| InSpace Magazin #069 vom 22. März 2003
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» In Space Magazin « Raumfahrer.net
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Das Email-Magazin von Raumfahrer.net.
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"In Space" Magazin
Ausgabe #069
ISSN 1684-7407
> Updates:
Updates / Umfrage
> News:
Nachrichten der Woche
> HotSpot: Wissenschaftliche Instrumente und Ziele
> Space Focus: Jetströme - der Zusammenhang zwischen Radioblasen und Galaxienkern
> ISS Weekly Report: Vorbereitungen auf zweiten Ausstieg beginnen
> Surftipp: OWL
> InDetail: Die Cassini-Teilung
> Impressum:
Disclaimer & Kontakt
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Verehrte Leserinnen und Leser,
es passieren immer wieder verrückte Dinge in der Welt. Ein Schicksalschlag jagt den nächsten und es scheint beinahe so, als würde das nie aufhören. Auch wenn der Krieg im Irak nicht wirklich etwas mit Astronomie oder Raumfahrt zu tun hat, weiß man dennoch nicht wie er sich auf die internationale Gemeinschaft auswirkt. Sie werden sich jetzt sicher fragen warum ich den Krieg in unserem Magazin erwähne und ich möchte ihnen die Antwort auf diese Frage nicht vorenthalten. Ich halte es für wichtig auch einmal Themen anzusprechen die nicht direkt etwas mit den eigentlichem Thema unseres Magazins zu tun haben und da ich dies schlecht in Form eines Artikels tun kann, da ein solcher in keine unserer Rubriken passen würde, bleibt mit mir nur die Möglichkeit es hier in der Intro zu tun. Trotzdem möchte ich ihnen die Themen unserer heutigen Ausgabe verraten. Heute präsentieren wir ihnen einen weiteren Teil der Reihe über Supermassive Schwarze Löcher und außerdem möchten wir ihnen in unserem Surftippeine Seite präsentieren, auf der über ein neuartiges Teleskop berichtet wird.
Mark Weimar
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Umfrage: Sollte Europa nach dem Columbia-Unglück mehr Verantwortung beim Ausbau der ISS übernehmen?
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» mars2003.raumfahrer.net
Raumfahrer.net hat eine Sonderseite zum neusten Marsprojekt der NASA gestartet: In wenigen Monaten sollen zwei baugleiche Rover zum Roten Planeten starten. Auf der Seite finden Sie neben Artikeln zu den Landern immer aktuelle Statusreports.
» columbia.raumfahrer.net
Auf unserer Sonderseite zum Columbia Unglück informieren wir Sie über die Einzelheiten und Hintergründe zum Absturz des Space Shuttles.
» mitarbeit.raumfahrer.net
Raumfahrer.net ist weiter auf der Suche nach neuen Mitarbeitern - hier erfahren Sie was Sie bei uns erwartet.
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• Europa auf der Suche nach extrasolaren Planeten <mehr>
• Datenrekorder von Columbia gefunden <mehr>
• Mars Express auf dem Weg nach Baikonur <mehr>
• Stand der ESA-Mission Rosetta <mehr>
• Europas Mission zum Mond: SMART-1 <mehr>
• Artemis leitet erstmals Envisat-Bilder weiter <mehr>
• Sun-Earth Days: Mit der Sonne leben <mehr>
• Erfolge von Mars Odyssey <mehr>
• Astronomen beobachten erstmals verdampfenden Planeten <mehr>
• Kleinste Weltraumstruktur entdeckt <mehr>
• Ausstellung: Raumtransporter der Zukunft <mehr>
• ESA eröffnet erste Deep-Space Station <mehr>
» Europa auf der Suche nach extrasolaren Planeten 21. Maerz 2003 - Ein europäisches Team von Wissenschaftlern aus fünf Nationen sowie der ESA bereitet gegenwärtig die erste Satellitenmission vor, bei der aus der Erdumlaufbahn heraus gezielt nach außerirdischen Welten in fremden Sonnensystemen gefahndet werden soll. Die Vorbereitungszeit ist knapp bemessen: Bereits im November 2005 soll COROT starten und mit der Suche nach der zweiten Erde beginnen. Wir sind nicht allein im Kosmos Schon seit Urzeiten äußerte man die Vermutung, dass die Erde nicht die einzig bewohnte Welt sei, sondern dass es, fernab in den Tiefen des Raums, noch unzählig viele Welten gibt. Unvergessen ist der Dominikanermönch Giordano Bruno, der mit missionarischem Eifer das Kopernikanische System vertrat, jenes System, das die Erde aus dem Mittelpunkt des Alls entfernt. Darüber hinaus verkündete er ein unendlich großes Universum mit unzähligen bewohnten Welten. Für diese fortschrittlichen Ideen musste er vor 400 Jahren den Scheiterhaufen besteigen. 100 Jahre später ordnete der holländische Physiker und Mathematiker Christian Huygens die Sonne als einen Stern unter Millionen anderer Sterne ein. Huygens stellte die Frage: „Warum kann nicht jeder dieser Sterne ein so großes Gefolge aus Planeten mit ihren Monden haben wie unsere eigene Sonne? Auch die Planeten müssen ihre Pflanzen und Tiere haben, ja auch ihre vernunftbegabten Wesen, die den Himmel ebenso sehr bewundern und sorgfältig beobachten wie wir.“ 1995 gelang der sensationelle Durchbruch: Es wurde der erste Planet entdeckt, der einen anderen Stern umkreist. Heute, acht Jahre später, sind bereits mehr als 100 extrasolare Planeten bekannt und es vergeht kaum ein Monat, in dem nicht ein neuer Planet außerhalb unseres Sonnensystems – ausschließlich mit bodenständigen Teleskopen – aufgespürt wird. Bei allen bisher bekannten Körpern handelt es sich jedoch um „Riesenplaneten“, ähnlich unserem Jupiter, die ihren jeweiligen Zentralstern auf einer sehr engen Bahn umkreisen. Fahndung nach E.T. Auf diesen riesigen Gasplaneten dürfte E.T. kaum anzutreffen sein. Wenn überhaupt, könnte außerirdisches Leben eher auf erdähnlichen Planeten zu erwarten sein. Doch bislang ist noch kein derartiger Planet außerhalb unseres Sonnensystems gefunden worden. Das dürfte sich mit der im November 2005 beginnenden Astronomie-Mission COROT (Convection Rotation and planetary Transits) ändern, deren Hauptziele in der Suche nach extrasolaren Planeten sowie in der Astro-Seismologie, der Sternbebenkunde, bestehen. Der 4,20 Meter hohe und 670 Kilogramm schwere COROT soll hierzu aus einer polaren Umlaufbahn in 826 Kilometer Höhe – unabhängig von irdischen Einflüssen und Problemen bodengebundener Teleskope, wie Wetter, Atmosphäre, Wechsel von Tag und Nacht – hochpräzise Sternenphotometrie betreiben. Die auf zweieinhalb Jahre angelegte Missionsdauer erlaubt die Beobachtung von fünf Himmelssektoren für jeweils etwa fünf Monate. Das auf dem Satelliten montierte 27-Zentimeter-Teleskop misst zum einen den Lichtkurvenverlauf heller Sterne, um daraus Rückschlüsse auf deren innere Struktur ziehen zu können und um Fragen der Astro-Seismologie zu beantworten. Zum anderen wird bei 30 000 bis 60 000 Sternen nach so genannten Transits, d.h. nach Durchgängen von Planeten vor dem Mutterstern, gesucht. Auf Grund der extrem genauen Teleskop-Auslegung könnten mit COROT Planeten von nur wenigen Erdradien Größe entdeckt werden, die sich auf relativ nahen Bahnen um ihre jeweilige Sonne bewegen. Die Wissenschaftler versprechen sich von der ersten weltraumgestützten Planetensuche sehr viel. Ob COROT sich auch als E.T.