren Millionen Grad heißem Gas rund um ein zentrales Schwarzes Loch gruppieren. Wie das Lichtermeer einer Großstadt überstrahlt diese Region alle anderen Bereiche unserer Heimatgalaxie.

Aus 30 Einzelaufnahmen des Weltraum-Röntgenstrahlenteleskops »Chandra« wurde ein Panoramabild des Milchstraßenzentrums zusammengesetzt, daß einen mehrere hundert Lichtjahre breiten Ausschnitt dieser Region zeigt. Dort befindet sich auch das zentrale Schwarze Loch unserer Galaxie. Die verschiedenen Farben auf den gezeigten Aufnahmen korrelieren dabei mit den verschiedenen Frequenzen bzw. Energieniveaus der aufgenommenen Röntgenstrahlung: Das Farbspektrum reicht von rot (niedrige Frequenz) über grün (mittlere Frequenz) bis zu blau (hohe Frequenz).
 
"Das Zentrum der Galaxie ist sehr aktiv", so Q. Daniel Wang von der University of Massachusetts. "Durch diese Aufnahmen bekommen wir neue Einsichten in das Zusammenspiel zwischen Sternen, Gas und Staub sowie den magnetischen Feldern und der Schwerkraft in dieser Region. Wir können sehen, wie solche Kräfte ihre unmittelbare Umgebung und darüber hinaus eventuell auch andere Aspekte der Galaxie verändern."
 
Mit Hilfe der neuen Bilder konnten die Astronomen konkrete Strahlungsquellen innerhalb der bereits früher beobachteten diffusen Röntgenstrahlung in diesem Zentralbereich unserer Galaxie ausmachen. Aufgrund dessen mussten auch die Annahmen über die Temperatur des dort vorhandenen interstellaren Gases revidiert werden - nicht mehr 100 Millionen, sondern "nur noch" etwa zehn Millionen Grad heiß ist das dort von der enormen Aktivität der verschiedenen kosmischen Objekte aufgeheizte Gas.
 
Die diffuse Röntgenstrahlenemission hingegen scheint mit dem Grad der Dichte und Erschütterung von Materie in der inneren Milchstraße zusammenzuhängen. Dort bilden sich Sterne viel häufiger und schneller als in den äußeren Bereichen unseres Sternensystems, die dabei allerdings oftmals auch enorm groß werden und ihre äußeren Hüllen als Stellare Winde geradezu furios in den sie umgebenden Raum abstoßen. Auch die Rate von Supernova-Explosionen ist dort signifikant höher als in anderen Bereichen der Milchstraße, was immer wieder zu Schockwellen führt, die durch die inneren Bereiche der Galaxie rasen und dabei wieder als Katalysator für neue Sternenbildungen wirken.
 
"Eine Galaxie stellt eine Art Ökosystem dar, und die Aktivität im Zentrum kann die Entwicklung der Galaxie als Ganzes ernsthaft beeinflussen", sagt Q. Wang. "Astronomisch gesehen liegt das Zentrum der Milchstraße in unserem Hinterhof und stellt daher ein exzellentes Labor dar, um etwas über die Kerne anderer Galaxien zu lernen."
 
Ausführlichere Informationen über diese neuen Erkenntnisse finden Sie auf der Chandra-Homepage (englisch). Von dort aus können Sie auch die »Chandra-Chronicles« (englisch) erreichen, ein Online-Magazin rund um das seit Mitte 1999 die Erde umkreisende Weltraumteleskop und die bisher erzielten Forschungsergebnisse.
(ms - Quelle: NASA)

» SOHO filmt sich sonnenden Kometen
09. Januar 2002 - Der Komet Machholz 1 fliegt außergewöhnlich nahe an der Sonne vorbei.

Wäre er nicht so nahe an der hellen Sonne, so könnte man sein helles Aufleuchten mit bloßem Auge sehen. Dieser ungewöhnliche Komet fliegt mit nur 18 Millionen Kilometern Abstand an der Sonne vorbei und glüht dabei gewaltig.

Alle 63 Monate kommt Machholz 1 so nahe an die Sonne. Die wahrscheinlich einzige Sicht auf ihn bietet uns die Sonnenbeobachtungssonde SOHO.
(rk)

» Sternentstehung wie ein Feuerwerk
09. Januar 2002 - Durch Daten des Hubble Space Telescope der NASA kann man darauf schließen, dass es durch die Sternentstehungen ein wahres Feuerwerk gegeben haben muss.

