Verehrte Leserinnen und Leser,

wenn Sie in der Nacht vom Donnerstag auf den Freitag der kommenden Woche noch nichts vorhaben, dann können Sie die Daumen drücken, wenn um 02:07 Uhr (MEZ) eine Ariane 5 den europäischen Erdbeobachtungssatelliten ENVISAT in's Weltall befördern soll, und sich das Ganze in der "Space Night" des Bayerischen Rundfunks auf BR 3 live im TV ansehen - oder Sie schlafen in Ruhe aus und schauen am Freitag auf In Space - The Raumfahrer.net nach, wie der aktuelle Stand der Dinge ist, denn wir werden Sie zeitnah über den Verlauf der Mission informieren.
 
In diesem Newsletter finden Sie den dritten und letzten Teil unserer Serie über ENVISAT, während Karl Urban im heutigen History Special auf den Abschluss des Apollo-Programms zurückblickt. Lesen Sie interessante Neuigkeiten aus dem Zentrum unserer Milchstraße, und bleiben Sie mit den InSpace-News der letzten sieben Tage Up-to-Date!

Viel Spaß beim Lesen wünscht

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

In Zukunft möchten wir Sie noch ausführlicher, besser und schneller über interessante Themen und Ereignisse aus den Bereichen Astronomie und Raumfahrt unterrichten.
 
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Nachdem im letzten Newsletter die ENVISAT-Instrumente für die Beobachtung der Erdatmosphäre vorgestellt worden sind, wird in diesem Artikel ein Überblick über die für die Beobachtung der Erdoberfläche und der Ozeane verantwortlichen Instrumente gegeben.
 
Instrumente zur Beobachtung der Ozeane
ENVISAT wird etwa alle 35 Tage einmal die gesamte Oberfläche unseres Planeten überfliegen, und zwei Drittel dieser Zeit wird er sich dabei über Ozeanen und Meeren befinden. Alleine schon wegen ihrer schieren Größe haben die Weltmeere einen enormen Einfluss auf unser Klima, weswegen natürlich auch ENVISAT mit verschiedenen Beobachtungsinstrumenten einen genauen Blick auf die Ozeane werfen wird.
 
Das schon im letzten ENVISAT-Artikel genannte Instrument MERIS ("Medium resolution imaging Spectrometer") misst die Strahlung in fünfzehn verschiedenen Frequenzbändern im sichtbaren und nahen infraroten Wellenbereich. Es wird beim Flug von ENVISAT über die Ozeane dafür genutzt, um die Farbe der Meere zu registrieren.
Das AATSR ("Advanced along track scanning radiometer") misst die Oberflächentemperatur der Ozeane mit einer Genauigkeit von 0,3° C. Dieser Parameter ist ein wichtiger Schlüssel bei der Beantwortung der Frage, ob und in welchem Maße eine globale Erwärmung stattfindet.
Die beiden genannten Instrumente zusammen werden wichtige Daten beispielsweise für Studien über Plankton und die Bewegungen von Fischschwärmen liefern können.
 
RA-2 ("Radar Altimeter") und ASAR ("Advanced synthetic aperture Radar") sind zwei Radargeräte unterschiedlicher Funktionsweise, die unter anderem Wellenhöhen und -richtungen sowie sogar Windbewegungen messen können. RA-2 ist sogar in der Lage, Unterwasserwellen durch die von ihnen verursachten geringen Auswirkungen an der Wasseroberfläche zu entdecken. Der MWR ("Microwave radiometer") berichtigt dabei eventuelle Verfälschungen der Messergebnisse von RA-2 durch die Luftfeuchtigkeit.
 
Instrumente zur Beobachtung der Erdoberfläche
Das gerade schon erwähnte Radarinstrument ASAR spielt auch bei der Beobachtung der Erdoberfläche eine wichtige Rolle. So kann es beispielsweise die Landnutzung und Wachstumsformen erkennen und Beschaffenheit der Erdoberfläche messen.
 
MERIS ist ebenfalls für die Oberflächenbeobachtung zuständig, da es die verschiedenen Wachstumsphasen von Pflanzen erkennen kann.
 