-Jäger qualifizieren wird, bleibt abzuwarten. COROT als Pfadfindermission An der unter Federführung der französischen Raumfahrtagentur CNES stehenden COROT-Mission sind Deutschland, Österreich, Belgien, Spanien, Italien und die ESA beteiligt. Letztere testet den Satelliten auf Herz und Nieren in ihrem Forschungs- und Technologiezentrum ESTEC in den Niederlanden und stellt das Bodensegment zur Verfügung. Der Empfang der Daten erfolgt in der bei Madrid gelegenen ESA-Bodenstation Villafranca und wird von dort an die beteiligten Institutionen weitergeleitet. Das Institut für Weltraumsensorik und Planetenerkundung des DLR in Berlin-Adlershof stellt die Flugsoftware bei, die die Steuerung der Instrumente und des On-Board-Computers sowie das Datenhandling übernimmt. Mit eigenen Suchprogrammen sowie Verfahren zur Dateninterpretation der aus dem All gewonnenen Ergebnisse arbeiten Forscher des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching, der Universität Köln sowie der Thüringer Landessternwarte in Tautenburg intensiv mit. Aus Österreich sind am COROT-Projekt u.a. das Institut für Weltraumforschung sowie das Institut für Astronomie der Universität Wien besonders mit Fragen der Stern-Seismologie beteiligt. COROT ist aber nur Europas erster Schritt, die Pfadfindermission sozusagen. Die Europäische Raumfahrtorganisation ESA plant mit Eddington (2008), Gaia (2012) und Darwin (2014) drei extrem anspruchsvolle Unternehmen zur Suche nach erdähnlichen Planeten. Darwin soll darüber hinaus in den Planetenatmosphären nach chemischen Spuren von Leben suchen. Vielleicht erfahren wir dann auch, wo sich E.T. versteckt hält. (ku - Quelle: ESA)
» Datenrekorder von Columbia gefunden 21. Maerz 2003 - Suchmannschaften in Texas haben den Datenrekorder der Raumfähre Columbia gefunden, der wichtige Anhaltspunkte liefern könnte. Der OEX (Orbiter Experiments Recorder) speichert Daten über die Leistung der Raumfähre während des Wiedereintritts. Beamte sagen, dass der Rekorder fast intakt gefunden wurde. Es könnte aber sein, dass der Rekorder einen Hitzeschaden erlitten hat. Der OEX sammelt Daten über Temperatur, Vibrationen, den aerodynamischen Druck und andere wichtige Variablen. Der Rekorder wird zwecks weiterer Analyse zum Jonhnson Space Center gebracht. Vor siebzehn Jahren bei der Challenger-Katastrophe fanden Taucher ähnliche Datenbänder. Die Ermittler waren so in der Lage, wertvolle Daten vom Band trotz großer Schäden heranzuziehen. Der OEX ist nicht das gleiche Geräte wie der Operational-Recorder, der weitere Daten enthält wie zum Beispiel Aufzeichungen der Lautsprecheranlage. Dieser Rekorder muss noch gefunden werden. Related Links Columbia Sonderseite (la - Quelle: BBC)
» Mars Express auf dem Weg nach Baikonur 20. Maerz 2003 - Die europäische Marssonde Mars Express steht kurz vor dem Start. Mars Express, das erste europäische Raumfahrzeug zum Besuch des Planeten Mars, hat seine Tests in Toulouse, Frankreich beendet. Nach sechs Monaten umfangreicher thermischer, mechanischer und elektrischer Tests, wird das Raumfahrzeug mit dem Beagle 2 Lander am 19. März 2003 an Bord eines Antonov 124 Flugzeuges nach Baikonur, Kasachstan, auf die Reise gehen. Es wird in den ersten Junitagen 2003 an Bord einer russischen Soyuz-Fregat Rakete gestartet. Mars Express, Europas erste Mission zu einem Planeten, wurde von Astrium, dem Hauptunternehmer, mit Beteiligung von mehr als zwanzig europäischen Firmen gebaut. Mars Express herzustellen, stellte eine doppelte Herausforderung dar: Entwerfen eines in hohem Grade komplexen Systems mit fester Deadline (um ein festgelegtes Startdatum zu treffen) sowie so wirtschaftlich wie möglich zu sein. Mars Express kostete nur halb so viel wie ähnliche, frühere Missionen. Related Links Kompletter Artikel (ESA) Europas Countdown zum Mars (08.05.2002) (sr - Quelle: ESA)
» Stand der ESA-Mission Rosetta 20. Maerz 2003 - Nach dem Beschluss, Europas Kometenjäger Rosetta im Januar doch nicht zu starten, haben sich die an dem Programm beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure daran gemacht, Ersatzszenarios für die Mission zu prüfen. Jedes dieser Szenarios wurde nach drei Gesichtspunkten bewertet: erwartete wissenschaftliche Ausbeute, technische Risiken im Zusammenhang mit der Verwendung der speziell auf den Kometen Wirtanen zugeschnittenen Sonde für die neue Mission und Begrenzung der Kosten. Von den neun Missionsszenarios, mit denen sich das Wissenschaftliche Arbeitsteam für Rosetta befaßt hat, sind drei übriggeblieben, die in der Sitzung des Ausschusses für das Wissenschaftsprogramm am 25./26. Februar den Delegationen der ESA-Mitgliedstaaten unterbreitet wurden. Zwei dieser Szenarios (Start im Februar 2004 bzw. 2005) würden Rosetta zu einem neuen Zielkometen, Tschurjumow-Gerassimenko, führen; beim dritten (Januar 2004) könnte sie sogar noch ihr ursprüngliches Ziel Wirtanen erreichen. Im Hinblick auf die endgültige Entscheidung werden nun alle drei Optionen im Detail durchgespielt. Tschurjumow-Gerassimenko ist gegenwärtig im Visier sowohl des Hubble-Weltraumteleskops der NASA und der ESA als auch der Instrumente der Europäischen Südsternwarte; dies soll den Astronomen Gelegenheit geben, die Beschaffenheit des Kometen genau zu erforschen, eine Missionsanalyse durchzuführen und Landeszenarios zu entwerfen sowie eine gründliche Beurteilung der möglicherweise notwendigen Hardware-Veränderungen vorzunehmen. Parallel dazu führt die ESA eine Bewertung der Startanforderungen für die verschiedenen Missionsszenarios durch. Dazu gehört auch die Suche nach Alternativoptionen für die Ariane; in Frage käme beispielsweise der russische Proton-Träger. Die endgültige Entscheidung über das neue Missionsszenario für Rosetta soll der ESA-Ausschuß für das Wissenschaftsprogramm im Mai treffen. (ku - Quelle: ESA)
» Europas Mission zum Mond: SMART-1 20. Maerz 2003 - Am 3. April stellt die ESA ihre Mondmission SMART-1 der Presse vor. Die Präsentation, die im Europäischen Weltraumforschungs- und -technologiezentrum (ESTEC) im niederländischen Noordwijk stattfindet, soll den wissenschaftlichen, technologischen und europäischen Rahmen der Mission verdeutlichen. Die Mission ist ein Prototyp künftiger Weltraumvorhaben: klein, kostengünstig und kompakt, d.h. mit besonderem Schwerpunkt auf Miniaturisierung. Mitgeführt werden zehn Experimente, die im Rahmen von Europas erster wissenschaftlicher Mission zum Mond eine Serie technologischer Innovationen testen sollen. SMART-1, die erste einer Reihe "kleiner Missionen für fortgeschrittene technologische Forschung", ist Vorläufer einer neuen Philosophie zur Entwicklung von Leichtgewicht-Technik für Satelliten und Sonden. Ziel des Programms ist es, neue Lösungen zu finden, um die Kosten für Weltraummissionen zu senken und für dasselbe Geld mehr Weltraumwissenschaft zu ermöglichen. Dementsprechend wird der Nutzen nicht nur weltraumwissenschaftlicher Natur sein, sondern die bei der Mission eingesetzte Technologie soll auch der europäischen Raumfahrtindustrie helfen, wettbewerbsfähig zu bleiben und ihre Spitzenposition in technischem Know-how zu verteidigen. Im Mittelpunkt dieser ersten Mission der SMART-Reihe wird die Erprobung des solarelektrischen Antriebs - besser bekannt als Ionenantrieb - stehen. Hierbei handelt es sich um eine Schlüsseltechnologie, durch die künftige wissenschaftliche Missionen wie Bepi-Colombo zum Merkur und der Sonnenorbiter erst möglich werden. Jedoch soll nicht nur die Wissenschaft von dieser Technologie profitieren: Auch die Telekommunikationsindustrie verfolgt die Entwicklungen mit großem Interesse. (ku - Quelle: ESA)