Dies geschah aber lange vor der Entstehung der Erde und der Milchstraße. Nur ein paar hundert Millionen Jahre nach dem Urknall soll es sehr viele Sternentstehungen gegeben haben - so viele, dass wir über den Anblick sehr erstaunt gewesen wären, hätte die Menschheit damals schon existiert.
(rk)

» Chandra-Observatorium macht Entdeckungen
09. Januar 2002 - Das "Chandra X-Ray Observatory", ein bekanntes Gammastrahlenobservatorium der NASA, hat Bereiche im Galaxiencluster Abell 2597 entdeckt, die weder Radio- noch Gammastrahlung senden.

Wissenschaftler halten es für möglich, dass diese Bereiche durch Explosionen entstanden sind, die extrem stark waren und so die Radiostrahlung "vertrieben" haben. Damit versuchen sie zu erklären, warum sich Galaxiencluster wie riesige kosmische Magnete verhalten.
(rk)

» Wie wird es an Bord der ISS weitergehen?
09. Januar 2002 - Diese Frage stellen sich NASA-Manager ebenfalls. Innerhalb eines Briefings sollen Ziele für die kommende Zeit festgesetzt werden.

Bis zu vier Weltraumspaziergänge soll die "Expedition Four"-Crew, die sich im Moment im Erdorbit befindet, durchführen.

Das Briefing, das am 10. Januar stattfindet, wird live per NASA-TV übertragen.
(rk)

» Brauner Zwerg entdeckt
08. Januar 2002 - Wie bereits gestern bekannt wurde, entdeckte das Gemini Observatorium auf Hawaii, einen neuen Braunen Zwerg.

Braune Zwerge sind Sterne die nicht genügend Masse besitzen, um im Inneren den Prozess der Kernfusion zu entzünden. Interessant an diesem speziellen Braunen Zwerg ist, das er nahe eines sonnenähnlichen Sterns seine Bahnen zieht, er ist ungefähr so weit von seiner Sonne entfernt, wie bei uns im Sonnensystem der Planet Uranus. Er hat die 55- bis 78-fache Masse des Planeten Jupiter. Gefunden wurde dieser Braune Zwerg im Sternbild des Pfeils, im Sonnensystem 15 Sge oder auch HR 7672 genannt.
(sp - Quelle: Gemini Observatorium )

» ESA steigt in Fisch-Branche ein
06. Januar 2002 - Neue Satelliten der ESA unterstützen Schrimps-Fischer auf der ganzen Welt bei ihrer Arbeit.

Schrimps sind in vielen Staaten der Erde ein beliebter Nahrungsbestandteil. Die Fische werden heute vor allem in Europa, Südamerika und Teilen Asiens gefangen. In Zukunft werden eine Reihe von ESA-Satelliten die Fischer bei ihrer Arbeit unterstützen.
Die Schrimps-Branche ist ein hartes Pflaster. Die international gefangen Mengen an Fisch haben sich in den vergangenen zehn Jahren stark vergrößert. Davon ist die Schrimps-Branche der mit am größten wachsende Sektor.
Vor einigen Jahren vereinbarten die Organisationen ESA, FAO ("Food and Agriculture Organization") und die Regierung von Sri Lanka, die Schrimps-Fischerei zu untersuchen, zu schützen und zu unterstützen. Das Ziel war, die riesigen Schrimps-Farmen ständig im Auge zu haben und Beschädigungen durch die Umwelt schnell feststellen zu können.
Die Satelliten der ESA mit dem Namen "Earth Remote Sensing Satellites" erlauben, die Schrimps-Fischer mit aktuellen Daten über ihre Farmen zu informieren. Die verwendete Technik heißt "Synthetic Aperture Radar" und kann ein Gebiet von 100 qm bei jedem Wetter zu erfassen.
(ku - Quelle: ESA)

» Schöne Sonneneruption war zu beobachten
06. Januar 2002 - Am 4. Januar war eine besondere Sonneneruption zu beobachten.

Am Dienstag, den 4. Januar gab es eine besonders schöne Sonneneruption. Alle Physiker der SOHO waren laut Paal Brekke, als stellvertretender Forscher, erstaunt über die Komplexität und Struktur dieser Eruption. Obwohl sie nicht genau Richtung Erde gerichtet war, werden die Auswirkungen am 6. oder 7. Januar geomagnetische Störungen auslösen.
(cm - Quelle: SpaceWeather)

» Neues Bild von Hubble
04. Januar 2002 - Sonderbar glühende und schwimmende Wolken, so sieht die von Hubble aufgenommene Staubwolke in der Sternformierungsregion Ic 2994 aus.