Das AATSR kann mit seiner Fähigkeit, Temperaturen hoch aufgelöst zu bestimmen, beispielsweise Wald- und Buschbrände erkennen und Pflanzenbewuchs registrieren.
 
DORIS ("Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite") schließlich erlaubt es, die Satellitenposition auf ca. 5 cm genau zu vermessen. Durch diese Information können die mit Hilfe von RA-2 und ASAR ermittelten Daten zur Meereshöhe und Oberflächenprofile verbessert werden.
 
Ausblick
Die ersten Monate nach dem Start werden dazu verwendet, um die Instrumente von ENVISAT zu kalibrieren und zu eichen. Dazu werden ihre Ergebnisse mit denen anderer Erdbeobachtungssatelliten verglichen, ebenso werden zu diesem Zweck Vergleichsdaten von Schiffen, Flugzeugen und festen Messpunkten am Boden herangezogen.
 
Danach beginnt die Phase der Datenerhebung und -auswertung, die mindestens fünf Jahre lang andauern soll. Natürlich hoffen die beteiligten Wissenschaftler - alleine über 700 in Europa - auf eine möglichst lange Lebensdauer, denn die meisten Daten erhalten ihren Wert erst im Zeitverlauf, wenn Entwicklungen und Veränderungen erkennbar werden. Der begrenzende Faktor für die Lebensdauer von ENVISAT dürfte der Treibstoffvorrat für die Lagekontrolltriebwerke sein.
 
Das der Nachfolger von ENVISAT diesem ähnlich sein wird ist eher unwahrscheinlich. Ein Indiz dafür, dass zukünftig eher kleinere Satellitensysteme zum Einsatz kommen werden, ist vielleicht die Tatsache, dass im Rahmen des ENVISAT-Programms der Name des Satelliten von ENVISAT-1 zu ENVISAT geändert worden ist.
 
Wir werden Sie im Rahmen dieses Newsletters wie auch auf unserer Internetsite In Space - The Raumfahrer.net weiterhin regelmäßig über den Verlauf dieser Mission und die wichtigsten Forschungsergebnisse informieren.
 

ENVISAT startet am 1. März 2002 um 02:07 Uhr (MEZ). Im nächsten Newsletter informieren wir Sie darüber, wie der Beginn dieser Mission verlaufen ist.

Related Links:
ENVISAT-Homepage

Als das Röntgenteleskop Chandra im Juli 1999 gestartet wurde erhofften sich die Astronomen eine Bestätigung für das im Zentrum unserer Galaxie vermutete supermassive Schwarze Loch.
Ein so genanntes Schwarzes Loch entsteht, wenn ein Stern mit mindestens zehnfacher Sonnenmasse sein Leben als Supernova beendet und diese Explosion einen Restkörper übrig lässt, der mindestens die dreifache Masse unserer Sonne aufweißt. In diesem Fall ist die Gravitation dieses Himmelskörpers derartig groß, dass nichts mehr seiner Schwerkraft entkommen kann, sobald es eine bestimmte Entfernung zu ihm (den sog. "Ereignishorizont") unterschritten hat - selbst elektromagnetischer Strahlung gelingt dies nicht, weshalb sich die Bezeichnung Schwarzes Loch eingebürgert hat.
 
Im Jahr 1974 hat der britische Astronom Sir Martin Ross das Vorhandsein supermassiver Schwarzer Löcher in sehr aktiven Galaxienzentren vermutet. Solche aktiven Galaxienzentren zeichnen sich durch eine milliardenfach stärkere Leuchtkraft als unsere Sonne und eine stark schwankende Aktivität im gesamten elektromagnetischen Spektrum aus. Als einzige plausible Erklärung für diese ungeheuren Energiemengen konnte sich Ross nur die beim Sturz von Materie in Schwarze Löcher emittierte Strahlungsenergie vorstellen.
 
Im selben Jahr wurde eine kompakte und in ihrer Intensität veränderliche Radioquelle 26.000 Lichtjahre von uns entfernt in unserer Galaxie gefunden. Da sie sich im Innern der damals bereits bekannten starken Radioquelle Sagittarius A befand, erhielt sie den Namen Sagittarius A*. Weitere Beobachtungen in den folgenden Jahren ergaben eine Masse von etwa 2,6 Millionen Sonnenmassen für die neu entdeckte Radioquelle, die Gase und interstellare Materie auf Geschwindigkeiten von bis zu 1.400 km/sek. beschleunigte. Nun war noch die Frage offen, ob es sich bei Sagittarius A* um eine extrem dichte Ansammlung gewöhnlicher Sterne oder um ein riesiges Schwarzes Loch handelte, das sich im Zentrum der Milchstraße versteckte.
 