» Artemis leitet erstmals Envisat-Bilder weiter 19. Maerz 2003 - Erstmals haben von Envisat aufgenommene Bilder ihren Bestimmungsort über ein Satellitenrelais erreicht: Sie wurden von dem geostationären ESA-Satelliten Artemis an das Datenverarbeitungszentrum im ESRIN bei Rom weitergeleitet. Zur Freude von ESA-Erdbeobachtungsdirektor José Achache "bedeutet die Weiterleitung von Bildern der Erde und wissenschaftlichen Messungen über Artemis für die Erdbeobachtungsmission Envisat, daß künftig mehr Daten erfaßt und heruntergeladen werden können und die Verteilung von Erdbeobachtungsdaten an die Endnutzer viel schneller erfolgen wird. All dies sind sehr gute Nachrichten." Für die ESA ist die Übertragung der Bilder also ein doppelter Grund zum Feiern; für den fortschrittlichen Datenrelais- und Technologiesatelliten Artemis (Advanced Relay Technology Mission) stellt sie die Krönung einer 18-monatigen Rettungsaktion dar, in deren Verlauf er auf seine geostationäre Einsatzbahn gehievt wurde, nachdem er bei seinem Start im Juli 2001 auf einer viel zu niedrigen Umlaufbahn ausgesetzt worden war. Der herkömmliche Treibstoff des Satelliten hätte für die Reststrecke nicht ausgereicht, weswegen die ESA-Ingenieure sein bahnbrechendes Ionenantriebssystem verwenden mußten. Dank dieses Systems und eines innovativen Einsatzes der chemischen Triebwerke konnten sie Artemis schließlich auf seiner vorgesehenen geostationären Bahn bei 21,5 Grad Ost positionieren. "Diese Rettungsaktion war eine gelungene Demonstration experimenteller Technologie", meint Claudio Mastracci, der Direktor der ESA für Anwendungen. "Ich freue mich, daß Artemis nun allen Raumfahrtnutzern zur Verfügung steht." Gotthard Oppenhäuser, der Artemis-Missionsleiter der ESA, erläutert die Ziele der Mission: "Es sollen im Orbit neue Technologien der Satellitenkommunikation qualifiziert und neue Kommunikationsdienste angeboten werden. Über das Datenrelaissystem können die Nutzer bei voller Wahrung der Sicherheit ihre Daten in Echtzeit erhalten." Artemis führt Nutzlasten für den beweglichen Landfunkdienst, Navigationssysteme und Datenrelaisverbindungen mit. Der Satellit arbeitet im S-Band (2 GHz), im Ka-Band (26 GHz) und auf optischen Frequenzen. Mit Envisat kommuniziert er auf den Frequenzen des Ka-Bands.
Der Aufbau einer operationellen Datenrelaisverbindung im Ka-Band zwischen Artemis und Envisat ist eine Premiere für Europa. Das System dient dem Nachweis der Weltraumtauglichkeit neuer Technologien und operationeller Verfahren und der Demonstration der komplexen Software, die sowohl im Boden- als auch im Weltraumsegment des Satelliten Anwendung findet. Ferner kann die Eignung von Datenrelaisnutzlasten begutachtet werden. Nach Abschluß der Einsatzerprobung der Verbindung von Satellit zu Satellit wird Envisat ab Ende April etwa die Hälfte seiner Daten über Artemis direkt an das Envisat-Datenverarbeitungszentrum im ESRIN senden. Die übrigen Daten werden weiterhin an die Bodenstation und das Datenverarbeitungszentrum für Envisat im schwedischen Kiruna übertragen, aber die zusätzliche Nutzung des Datenrelaissatelliten eröffnet dem Envisat-Datennetz umfangreiche neue Möglichkeiten. Die Bodenstation in Kiruna kann Envisat zehnmal am Tag während seiner rund 100-minütigen Erdumrundungen für etwa zehn Minuten "sehen". Aufgrund seiner orbitalen Position über Envisat kann Artemis dagegen bei fast allen vierzehn Umläufen des Satelliten pro Tag für längere Zeiträume mit ihm in Kontakt bleiben.
Durch die Übertragung eines großen Teils der Daten von Envisat an Artemis zur Weiterleitung ins ESRIN wird die Station Kiruna entlastet, wodurch dort eine Verkürzung der Verarbeitungszeit der Envisat-Daten auf weniger als drei Stunden nach dem Empfang ermöglicht wird. Der Einsatz von Artemis hat für die ESA den weiteren Vorteil, daß der Umfang der weltweit von Envisat - insbesondere mit seinem Verbesserten Radar mit synthetischer Apertur (ASAR) - erfaßten Daten erweitert, die Flexibilität des Bodensegments der Mission erhöht sowie eine Reservekapazität und somit eine größere Missionszuverlässigkeit für den Fall geschaffen wird, daß Probleme mit den Bordaufzeichnungsgeräten auftreten. "Artemis wird uns bei der Verbesserung unserer Dienste für die Envisat-Nutzer eine große Hilfe sein", glaubt Henri Laur, der Envisat-Missionsleiter der ESA. "Sein Einsatz wird die Bereitstellung von Envisat-Daten beschleunigen und bei der Datenverarbeitung entstehende Verzögerungen beseitigen."
Envisat feierte kürzlich seinen ersten Jahrestag im All. Der größte und leistungsstärkste Erdbeobachtungssatellit, der je gebaut wurde, war am 28. Februar 2002 von Europas Raumflughafen in Französisch-Guayana gestartet worden. Mit seinen zehn Instrumenten soll er ein umfassendes Bild der Ozeane, Landmassen, Atmosphäre und Eiskappen der Erde vermitteln. Von April an soll das optische Datenrelaissystem Artemis auch mit dem französischen Erdbeobachtungssatelliten SPOT 4 verbinden. Ab 2005 wird das Automatische Transferfahrzeug den Datenrelaisdienst regelmäßig nutzen, und voraussichtlich 2006 wird Columbus, das europäische Element der Internationalen Raumstation, für knapp fünf Stunden pro Tag Datenrelaisverbindungen über Artemis herstellen. (dm - Quelle: ESA)
» Sun-Earth Days: Mit der Sonne leben 17. Maerz 2003 - Zwischen dem 18.-23. März stellen Wissentschaftler europaweit die neusten Theorien über die Zusammenhänge zwischen Erde und Sonne und deren Einfluss auf das Leben auf der Erde im Rahmen der Sun-Earth Days vor. Die Sonne ist nicht einfach eine "Lichtkugel", die nur Hitze, Licht und andere Strahlen aussendet. Sie ist eher ein rastloses Tier, welches durch freigebende Gase und elektrischen Teilchen eine Art 'Weltraumwetter' schafft. Vieles von diesem Gas und den Teilchen treffen auf die Erde und rufen dabei wunderschöne Lichterscheinungen hervor, über die die Menschheit in ihrer Geschichte lange Zeit nur raten und staunen konnten.Tatsächlich wurde die Sonne schon für alles verantwortlich gemacht, vom Wetter bis zu Schwankungen an der Börse. Aber die Fakten von den Einbildungen trennen ist nun der neue Anreiz für Wissentschaftler. "Wir müssen lernen mit der Sonne zu leben, den sie verändert sich ständig und diese Veränderungen wirken sich auch auf uns aus," sagt Paal Brekke, Projektwissentschaftler der SOHO.