Es ist bisher wenig bekannt über den Ursprung und die Natur dieser Tröpfchen in Ic 2994, das zuerst von Astronom A.D. Thackerary im Jahre 1950 entdeckt wurde.
Mit Hilfe von Hubble können die Astronomen zum erstenmal die komplizierte Struktur dieser Tröpfchen studieren. Die Tröpfchen sind am wahrscheinlichsten dichte Klumpen aus Gas und Staub, die schon vor den heissen, massiven Sternen in dieser Wolke existierten.
Aber sobald die Sternen begannen, ihre Umgebung zu bestrahlen und zu zerstören, auch die Tröpfchen, wurden die Klumpen sichtbar. Die neue Abbildung zeigt dem Prozess der Zerstörung der Klumpen.
(la - Quelle: NASA)

Der Gemini Digital Computer
Die IBM Cooperation erhielt den Vertrag für den Gemini Digital Computer am 19. April 1962. Er hatte einen Wert von 26,6 Millionen Dollar und beinhaltete die Konstruktion eines "On-Board"-Computers sowie die Integration in die verschiedenen anderen Systeme der Raumkapsel. Am 31. August 1963 war der erste Rechner in der letzten Testphase. Die Tests selbst wurden von IBM durchgeführt. IBM musste dafür ungewöhnliche Wege gehen, die aber von Erfolg gekrönt waren. So zum Beispiel startete ein Gemini Digital Computer erfolgreich, nachdem aus ihm das Salzwasser entleert worden war, in dem er zwei Wochen lag.

IBM lieferte die letzten 20 Maschinen im Dezember 1965.

Anmerkung: Über die Dauer eines Geminifluges verarbeiteten fünf IBM-Computer in Housten/Texas 25 Milliarden Kalkulationen innerhalb von 24 Stunden. Die NASA-Flugkontrolleure erhielten somit sofort Berichte über jeden Moment des Fluges und jeden anfallenden Prozess.

Abmessung, Stromverbrauch und Gewicht beeinflussten letztendlich den Computer und seine Leistungsfähigkeit, wie Geschwindigkeit und Speicherkapazität. Die Form, Gewicht und Abmessungen des Rechners wurden durch das Design der Raumkapsel bestimmt. Er befand sich in einem Container mit der Abmessung 18,9 x 14,5 x 12,5 inches (1 inch = 25,4 mm) und wog 58,98 pound (amerikanische Pfund = 453,6 Gramm).

Seine nominale Kapazität betrug 4.096 39-bit-Worte und seine operative Kapazität betrug 12.288 13-bit-Worte. Er lieferte 7.000 Kalkulationen pro Sekunde. Eingaben vom Gyro und gleichartigen "On-Board"-Systemen wurden genauso akzeptiert wie die Eingaben der Astronauten oder der Bodenkontrolle.

Der Computer befand sich in einer Aufnahmeeinheit, welche nicht unter Druck zu setzen war. Diese Einheit befand sich links neben dem Sitz des Kommandanten, wo sich auch das Trägheitsnavigationssystem sowie die unterstützende Stromversorgung befand. Der Rechner setzte sich aus einzelnen Komponenten zusammen. Er besaß jedoch keine Integrierten Schaltkreise (ICs). Wie auch immer, Schaltkreismodule, welche die einzelnen Komponenten versorgten, waren auswechselbar. Sie wurden in eines von fünf "Interconnection-Boards" gesteckt. Es nahm 510 Module auf, um so eine logische Einheit zu bilden.

Der Rechner besaß keine redundanten Schaltkreise. Dies bedeutete bei auftretenden Fehlern: Jeder gestartete Prozess wurde unbarmherzig abgebrochen, ganz gleich in welcher Phase das Unternehmen war. Ein Beispiel soll das Gesagte verdeutlichen: Ein auftretender Fehler in der Stromversorgung nach Dreiviertel des Weges der Gemini IV-Mission hatte den Abbruch der geplanten computergesteuerten Wiedereintrittssequenz zur Folge. Die Gemini-Mission wurde ohne Computerbackup geflogen, da alles was der Computer irrtümlicherweise tat abgebrochen werden konnte, obwohl die Handhabung der Kapsel dadurch grober und ungenauer wurde (wie z.B. die Mercuryprozedur zum Wiedereintritt per Handsteuerung).