Endgültige Sicherheit konnte erst die Beobachtung von Sagittarius A* im Wellenbereich der Röntgenstrahlung bieten: Zum einen sind Röntgenstrahlen charakteristisch als "letzter Schrei" von Materie, die in Schwarze Löcher stürzt, und zum anderen ist nur diese energiereiche Strahlung in der Lage die dichten Gas- und Staubwolken zu durchdringen, die den Blick auf das Zentrum der Milchstraße versperren. Kaum war Chandra betriebsbereit, wurde das Teleskop auf Sagittarius A* gerichtet. Im Januar 2000 konnten die am Chandra-Projekt beteiligten Astrophysiker bekannt geben, dass sie eine Röntgenstrahlungsquelle entdeckt hatten, deren Position mit Sagittarius A* übereinstimmt - somit war klar, dass sich tatsächlich ein Schwarzes Loch im Zentrum unserer Milchstraße befindet.
 
Allerdings war die von Chandra gemessene Röntgenstrahlung nur etwa ein fünftel so intensiv, wie sie laut theoretischer Berechnungen hätte sein sollen. Die Auflösung dieser irritierenden Tatsache folgte durch weitere Beobachtungen, bei denen eine vor etwa 10.000 Jahren explodierte Supernova in (kosmisch gesehen) unmittelbarer Nachbarschaft von Sagittarius A* entdeckt wurde. Die Explosionswolke dieses Ereignisses hat seinerzeit derartig viel Gas und interstellare Materie hinweg geblasen, dass kaum noch Materie in das Schwarze Loch fällt - es "hungert" geradezu, und das erklärt auch die fehlende Intensität der beobachteten Röntgenstrahlung. (Wie schon erwähnt: Nicht das Schwarze Loch, sondern die in es hineinstürzende Materie sendet Strahlung aus, die dann beobachtet werden kann!)
 
Im Jahr 2001 konnte Chandra zufällig einen Anstieg der Strahlungsintensität von Sagittarius A* um das 45-fache innerhalb weniger Minuten (!) beobachten, der nach etwa drei Stunden wieder abklang. Ausgelöst wurde dieses Ereignis durch Masse von der Dimension eines Asteroiden oder Kometen, die in das Schwarze Loch stürzte. Durch Analyse der Art und Weise, wie die Röntgenstrahlung anstieg und sich anschließend wieder abschwächte, konnten Astrophysiker einen Durchmesser von etwa 15 Millionen Kilometer für Sagittarius A* errechnen, womit das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße ungefähr zwölf mal so groß wie unser Sonne wäre.
 
Sind damit nun alle Fragen geklärt? Natürlich nicht. Die Astronomen fragen sich beispielsweise, wie ein extrem massereiches Schwarzes Loch überhaupt entstehen kann. Ist es zeitgleich mit der übrigen Galaxis entstanden? War es ursprünglich einmal ein gewöhnliches stellares Schwarzes Loch, das erst bis zur heutigen Größe herangewachsen ist? Oder sind einfach nur viele stellare Schwarze Löcher miteinander verschmolzen? Auch hier ist es wieder so, das jede Frage, die die Astronomen mit Hilfe von Chandra beantworten können, weitere Fragen nach sich zieht. Langeweile wird so schnell also nicht aufkommen...

Related Links:
Chandra-Internetsite
Hotspot-Archiv

Apollo 12
Nach der erfolgreichen Landung von Neil Armstrong und Edwin Aldrin im Juli 1969 setzte die NASA ihren Erfolgskurs auf dem Mond fort. Bereits am 19. November 1969 landete die Mondfähre Intrepid mit Charles Conrad und Alan L. Bean an Bord auf dem Mond. Das Kommandomodul in der Mondumlaufbahn war währenddessen mit Richard F. Gorgon bemannt.
 