Es ist erwiesen, dass die Sonnenaktivitäten Satelliten in der Erdumlaufbahn zerstören können und Transformatoren zum druchbrennen bringen können. Es besteht auch eine Gefahr für Passagiere von hoch fliegenden Flugzeugen, speziell von neuen Flugzeugen, die entwickelt wurden, um noch höher und schneller zu fliegen. Das "International Living with a Star" Projekt, bei dem die ESA ein Mitglied ist, hat sich zum Ziel gesetzt die Sonne und ihre Auswirkungen auf unsere Umwelt zu verstehen. ESA's Sonnen-Missionen SOHO und Cluster überwachen die Sonne und die Einflüsse auf unser Leben. "Die Sun-Earth Days machen den Leuten klar welchen Einfluss die Sonne auf das alltägliche Leben hat. Je mehr unser Leben von der Raumfahrttechnik abhängt, zum Beispiel die Benutzung von Handys oder des GPS-Systems, umso empfindlicher sind wir gegenüber dem 'Wetter im All'," erklärt Brekke. (ak - Quelle: ESA)
» Erfolge von Mars Odyssey 15. Maerz 2003 - Die NASA-Sonde 2001 Mars Odyssey hat viel erreicht: Nach einem Jahr verändert sie das Bild des Roten Planeten. "In nur einem Jahr hat Mars Odyssey unser Verständnis von den Materialien des Roten Planeten fundamental verändert - über und unter der Oberfläche", sagte Dr. Jeffrey Plaut, Projektwissenschaftler der Sonde vom NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL). Während ihrem ersten Jahr der Beobachtung der Marsoberfläche hat das Kamerasystem der Sonde detaillierte Karten der Mineralien erstellt, die in dem Gestein des Roten Planeten vorkommen. "Eine große Überraschung war für uns die Entdeckung von Olivine-reichen Gesteinsstrukturen in der sogenannten Ganges-Schlucht. Die Verbindung Olivine kann sehr leicht durch flüssiges Wasser zerstört werden. Seine Präsenz deutet darauf hin, dass in diesem alten Gebiet des Mars schon sehr lange kein Wasser geflossen ist", sagte Dr. Philip Christensen, Forscherin für das Thermal emission imaging system der Sonde. "Infrarot-(Wärme-) Aufnahmen sind zu einem bemerkenswerten Werkzeug geworden, die Marsoberfläche zu kartografieren. Die Temperaturdifferenzen, die wir in Tag- und Nachtbildern sehen, zeigten komplexe Gesteinsschichten auf, die durch Lavaströme, Einschlagskrater, Wind und vielleicht auch Wasser in der Geschichte des Mars geformt wurden", sagte Christensen. Odyssey hat im Marsorbit außerdem Strahlungswerte gemessen, die sehr viel höher sind als in einem tiefen Erdorbit. "Das Martian radiation environment experiment hat Vermutungen bestätigt, wonach zukünftige menschliche Forscher am Mars einem erhöhten Gesundheitsrisiko durch die Strahlung ausgesetzt sein werden", sagte Dr. Cary Zeitlin, die am Martian radiation environment experiment arbeitet. "Wir haben zudem solare Partikelströme entdeckt, die von erdnahen Strahlungsmessern nicht gemessen werden konnten." Die Gamma ray spectrometer suite, die bereits am Anfang der Mission große Wasserstoffmengen gespeichert in Wasser nahe der Marsoberfläche entdeckt hatte, begann daneben mit der Untersuchung der elementaren Zusammensetzung der Oberfläche. "Wir werfen gerade einen ersten Blick auf die globale Karte der Elemente auf der Marsoberfläche und wir sehen ihn einem völlig neuen Licht - dem Gamma-"Licht". Dies offenbart uns Aspekte der Zusammensetzung der Oberfläche, die wir vorher nie gesehen haben", sagte Dr. William Boynton, Teamleiter für die Gamma ray spectrometer suite. Weitere Informationen zur Sonde 2001 Mars Odyssey finden Sie auf unserer Sonderseite unter http://mars2001.raumfahrer.net. (ku - Quelle: NASA JPL)
» Astronomen beobachten erstmals verdampfenden Planeten 14. Maerz 2003 - Mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops ist es Astronomen erstmals gelungen, das Verdampfen der Atmosphäre eines extrasolaren Planeten zu beobachten. Auf Dauer könnte ein großer Teil dieses Planeten verschwinden und lediglich ein dichter Kern zurückbleiben. Extrasolare Planeten dieser Art wurden „heiße Jupiter“ getauft. Diese Gasriesen befinden sich in sehr nahen Umlaufbahnen um ihren Stern und werden von ihm angezogen wie Nachtfalter vom Licht. Der Exoplanet mit der Bezeichnung HD 209458b umkreist seinen gelblichen, sonnenähnlichen Stern in „nur“ 7 Millionen km Entfernung (zum Vergleich: Jupiter, der nächste Gasriese in unserem Sonnensystem, ist 780 Millionen km von unserer Sonne entfernt). Für eine Umrundung seines Sterns benötigt er 3,5 Tage. Die jüngsten Beobachtungen mit dem gemeinsam von der ESA und der NASA betriebenen Hubble-Weltraumteleskop zeigen, daß der Planet von einer heißen, aufgeblähten und in den Weltraum entweichenden Wasserstoffatmosphäre umgeben ist. Wegen dieser riesigen Wasserstoffhülle gleicht der Planet einem Kometen, da er einen Schweif hinter sich herzieht. Auch die Erde hat eine ausgedehnte Atmosphäre, aus der Wasserstoffgas entweicht, aber die Verlustrate ist deutlich niedriger. Die Entdeckung wird von einem vornehmlich europäischen Team unter der Leitung von Alfred Vidal-Madjar (Institut für Astrophysik des CNRS in Paris (IAP/CNRS), Frankreich) in der am 13. März erscheinenden Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“ bekanntgegeben. „Uns überraschte, daß sich die Wasserstoffatmosphäre dieses Planeten über 200 000 km erstreckt“, so Vidal-Madjar. Die Erforschung extrasolarer Planeten ist keine einfache Angelegenheit, vor allem wenn sie ihrem Zentralstern sehr nahe sind, weil in der Regel das Sternenlicht zu stark blendet. Auch in diesem Fall konnte Hubble den Planeten wegen seiner zu großen Nähe zu seinem Stern nicht direkt fotografieren. Die Astronomen konnten HD 209458b jedoch indirekt beobachten, da er jedesmal, wenn er vor dem Stern vorbeizieht, das Licht eines kleinen Teils des Sterns verdeckt. Licht, das um den Planeten herum dessen Atmosphäre durchdringt, wird gestreut und erhält eine für diese Atmosphäre charakteristische „Signatur“. Vergleichbar ist dies mit dem Sonnenlicht, das die Erdatmosphäre bei Sonnenuntergang in schrägem Winkel durchdringt und dadurch rot erscheint. Mit Hilfe von Hubbles abbildendem Spektrographen (STIS) konnten die Astronomen messen, wieviel die Atmosphäre des Planeten aus den Lichtstrahlen des Sterns herausfiltert. Sie sahen einen überraschenden Abfall in der Wasserstoffemission des Sterns, wofür das Vorhandensein einer riesigen, aufgeblähten Atmosphäre die beste Erklärung ist. Warum entweicht die Atmosphäre? Die äußere Atmosphäre des Planeten wird durch den nahen Stern so stark erhitzt und aufgebläht, daß sie beginnt, sich der Anziehungskraft des Planeten zu entziehen. Unter dem Einfluß der von dem Stern ausgehenden sengenden Hitze verdampft der Wasserstoff in der oberen Atmosphäre des Planeten. „Die Atmosphäre wird erhitzt, so daß der Wasserstoff sich der Anziehungskraft des Planeten entzieht