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Bemannte Missionen
Raumsonden

Am 7. Januar dieses Jahres flog der Asteroid »2001 YB5« in etwa doppelter Mondentfernung an unserem Planeten vorbei. Dieser für kosmische Verhältnisse "Beinahe-Zusammenstoß" mit dem im Durchmesser etwa 300 Meter großen Himmelskörper fand einen breiten Widerhall in sämtlichen Massenmedien. Immer wieder wurde dort das »NEAT«-Programm erwähnt, über dessen Inhalt und Geschichte wir Sie in diesem HotSpot informieren möchten.

Das Beobachtungsprogramm "Near-Earth Asteroid Tracking" (NEAT) wurde 1995 von der amerikanischen Raumfahrbehörde NASA und der US-Air Force gemeinsam ins Leben gerufen. Erklärtes Ziel dieses Programms für die ersten zehn Jahre ist das Aufspüren von 90% der mindestens einen Kilometer großen Asteroiden und Kometen, die der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne gefährlich nahe kommen.

Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA hat zu diesem Zweck eine Kamera entwickelt, die vorhandenen Teleskopen hinzugefügt werden kann und auf die Erfassung solcher Objekte spezialisiert ist. Von Dezember 1995 bis Februar 1999 wurden die Beobachtungen alleine mit Hilfe eines 1-Meter-Teleskops der US-Air Force auf Hawaii in zunächst zwölf, dann sechs Nächten pro Monat durchgeführt. Seit dem vorletzten Jahr sind zwei Beobachtungskameras an 1,2-Meter-Teleskopen der auf der Insel Mauni sowie am Mount Palomar-Observatorium installiert, die jeweils 18 Nächte pro Monat in Betrieb sind (geplant ist der Ausbau auf drei Beobachtungskameras).

Von den rund hundert der Erde relativ nahe kommenden Asteroiden und Kometen, die vom NEAT-Programm bisher entdeckt worden sind, wurden etwa zehn als potentiell gefährlich klassifiziert, d.h. sie weisen einen Durchmesser von mindestens 110 Metern auf und ihr Orbit bringt sie der Erde extrem nah.

Was das NEAT-Programm allerdings offen läßt ist die Frage, wie einer Gefahr durch einen auf die Erde zurasenden Asteroiden oder Kometen begegnet werden kann. Strategien zur Gefahrenabwehr sollen erst nach Abschluß des NEAT-Programms entwickelt werden, wenn das Ausmaß der Gefährdung besser überschaubar ist. Ausführlichere Details zu diesem Programm sind auf der NEAT-Internetsite (englisch) verfügbar.

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Hotspot-Archiv

An dieser Stelle erwartet Sie ab sofort die neue Rubrik "History Special", in der es um die Geschichte der Raumfahrt geht. In der ersten Artikelreihe stellen wir alle Meilensteine der bemannten Raumfahrt vor. Der erste Schritt der bemannten Raumfahrt stellt der erste Flug eines Menschen in den Weltraum dar - so lautet das Thema des ersten "History Special"-Beitrages Das Wostok-Programm.


Vorgeschichte
Die Geschichte des ersten bemannten Weltraumfluges beginnt nicht etwa in der Sowjetunion, von wo die Rakete Juri Gagarins startete, sondern sie beginnt in Deutschland. Anfang der dreißiger Jahre wird im Fischerdorf Peenemünde auf der Ostseeinsel Usedom von der nationalsozialistischen Führung der Bau einer Heeresversuchsanstalt befohlen. An diesem abgelegenden Ort sollen geheime Versuche durchgeführt werden, die den Bau von Raketen ermöglichen sollen, die im Krieg als Langstreckenwaffen eingesetzt werden können. So entsteht in Peenemünde ein gigantisches Versuchsgelände, um die Forschung im großen Umfang zu ermöglichen. Leiter der Anlage ist der Raketenwissenschaftler Wernher von Braun. Nach den Vorstellungen von Brauns wird in Peenemünde die erste Großrakete der Welt entwickelt, die V2. Trotz dieser herausragenden technischen Leistung, geschah die Forschung aus rein militärischen Gründen. Peenemünde wird im Laufe des zweiten Weltkriegs stark bombardiert, allerdings starten von mobilen Startrampen bis 1945 dutzende mit Sprengstoff besetzte V2-Raketen in Richtung London richten dort große Verluste unter der Zivilbevölkerung an.
Nach dem Kriegsende werden Technik und Personal aus Peenemünde in die USA und Sowjetunion gebracht. Wernher von Braun arbeitet, obwohl er das Nazi-Regime unterstützte, an den ersten amerikanischen Großraketen und am Apollo-Projekt mit. Eine Vielzahl kompletter V2-Raketen landet schon wenig später in russischen Forschungseinrichtungen. Auch in der UdSSR und den USA geschieht die Weiterentwicklungen der V2-Rakete in erster Linie aus militärischen Gründen - zum Tragen einer Atombombe über weite Strecken. Der geniale sowjetische Wisschenschaftler Sergej Koroljow erkennt das Potenzial der Raketen für den Flug in den Weltraum und leitet aktiv deren Weiterentwicklung. Am 4. Oktober 1957 startet der erste künstiche Erdsatellit "Sputnik" an einer R7-Rakete, einer verbesserten und vergrößerten V2-Rakete.