Zu den Erfolgen der Mission zählte der Beweis, dass eine punktgenau Mondlandung möglich ist. So setzte die Fähre nur 300 m entfernt von der unbemannten Sonde Surveyor 3 auf, die 1967 auf dem Mond gelandet war. Doch auch Apollo 12 war nicht pannenfrei. So schlug kurz nach dem Start ein Blitz in die Saturn 5-Rakete ein. Dies führte zu einigen Fehlfunktionen der Systeme. Die Bodenmannschaft befürchtete, dass durch den Stromstoß die Bremsfallschirme für den Wiedereintritt verfrüht ausgelöst worden sind - was sich aber nicht bestätigte.
 
Apollo 12 sollte auch die ersten Farbfernseh-Bilder vom Mond übertragen, allerdings wurde die Kamera von der Besatzung so zugerichtet, dass sie nicht mehr zu gebrauchen war. Die Wiedereintrittskapsel landete am 24. November 1969 nach 244 Minuten im All ohne größere Zwischenfälle im Pazifik.

Nach Apollo 13
Die Mission Apollo 13 versetzt der ganzen Welt einen Schock. Die erfolgreiche Rettung der drei im All "gestrandeten" Astronauten stellte allerdings auch die geschwundene Aufmerksamkeit auf das Apollo-Programm wieder her (Apollo 13 wurde vollständig im InSpace Newsletter #012 besprochen).
 
Mit Apollo 14 landeten am 5. Februar 1971 Alan Shepart, der als erster Amerikaner ins All geflogen war, und Edgar Mitchell mit der Landefähre Antares auf dem Mond. Stuart Roosa blieb im Mondorbit. Neben einem "Ausflug" zum Cone-Krater stellten die Astronauten mehrere Experimente auf. Die Landung erfolgte am 9. Februar ohne Zwischenfälle.
 
Für Apollo 15 hatte die NASA eine neue Komponente für die Mondastronauten entwickelt. Das LRV (Lunar Roving Vehicle, etwa Mond-Rover) sollten die Astronauten David Scott und James Irwin weitere Strecken auf der Mondoberfläche zurücklegen können. Alfred Worden blieb im Kommandomodul. Mit Apollo 15 wurden außerdem einige ernsthafte wissenschaftliche Experimente durchgeführt, wie Probebohrungen und Temperaturmessungen der Mondkruste.
 
Apollo 16 brachte John Young, Charles Duke und Ken Mattingly zum Mond. Es stellten sich erstmals seit Apollo 13 wirklich ernstzunehmende Probleme ein. So fielen Lagekontrollsysteme und das Haupttriebwerk zeitweise aus. Dies geschah kurz nach der Abkopplung der Mondlandefähre vom Kommandomodul. In der Bodenstation entschied man jedoch, die Mission wie geplant fortzuführen, was auch gelang. Die Landefähre Orion setzte auf der Mondoberfläche auf und konnte wiederum erfolgreich am Mutterschiff ankoppeln. Der Mond-Rover LRV wurde erneut verwendet.
 
Apollo 17 bildet bis heute die letzte bemannte Landung auf dem Mond. Eugene Cernan und Harrison Schmitt führten am 7. Dezember 1972 ein letztes Mal eine perfekte Landung durch, während Ronald Evans im Mondorbit verweilte. Die Landung im Pazifik erfolgte am 19. Dezember 1972.
 
Obwohl mit Apollo 17 das Mondprogramm der NASA offiziell abgeschlossen war, nutzte man die Saturn-Rakete für zwei weitere und das Apollo-Raumschiff für eine weitere Mission. Über das russisch-amerikanische Apollo-Sojus-Treffen berichten wir im übernächsten Newsletter. Die amerikanische Station Skylab stellen wir ihnen danach vor.
 
Für die nächste Ausgabe ist jedoch erst einmal das russische Mondprogramm vorgesehen, das ebenso viel versprechend wie das amerikanische begonnen hatte.

Außeneinsatz geglückt
Die Astronauten an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) haben in dieser Woche einen knapp fünfstündigen Weltraumspaziergang durchgeführt. Dabei wurde die US-Luftschleuse "Quest" zum ersten Mal benutzt und auf ihre Funktionstüchtigkeit hin überprüft sowie die Shuttlemission im April vorbereitet, bei der die S0-Struktur, das "Rückrat" der Station, installiert wird.
 