und unter dem Druck des Sternenlichts zu einem breiten Schweif hinter dem Planeten aufgefächert wird, der dem eines Kometen ähnelt“, sagt Alain Lecavelier des Etangs vom Pariser Institut für Astrophysik. Die Astronomen schätzen, daß mindestens 10 000 Tonnen Wasserstoff pro Sekunde von HD 209458b entweichen, möglicherweise aber noch viel mehr. Der Planet könnte daher bereits einen recht großen Teil seiner Masse verloren haben. HD 209458b gehört zu einer besonderen Art extrasolarer Planeten, die als „heiße Jupiter“ bekannt sind. Diese Planeten umkreisen ihren Stern in gefährlicher Nähe. Es handelt sich um gasförmige Riesenplaneten, die sich wohl in den kalten Randregionen des Sternensystems gebildet und dann spiralförmig zu ihren nahen Umlaufbahnen hinbewegt haben. Diese neue Entdeckung könnte erklären helfen, warum heiße Jupiter ihr Zentralgestirn so oft in einem Abstand von wenigen Millionen Kilometern umlaufen. Sie kommen ihrem Stern selten näher als 7 Millionen Kilometer - die Entfernung im Fall von HD 209458b. Der kürzeste bekannte Abstand beträgt 5,7 Millionen Kilometer. Heiße Jupiter haben eine Umlaufzeit von höchstens 3 Tagen. Vielleicht ist die Verdampfung der Atmosphäre eine mögliche Erklärung für die den Umlaufbahnen heißer Jupiter gesetzte innere Grenze. (la - Quelle: ESA)
» Kleinste Weltraumstruktur entdeckt 13. Maerz 2003 - Vielleicht hilft diese Struktur Rückschlüsse auf andere Phänomene im Weltraum zu erhalten. Mit Hilfe von empfindlicherem neuem Equipment untersuchen Astronomen elektromagnetische Emissionen, die von einem sich schnell drehenden Stern stammen, den sie entdeckt haben, was ihnen zufolge die kleinste Struktur, die bisher im tiefen Weltall gefunden wurde, ist. Der Stern ist ein Pulsar. Er ist als Krabben-Pulsar bekannt, weil er eine wolkenartige Ladung Gas, die Krabben-Nebel genannt wird, hinter sich herzieht. Der Krabben-Pulsar ist ein Neutronenstern - ein sehr dichter Stern, der vollständig aus Neutronen besteht - dessen Geschwindigkeit einen Übersteuerungszustand erreicht hat. Er rotiert 33 mal in der Sekunde. Wissenschaftler hoffen durch das Objekt zudem zu erfahren, wie Pulsare kräftige und größtenteils mysteriöse elektromagnetische Ausbrüche erzeugen. Der Pulsar strahlt ein starkes Leuchtfeuer von Energie ab, das bei jeder Umdrehung erkannt werden kann, wie bei dem Strahl eines Leuchtturms, der über den Himmel fegt. Mit Hilfe von spezieller Ausrüstung konnten die Forscher die ersten Ausbrüche von Energie des Pulsars in winzige Zeitsegmente unterteilen. Sie fanden heraus, dass Unterpulse nicht länger als zwei Nanosekunden dauerten und so konnten sie folgern, dass sie in einer Region entstanden sein müssen, die nicht größer als 61 Zentimeter ist, denn das ist der Weg, den Licht innerhalb von zwei Nanosekunden zurücklegt. Die Wissenschaftler erklären sich das so: Die elektromagnetischen Wellen werden in starken Magnetsphären erzeugt, die überhalb der beiden magnetischen Pole des Pulsars existieren. Dort enthält superheißes Gas, genannt Plasma, elektrisch geladene Partikel, die von dem starken elektrischen und magnetischen Feld beeinflusst werden. Die eingebetteten Nanopulse müssen dabei durch einen recht seltsamen Prozess entstehen, bei dem so genannte Dichte-Wellen in dem Plasma mit ihrem eigenem elektrischen Feld reagieren, wobei sie sich dadurch solange aufschaukeln bis sie einen Punkt erreicht haben, bei dem sie "explosionsartig kollabieren". Die Forscher vermuten, dass sich alle anderen elektromagnetischen Pulsare ähnlich verhalten könnten. Aber um dies genau bestimmen zu können, wird es nötig sein, weitere zu beobachten. (lz - Quelle: Space.com)
» Ausstellung: Raumtransporter der Zukunft 11. Maerz 2003 - „Der Neue Weg ins All – Raumtransporter der nächsten Generation“ ist das Thema einer hochinformativen Ausstellung der Deutschen Forschungsgemeinschaft unter Mitwirkung der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA, die am Donnerstag, dem 13. März, 18.00 Uhr, eröffnet und bis zum 26. April in München zu besichtigen sein wird. Kernproblem der Raumfahrt sind die Transportkosten für ein Kilogramm Nutzlast in den Weltraum. Für Einweg-Raketensysteme liegen sie derzeit bei 11 000 bis 25 000 Dollar je Kilogramm. Zu hoch, um langfristig im Wettbewerb bestehen zu können. Gefragt sind kostengünstige, flexible und umweltverträgliche, wiederverwendbare Systeme: Unkonventionelle Recycling-Lösungen, die die Kosten auf etwa ein Zehntel sinken lassen. Diesen Trend reflektiert die Ausstellung in anschaulicher Weise. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung einer neuen Generation von Raumtransportsystemen, die wie ein normales Flugzeug auf einem Airport starten und landen können. Am Beispiel einer fiktiven Mission lernt der Besucher zunächst die Elemente eines Fluges – Start, Flug, Aufstieg, Rückkehr, Landung – sowie die jeweiligen Problembereiche kennen. Parallel hierzu werden die Ergebnisse der drei DFG-geförderten Sonderforschungsbereiche „Grundlagen des Entwurfs von Raumflugzeugen“ der RWTH Aachen, „Transatmosphärische Flugsysteme“ von der TU München und der Bundeswehr-Universität München sowie „Hochtemperaturprobleme rückkehrfähiger Raumtransportsysteme“ von der Universität Stuttgart (Hitzeschutzkacheln) vorgestellt. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist mit mehreren Projekten an diesen Sonderforschungsbereichen beteiligt. Hopper - der Euro-Shuttle Die erarbeiteten Grundlagen fanden Eingang in Projekte mehrerer Industrieunternehmen, wie beispielsweise der Astrium GmbH, Bremen und Ottobrunn, der MAN Technologie AG, Augsburg, dem Münchner Unternehmen Kayser-Threde sowie OHB-System in Bremen. Eines dieser Projekte ist Hopper. Dahinter verbirgt sich ein unbemanntes autonomes Fluggerät, Europas wiederverwendbare Raumfähre. Der Start erfolgt horizontal auf einem 4 km langen Schlitten vom europäischen Weltraumhafen Kourou in Französisch-Guyana. Bereits wenige Minuten danach setzt Hopper in 130 km Höhe die Satellitennutzlast mit Oberstufe aus und kehrt dann automatisch zur Erde zurück. Die Oberstufe wird gezündet. Sie bringt den Satelliten an den gewünschten Ort im niederen, mittleren oder geostationären Orbit (LEO, MEO, GEO). Bei der Rückkehr des kompakten Hopper wird der Eintrittswinkel in die Atmosphäre so optimiert, dass die entstehende Reibungswärme bedeutend niedriger ist als an der Außenhaut des US-Shuttle. Damit können die anfälligen und teuren Hitzeschutzkacheln durch ein kostengünstiges und wartungsfreundliches Wärmeschutzsystem ersetzt werden. Aufgrund seiner Flugbahn kann Hopper jedoch nicht wieder zum Startplatz zurückkehren. Er landet im Hoheitsgebiet der ESA-Mitgliedsstaaten auf den Azoren oder einer anderen Insel im