Sputnik - Laika - Gagarin
Der erste Schritt ist überwunden, der Weltraum stellt keine unerreichbare Grenze mehr da. Die Frage, die man sich nun in Ost und West stellt, lautete, ob auch der Mensch in der Lage wäre, in der wohl lebensfeindlichsten Umgebung atmen, essen und leben zu können. Doch schon am 3. November 1957 gelingt der Start einer sowjetischen Trägerrakete mit dem "Sputnik 2" an Bord. Der Satellit hat ein Vielfaches des Gewichts von "Sputnik 1" und zudem auch eine Insassin: Die Polarhündin Laika. An Bord ist außerdem ein komplettes Versorgungssystem für das Tier installiert, das sie mit Nahrung, Wasser und Sauerstoff versorgt.
Nach diesem Erfolg macht man sich in der Sowjetunion an die Vorbereitung auf den ersten bemannten Flug. Allerdings braucht dies eine längere Entwicklungsphase. In der Zwischenzeit gelingt auch den USA der erste Satellitenstart mit dem "Explorer". Den "Sputnik-Schock" hat man mehr oder weniger überwunden und ist wieder zuversichtlich, mit den Russen mithalten zu können. Am 12. April 1961 trifft die Amerikaner jedoch ein weiterer Schock. Die Vorbereitungen zum ersten bemannten Flug sind in der Sowjetunion abgeschlossen. In einer landesweiten Suche sucht die Moskauer Führung einen jungen und systemtreuen Mann, der außerdem viel Flugerfahrung hat. In die engere Wahl kommt der sympatische Juri Gagarin. Als Sohn eines Kolchose-Bauern lernt er zuerst den Beruf des Gießers bevor er am Industrietechnikum in der Stadt Saratow studiert. Wenig später tritt er auch in die Armee ein. Dort macht er in Rekordzeit seinen Flugschein und hat zum Zeitpunkt der Raumflugvorbereitungen schon viele Flugstunden absolviert. Juri Gagarin stellt also den idealen Kandidaten für den ersten bemannten Raumflug dar.
Am 12. April 1961 um 9.00 Uhr Moskauer Zeit hebt die R7-Rakete ab, an Bord der erste Raumfahrer der Welt. Etwas später geben Presseagenturen die Meldungen in alle Welt. Der Start Gagarins geschieht problemlos. Seine "Wostok"-Raumkapsel umkreist die Erde genau einmal auf einer elliptischen Bahn. Die Kapsel überfliegt auch die USA, Präsident Kennedy wird geweckt. Dieser wiederholte Erfolg der Russen verleitet ihne einige Tage später zu der Aussage, ein Amerikaner werde noch in diesem Jahrzehnt einen Fuß auf den Mond setzen, was 1969 dann tatsächlich geschieht.

Juri Gagarins Kapsel tritt nach ihrer Erdumrundung die Rückreise an. Es kommt zu einem lang verschwiegenen kritischen Moment in der Abstiegsphase. An die Kapsel ist während der Umkreisung der Erde ein Antriebsmodul angedockt, das nun abgekoppelt wird. Allerdings halten sie weiterhin einige Kabelstränge verbunden. Als sie sich lösen kommt die Kapsel für einige Sekunden ins Trudeln. Doch das Problem regelt sich nach kurzer Zeit von selbst. Das Raumschiff tritt in die Erdatmosphäre ein und beginnt außen zu glühen. Einige Bremsfallschirme öffnen sich, um die Fallgeschwindigkeit zu reduzieren. Kurz vor dem Aufsetzen sprengt sich Gagarin selbst aus der Kapsel, da ihr Aufprall trotz des Fallschirms zu heftig gewesen wäre. Juri Gagarin landet allein an einem eigenen Fallschrim in der kasachischen Steppe. Das vorzeitige Abspringen der Kosmonauten wird von der sowjetischen Führung lange geheim gehalten, da man vor dem Westen keine Schwächen offenbaren möchte. Fakt ist allerdings, dass es trotz einiger Risiken gelang, erstmals einen Menschen in den Weltraum zu schießen und die Weltraumära vollends einzuleiten.