Der Rest der Woche verlief für die Crew eher ruhig: sie führten medizinische Tests durch. Die Bodenkontrolle spielte unterdessen eine neue Softwareversion der Stationssoftware auf.
 
In den US-Modulen war ein unangenehmer Geruch zu verspüren: im Nachhinein wurde festgestellt, dass dieser von einer Anlage zur Reinigung von Raumanzügen stammte. Sicherheitshalber sollte sich die Crew aber Ende der Woche im russischen Teil der Station aufhalten.
 
Mit Hilfe des noch an der Station angedockten Versorgungsvehikels wurde die Station in dieser Woche in einen höheren Orbit geschoben (im Fachjargon "Reboost" genannt).
 
Related Links:
Internationale Raumstation

Die heute vorgestellte Internetsite bietet einen außergewöhnlich umfassenden Überblick über unser Sonnensystem. Dabei handelt es sich um die deutsche Fassung einer amerikanischen Site, die mittlerweile schon in mehrere Sprachen übersetzt worden ist. Michael Wapp zeichnet dabei für die regelmäßige und zeitnahe Aktualisierung dieser sehr umfangreichen und informativen Seiten verantwortlich.
 
Insgesamt sind für über 100 Himmelskörper eigene Seiten vorhanden, die untereinander sinnvoll verbunden sind. Es wäre Müßig, an dieser Stelle auch nur ansatzweise die Fülle an Informationen beschreiben zu wollen, die auf der Site Die Neun Planeten zu finden sind - wann immer Fragen über unser Sonnensystem auftauchen, mit Hilfe dieser Seiten und der dort vorhandenen zahlreichen Links zu weiteren deutsch- wie englischsprachigen Informationsquellen sollten sie zu beantworten sein.

Passend zur Entdeckung von PSR J1740-5340 liefere ich Ihnen heute eine genauere Erklärung eines "Pulsars". Pulsare können eine 1,4-fache bis 3-fache Sonnenmasse aufweisen. Über diese Grenze hinaus ist das Gewicht des Sterns auch nicht durch den degenerierten Druck der Neutronen auszugleichen, er bricht unaufhaltsam zusammen. Es entsteht dabei ein "Schwarzes Loch".
 
Wenn ein Neutronenstern die Masse unserer Sonne hätte, hätte er nur einen Radius von rund 15 km, daraus lässt sich schließen, dass die Dichte unglaublich hoch ist. Tatsächlich sind es 1.000 Millionen Tonnen pro Kubikzentimeter (1.000.000.000 t/cm³). Die Oberflächentemperatur beträgt 10 Millionen Grad Celsius, trotzdem ist ein Pulsar nur schwer zu erkennen, doch auch dafür hat die Wissenschaft Lösungen gefunden: Wenn der Kern eines Pulsars zusammenbricht verstärkt sich das Magnetfeld und zugleich die Rotationsenergie, deswegen ist das Magnetfeld eines Pulsars wesentlich stärker als das der Erde, nämlich eine Billion mal stärker. Die Rotationsgeschwindigkeit eines Pulsars liegt bei den bekannten Pulsaren zwischen einmal in 4,3 Sekunden und 1.000-mal in einer Sekunde. Das starke Magnetfeld und diese extremen Rotationsgeschwindigkeiten bewirken, dass sich Elektronen an den Magnetpolen sammeln und von dort aus kegelförmige Radiowellenbündel quer durch den Raum schleudern. Nur wenn so ein Kegel direkt auf die Erde gerichtet ist, können Pulsare erkannt werden. Der Stern scheint sich in einem genauen Muster ein- und auszuschalten, tatsächlich dreht sich nur der Radiowellenkegel weiter und trifft erst nach einer gewissen Zeit wieder die Erde.
 
Es sind etwa 300 Pulsare bekannt, in der Theorie sagte man sie bereits 1934 voraus, jedoch fand man erst einen im Jahre 1968. Ab 1971 wurden Röntgenstrahlensatelliten eingesetzt und man fand wesentlich mehr Pulsare in Umgebungen von explodierten Supernovae.

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