Atlantik. Der Rücktransport von Hopper erfolgt auf dem Schiffsweg. Sollte sich die ESA für das Hopper-Konzept entscheiden, so kann das Fluggerät ab 2015 einsatzbereit sein. Per aspera ad ASTRA Um Hopper letztendlich bauen zu können, bedarf es eines Zwischenschritts: Phoenix. Mit dem kleinen Demonstrator sollen die innovativen Technologien am realen Objekt getestet werden. Aufgrund der Vielzahl physikalischer Einflüsse in der Atmosphäre können nämlich nicht alle Details des Fluggeräts mit Hilfe von Computersimulationen oder Windkanalversuchen geprüft werden. Phoenix und Hopper sind eingebettet in die Entwicklungsprogramme TETRA (Technologieprogramm für zukünftige Raumtransportsysteme) sowie ASTRA (Ausgewählte Systeme und Technologien für zukünftige Raumtransportsystem-Anwendungen). ASTRA wiederum bildet den deutschen Beitrag zur Entwicklung wiederverwendbarer Transportsysteme auf europäischer Ebene. Im Rahmen von ASTRA sollen alle erforderlichen Systemfähigkeiten für einen autonomen Zugang zum All konzipiert werden: Von den nötigen Bodenanlagen (Bodeninfrastruktur, Nutzlastintegration, Flugvorbereitung, Flugbahnsteuerung) über die Absetzmechanismen für Nutzlasten bis hin zu Wartungsregeln für das Transportsystem und die Rückkehr sowie Landung (Wiedereintrittstechnologien, Bahnverfolgung und Telemetrie, Manövrieren im Hyperschall). Bei dem wiederverwendbaren System geht es vorerst um hohe Wirtschaftlichkeit des Satellitentransportes. Hopper könnte theoretisch aber auch Touristen befördern. Perspektiven sind also genug gegeben. "Der Neue Weg ins All" steht Jedermann offen Die Ausstellung "Der neue Weg ins All" wirft einen Blick in diese Zukunft der Raumfahrt. Reich illustrierte, allgemeinverständliche Texttafeln sowie eine Vielzahl von Exponaten – darunter die geflogene Weltraumkapsel MIRKA mit den Hitzeschutzkacheln, Steuerklappen aus faserverstärkter Keramik für den Raumgleiter X-38 – geben Einblick in die neuen Konzepte. Multimedia-Präsentationen mit Videofilmen, Computeranimationen sowie ein mehrfarbiger Ausstellungskatalog runden das Angebot ab. Die Ausstellung wird am 13. März, 18.00 Uhr, in der Bayerischen Akademie der Wissenschaften in einem Festakt eröffnet. Sie ist in der Münchner Residenz, Marstallstr. 8, vom 14. März bis 26. April 2003, Dienstag - Samstag, 11-18 Uhr zu besichtigen (Karfreitag geschlossen). Der Eintritt ist frei. (ku - Quelle: ESA)
» ESA eröffnet erste Deep-Space Station 10. Maerz 2003 - Am 5. März eröffnete die ESA mit einer Feier ihr erstes Deep Space Teleskop in West-Australien. Die Fertigstellung des New Norcia Einrichtung ist ein wichtiges Ereignis für die ESA. Die Station wird, zusammen mit Rosetta und Mars Express eine wichtige Rolle in den Deep Space Missionen der ESA spielen. Den Start von Mars Express erwartet man im Mai diesen Jahres. Das Herzstück der Station ist die 600 Tonnen schwere, 40 Meter hohe Antenne. Es kann den 35 Meter großen Teller mit 540 Tonnen bewegen und hält dabei die hohe Präzision ein. New Norcia ist die erste Bodenstation einer Serie, welche die ESA überall auf der Welt baut um ihr eigenes Deep Space Netzwerk in den kommenden Jahren aufzubauen. Im April begann man mit dem Bau der 28 Millionen Euro Anlage. Die letzten sechs Monate im Jahr 2002 nutzte man für das Testen der Elektronik und Kommunikations-Einrichtung. Nach einer bemannten Periode wurde die Anlage vom European Space Perations Centre in Darmstadt/Deutschland und vom the Perth International Telecommunications Centre in Gnangara gesteuert. Professor David Southwood, ESA Science-Direktor sagte, dass der Standort aus mehreren hundert Orten in der Südhemisphäre ausgewählt worden sei. "Diese Gegend hat hervorragende Wetterbedingungen, sitzt auf dem richtigen Breitengrad für Deep Space-Operationen und liegt soweit weg von bewohnten Gebiet das die Antennen nicht gestört werden", sagte Southwood. "West-Australien hat auch eine gute Telekommunikations-Infrastruktur und wir arbeiten eng mit der Xantic zusammen, weil diese Erfahrung in der Wartung und Pflege solcher Anlagen haben." "Die Zusammenarbeit mit den Australiern hat sich als sehr zufriedenstellend erwiesen. Die dortigen Firmen arbeiteten sehr gut mit dem internationalen Experten zusammen. Viele von denen, die jetzt an der Station arbeiten wechselten von der Industrie aus hohen Positionen." Der Premier von Westaustralien, Hon Dr. Geoff Gallop, schaltete die Station offiziell ein. (ak - Quelle: ESA)
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HotSpot: Wissenschaftliche Instrumente und Ziele
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von Michael Stein | |
Die beiden 2003 Mars Rover sind mit einem Satz wissenschaftlicher Instrumente und Kameras ausgerüstet, um verschiedene Fragestellungen zu beantworten.
Die wissenschaftlichen Instrumente und Kameras kann man in zwei Gruppen unterteilen. Zum einen sind dies zwei Systeme, die Aufnahmen der näheren und weiteren Umgebung im sichtbaren und infraroten Wellenbereich anfertigen können: Pancam und Mini-TES. Diese beiden Instrumente dienen zur Orientierung im Gelände sowie zur Auswahl von wissenschaftlich lohnenswerten Zielen, die dann von den Rovern angefahren und näher untersucht werden. Der anderen Instrumentengruppe gehören zwei Spektrometer und eine Kamera an, mit denen detaillierte Untersuchungen einzelner Gesteinsbrocken und des Marsbodens möglich sind: APXS, das Mössbauer-Spektrometer sowie der Microscopic Imager.
Die Fernaufklärer
Die Pancam (= Panoramic Camera) ist an der Spitze eines hochklappbaren Mastes angebracht, so dass sie Aufnahmen aus einer Höhe von ca. 1,30 m über dem Marsboden machen kann. Das Kamerasystem besteht aus zwei identischen Kameras, die im Abstand von 30 cm fast parallel zueinander auf einer waagerechten Halterung an der Mastspitze angebracht sind. Diese Halterung beherbergt darüber hinaus noch Kameras für die Rover-Navigation und ist um 360° drehbar, so dass ohne eine Bewegung des Rovers Aufnahmen in jeder gewünschten Richtung möglich sind. Tatsächlich sind die beiden "Pancam-Augen" minimal zueinander gedreht (mit insgesamt 1° Abweichung von der Parallelen), was den stereoskopischen Effekt der Aufnahmen noch verbessert. Die Pancam ist in der Lage, wissenschaftlich nutzbare stereoskopische Aufnahmen in einem Entfernungsbereich von rund 5 bis 100 m zu schießen. Vor jeder der beiden Pancam-Linsen befindet sich ein Rad mit acht Filtereinsätzen, so dass Aufnahmen in verschiedenen Wellenlängen zwischen 430 und 980 nm, also im gesamten Bereich des sichtbaren Lichts bis hin zum Infrarot gemacht werden können. Die Pancam-Aufnahmen werden bereits im Rover-Computer automatisiert bearbeitet, bevor sie in komprimierter Form Richtung Erde geschickt werden.