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Bemannte Missionen
Russische Trägerraketen

Außeneinsatz steht bevor
Die Crew an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) verbringt auch ihre fünfte Woche hauptsächlich mit der Vorbereitung des geplanten Weltraumspazierganges, der am Montag durchgeführt werden soll. Insbesondere der Test der Raumanzüge, die Zusammenstellung und Überprüfung der Werkzeuge und der gesamten benötigten Technik gehörten dazu.

Die Crew wird zuerst die Station über die Luftschleuse des russischen Moduls "Pirs" verlassen. Daraufhin werden sie einen russischen Cargo-Kran dazu verwenden, einen anderen Kran vom "Pressurized Mating Adapter 1" zum "Pirs"-Modul zu heben und ihn dort zu montieren.

Neben den Vorbereitungen auf den Weltraumspaziergang haben die Astronauten auch die Stationscomputer-Hardware auf den neuesten Stand gebracht sowie Experimente über die Auswirkungen der Schwerkraft auf den menschlichen Körper untersucht.

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Internationale Raumstation

JPL - Basics of Space Flight
Berichte über die erstaunlichen Präzisionsleistungen, die bei der Navigation von Raumsonden auf ihren oft jahrelangen Reisen zu anderen Himmelskörpern erbracht werden, haben wahrscheinlich nicht alleine bei mir die Neugier geweckt, etwas über die Grundlagen und Methoden derartiger Berechnungen zu erfahren.

Das NASA-eigene Jet Propulsion Laboratory (JPL) bietet im Internet einen englischsprachigen Online-Kurs an, der die verschiedenen Grundlagen und Konzepte vermitteln will, die für die interplanetare Weltraumforschung von Bedeutung sind. Ursprünglich zunächst für die Unterstützung der Grundausbildung des eigenen Operationspersonals konzipiert steht dieser Kurs via Internet auch allen anderen an Raumfahrt interessierten Menschen offen.

Unterteilt in die drei Sektionen Environment, Flight Projects und Operations werden ausführliche, mit Bildern, Grafiken und Animationen unterstützte Erläuterungen zu den behandelten Themen gegeben. Zu Beginn jedes Kapitel wird in einer kurzen Übersicht dargestellt, welche Themen behandelt werden. Den Kapitelabschluß bildet ein Multiple-Choice-Quiz, der eine gute Selbstkontrolle bietet, ob man die zuvor behandelten Inhalte tatsächlich begriffen und erfaßt hat. Zur Unterstützung während der Durcharbeitung des Kurses stehen ein Glossar sowie ein Verzeichnis der verwendeten Maßeinheiten zur Verfügung. Darüber hinaus existieren zahlreiche Links, die zu Informationsseiten über im Text angesprochene Missionen und technische Komponenten führen.

Der Schwierigkeitsgrad der Inhalte ist auch für Laien beherrschbar, setzt aber je nach behandeltem Thema intensive Lektüre und Konzentration voraus, was durch die übersichtliche und gut strukturierte Präsentation der Inhalte und die umfassenden Erläuterungen erleichtert wird. Wer jetzt Lust auf »Mehr« bekommen hat, kann durch einen Klick auf diesen Link den ersten Schritt zu den Sternen machen.

Der amerikanische Physiker James Alfred van Allen entdeckte 1958 mit Hilfe des Satelliten Explorer 1 zwei Strahlungsgürtel, die in einer Höhe von 3.000 km (Van Allen-Gürtel I) und 15.000 km (Van Allen-Gürtel II) die Erde vor der sogenannten Höhenstrahlung schützt. Die beiden Gürtel erreichen eine Höhe bis zu 45.000 km über dem Erdboden. Höhenstrahlung sind Protonen bzw. Elektronen die von der Sonne her stammen oder die durch Zerfall von Neutronen entstehen.

Die Van Allen-Gürtel entstehen durch das Erdmagnetfeld, dass sich wie eine Flasche (oder Schale) um die Erde legt, und diese Teilchen einfangen. Genaugenommen halten also die Van Allen-Gürtel die Strahlung nicht ab, sondern sind die Strahlung, die durch das magnetische Feld der Erde aufgefangen wird.

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