Beim Mini-TES (= Mini-Thermal Emission Spectrometer) handelt es sich um einen Spektrometer, der die von Gesteinsbrocken und anderen Untersuchungsobjekten emittierte infrarote Strahlung (= Wärmestrahlung) auffängt und analysiert. Die zu untersuchende Strahlung wird durch Spiegel an der Mastspitze zu dem unterhalb des Kameramastes angebrachten Gerät geführt, da das Mini-TES für eine Montage an der Mastspitze viel zu groß und schwer ist. Eine spektrale Analyse der aufgefangenen infraroten Strahlung enthüllt viel über die Zusammensetzung des untersuchten Gesteins oder Marsbodens: Kohlenstoffe, Silikate, organische Moleküle und durch Wasser geformte Minerale können auf diese Weise entdeckt werden. Da die infrarote Strahlung sogar die Staubschichten durchdringt, mit denen sämtliche Oberflächenstrukturen aufgrund der staubhaltigen Marsatmosphäre bedeckt sind, ist das Mini-TES für die Entdeckung von interessanten Untersuchungsobjekten besonders wertvoll. Die gemessene Wärmestrahlung gibt den Wissenschaftlern weiterhin Aufschluss über die Wärmespeicherkapazität der verschiedenen marsianischen Gesteine und Böden, und durch Messung der von oben einfallenden infraroten Strahlung wird erstmals sogar die Erstellung eines hochaufgelösten Temperaturprofils der Marsatmosphäre möglich.
Auf Tuchfühlung
Wenn die Missionsspezialisten auf der Erde mit Hilfe von Pancam und Mini-TES einen interessanten Gesteinsbrocken (oder eine interessante Stelle des Marsbodens) ausfindig gemacht haben, wird der Rover mit Hilfe der Navigationskameras und der Pancam-Aufnahmen in unmittelbare Nähe zu dem ausgewählten Kandidaten gebracht. Anschließend werden die an einem ausfahrbaren Arm montierten wissenschaftlichen Geräte der zweiten Gruppe in Stellung gebracht, was hier nichts anderes bedeutet als direkt an den Untersuchungsgegenstand gehalten zu werden. Damit die Ergebnisse nicht durch den bereits erwähnten allgegenwärtigen Marsstaub verfälscht werden - schließlich möchten die Wissenschaftler mehr über die Zusammensetzung der Gesteine und nicht über die des Marsstaubes wissen - haben sich die Ingenieure ein kleines, aber geniales Werkzeug einfallen lassen: RAT. Das Rock Abrasion Tool ist das marsianische Pendant zum Geologenhammer, den Geologen auf der Erde benutzen, um das Innere von Felsen und Gestein für Untersuchungszwecke freizulegen. Das RAT wird von dem Instrumentenarm des Rovers gegen die Gesteinsoberfläche gepresst und schleift dann mit Hilfe einer Schleifscheibe eine kreisförmige Fläche mit 5 cm Durchmesser und 5 mm Tiefe in die äußere Staub- und Gesteinsschicht. Wenn diese vorbereitende Arbeit erledigt ist, kommen die beiden Spektrometer und die Kamera für mikroskopische Aufnahmen zum Einsatz.
Der Microscopic Imager ist eine Kombination aus Mikroskop und Kamera, mit dem Nahaufnahmen von Gestein und Marsboden gemacht werden können. Er ist zusammen mit dem RAT, dem APXS und dem Mössbauer-Spektrometer an dem ausfahrbaren Instrumentenarm des Rovers angebracht und soll visuelle Informationen über die mit den anderen beiden Instrumenten untersuchten Gesteine liefern, um eine korrekte Analyse der von diesen Instrumenten gelieferten Daten zu erleichtern. Die Kamera wird zu diesem Zweck bis auf eine Entfernung von etwa 6 cm an die aufzunehmende Probe gebracht und kann dann ein Schwarzweiß-Bild aufnehmen, das eine Fläche von rund 3 × 3 cm abdeckt. Die Aufnahmen des Imagers werden die Charakterisierung von unter Wasser geformtem Sedimentgestein erleichtern und dadurch Rückschlüsse auf frühere Wasservorkommen zulassen. Auch Verformungen des Gesteins aufgrund vulkanischer Aktivitäten oder durch Asteroideneinschläge werden mit Hilfe des Microscopic Imager sichtbar gemacht.
Zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Marsgestein und Marsböden dient der APXS (= Alpha-Particle-X-Ray Spectrometer) an Bord der Mars-Rover. Hierzu wird das Instrument direkt an die zu untersuchende Probe gepresst, die dann mit Alphateilchen und Röntgenstrahlung aus einer Quelle im Inneren des Spektrometers beschossen wird. Durch Analyse der Energiespektren der von der Probe zurückgeworfenen Alphateilchen und emittierten Röntgenstrahlung kann das Vorhandensein einer Vielzahl chemischer Elemente (allerdings nicht von Wasserstoff) in der Probe nachgewiesen werden. Der Messvorgang ist relativ langwierig und nimmt mindestens zehn Stunden in Anspruch, wofür üblicherweise die Marsnacht genutzt werden wird. Die so gewonnenen Erkenntnisse können den Wissenschaftlern beispielsweise Auskunft über Verwitterungsprozesse und Aktivitäten von Wasser auf dem Mars liefern.
Das letzte Instrument zur Nahuntersuchung von Marsgestein und -böden schließlich ist der so genannte Mössbauer-Spektrometer. Auch dieses Gerät wird wie der APXS in direkten Kontakt zur Probe gebracht und benötigt eine lange Messdauer von mindestens 12 Stunden, um akkurate Ergebnisse zu liefern. Der Mössbauer-Spektrometer soll das Vorhandensein und die Zusammensetzung eisenhaltiger Mineralien mit hoher Genauigkeit messen, da die wichtigsten Mineralien auf dem Mars Eisen enthalten und Informationen über die frühen Umweltbedingungen des Planeten liefern können. Darüber hinaus kann das Gerät die magnetischen Eigenschaften von Oberflächenmaterial untersuchen und Minerale identifizieren, die in heißen, wasserhaltigen Umgebungen geformt wurden und möglicherweise fossile Spuren marsianischer Lebensformen bewahrt haben könnten.
Wissenschaftliche Ziele
Die Landestellen der beiden Missionen werden Gebiete sein, in denen früher einmal mit hoher Wahrscheinlichkeit Wasser vorhanden war. Das wissenschaftliche Ziel der Mars Rover ist dementsprechend die Gewinnung neuer Erkenntnisse über die Geschichte des Marsklimas und -wassers durch Untersuchung geologischer Formationen vor Ort. Dahinter steht natürlich auch die Frage, wie lebensfreundlich die Bedingungen auf diesem Nachbarplaneten der Erde einmal gewesen sein mögen - uns Menschen ist anscheinend der Drang eigen, Nachbarn in einem ansonsten unfassbar und lebensfeindlich erscheinenden Universum zu suchen, auch wenn es hier wohl nur um Nachbarn einer niedrigen Entwicklungsstufe in einer längst vergangenen Zeit geht.
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Space Focus: Jetströme - der Zusammenhang zwischen Radioblasen und Galaxienkern
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von Tilman Kaiser | |
In den 1970-ern sollten aufgrund von Beobachtungen galaktischen Kerne und Quasare im
Radiobereich mit einer neuen Generation von Radiointerferometern mit einem Auflösungsvermögen von einer Bogensekunde Fortschritte in der Frage nach dem Zusammenhang periphären Radioblasen und zentralen Kernen gemacht werden.
Zu dieser neuen Generation von Radiointerferometern gehörte das Very Large Array, das sich als ein in Y-Form angeordnetes Feld von einzelnen Radioteleskopen in New Mexico befindet.
In einer Aufnahme des VLA von der Radiogalaxie Cygnus A ist sehr schön zu sehen, dass
ein kontinuierlicher Strom vom Zentrum der Radiogalaxie bis zu den großen Radioblasen
führt.
Noch vor dieser Entdeckung mit dem VLA hatte sich Martin Rees, ein Schüler von Sciama in Cambridge Gedanken über einen möglichen Zusammenhang zwischen der Radiostrahlung in den äußeren Radioblasen und der zentralen Radiostrahlung des Galaxienkerns gemacht.
Rees hatte die Idee, das Galaxienkern als eine Art Kraftwerk fungierte, das nicht nur für die Radiostrahlung im Zentrum, sondern auch für die Radiostrahlung in den beiden Radioblasen sorgte. Er hatte angenommen, dass die Energie vom Zentrum mittels langwelliger Strahlung nach außen übertragen wird. Als Kollegen von Rees (Longair, Ryle, Scheuer) die Theorie von Rees überarbeiteten, stellten sie fest, dass die Übertragung der Energie auch über Magnetfelder mittels Gasströmen funktionieren konnte. Rees erkannte schnell den Vorteil dieser magnetischen Gasstrahlen und trieb die Theorie dieser Jetströme mit seinem Studenten Roger Blandford voran. Diese Theorie fand nun durch die neuen Aufnahmen im Radiobereich erstmals empirische Bestätigung.
In den 80-ern wurden schließlich Radiointeferometer gebaut, deren Auflösungsvermögen
1000-mal besser war als die besten damals zu Verfügung stehenden optischen Teleskope.
Diese Radiointeferometer werden als Very Long Baseline Interferometer (VLBI)
bezeichnet und bestehen aus Radiotelekopen, die sich in einem bestimmten Abstand auf
verschiedenen Kontinenten befinden und zusammengeschaltet sind, damit ihre Signale überlagert werden können.
Mit ihrem Auflösungsvermögen konnte sichtbar gemacht werden, dass die Jets bis an den
innersten Bereich einer aktiven Galaktie herankommen.
Aus der Form der Jets konnten nun auch andere Rückschlüsse auf die zentrale Energiequelle
gemacht werden. Geradlinige Jets mit einer Länge von mehreren Millionen Lichtjahren
mussten aus einer Quelle gekommen sein, die wie ein stabiler Kreisel über einen Zeitraum von Millionen Jahre ihre Emissionsrichtung nicht verändert hatte.
Im letzten Newsletter wurde beschrieben, wie in den 60-ern die mathematischen und
astrophysikalischen Grundlagen für die Rotation von Schwarzen Löchern erarbeitet wurden. In den 80-ern gab in der Tat einen Vorschlag, der zur Erklärung der geradlinigen Jets durch stabile Kreisel mit einem Ausmaß von einem Lichtmonat und der Fähigkeit, energiereiche Strahlen zu produzieren, riesige rotierende Schwarze Löcher bemühte.
In den 70-igern wurden verschiedene Modelle zur Bildung von doppelten Jets um ein rotierendes Schwarzes Loch entworfen. Ein für viele Astrophysiker attraktives Modell wurde
von dem inzwischen promovierten Blandford und einem Cambridger Studenten R. Znajek entwickelt. In diesem Modell wird ein Prozess beschriebenen, der inzwischen zum
Blandford-Znajek_Prozess avanciert ist. Im Blandford-Znajek-Prozess werden die Magnetfeld-Linien, die direkt durch das rotierende Schwarze Loch gehen, durch die Rotationsbewegung korkenzieherartig nach außen entlang der Rotationsachse verzwirbelt. Die Drehbewegung der Magnetfeldlinien hat zur Folge, das geladene Gasströme, die von der Seite über die Akkretionsscheibe ständig an das Schwarze Loch herangetragen werden, zum Teil von dem verzwirbelten Magnetfeld erfasst und in Richtung der Rotationsachse nach außen geschleudert werden. So sorgt das rotierende Schwarze Loch für die Anziehung von Teilchen über eine mitrotierende Akkretionsscheibe und zum anderen für die Bildung von Jets entlang der Rotationsachse, die Teilchen wiederum nach außen befördert.
Es gibt auch noch andere Modelle zur Jetbildung, bei denen die Magnetfeldlinien außerhalb des Schwarzen Loches verlaufen oder die ganz ohne Magnetfelder arbeiten.
Literatur:
K.S. Thorne:
"Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy",
In: "The Common Wealth Fund Book Programme"
hrsg.:Lewis Thomas, Bd. 9, 1993
M. Begelman, M. Rees:
"Gravity's Fatal Attraction" Scientific American Library, New York 1996
M.S. Longair: "Our Evolving Universe", Cambridge University Press 1996
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ISS Weekly Report: Vorbereitungen auf zweiten Ausstieg beginnen
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von Michael Schumacher | |
Die sechste Stammbesatzung, die aus Kommandant Kenneth Bowersox, Bordingenieur Nikolai Budarin und National Aeronautics and Space Administration (NASA) International Space Station (ISS) Science Officer (SO) Donald Pettit besteht, führte diese Woche weitere wissenschaftliche Untersuchungen, Reparaturen sowie Aufrüstungen an Bord der Raumstation durch. Außerdem besprachen sie Pläne für die zweite Extravehicular Activity (EVA) ihrer Mission.
Bowersox und Pettit installierten am Montag, dem 17. März 2003 eine neue Pump Package Assembly (PPA) im Moderate Temperature Control Loop (MTL) des Thermal Control System (TCS) des amerikanischen Laboratory Module "Destiny", das die Kühlung der Avionikkontrollgehäuse der Raumstation gewährleistet. Die alte Pumpe versagte am Sonntag, dem 16. März 2003. Die neue Pumpe wurde am Dienstag, dem 18. März 2003 in Betrieb genommen, aber eines ihrer Überprüfungsventile verklemmte sich in der offenen Position. Am Donnerstag, dem 20. März 2003 arbeiteten die sechste Stammbesatzung und die Flugkontrollmannschat zusammen daran, dieses Überprüfungsventil zurückzusetzen, die PPA zum Laufen zu bringen und den Betrieb der MTL zu bestätigen. Die Kühlung der Systeme in "Destiny" wurde während der Übergangszeit durch den Low Temperature Control Loop (LTL) des TCS gewährleistet.
Während die beiden amerikanischen Astronauten am Montag, dem 17. März 2003 die neue Pumpe installierten, rüstete der russische Kosmonaut Budarin die Kontrollsoftware des russischen Computersystems auf. Am Mittwoch, dem 19. März 2003 war die sechste Stammbesatzung den Flugkontrolleuren am Boden dabei, auf das durch einen Computerbefehl zurückgeführte Herunterfahren vieler Raumstationssysteme und Wissenschaftsausrüstung. Nachdem das russische Computersystem neu geladen wurde, war ein Terminalcomputer im Service Module "Swjesda" nicht in der Lage, mit dem amerikanischen Guidance, Navigation and Control (GN&C) Computer Nummer 2 zu kommunizieren, der zu dieser Zeit die Kontrolle innehatte. Als die beiden Computer aufgrund des andauernden Softwareüberganges nicht miteinander kommunizieren konnten, war eine routinemäßige Übergabe der Lagekontrolle der Raumstation an das russische Segment nicht möglich. Darauf begannen die amerikanischen Computer mit dem Herunterfahren von nicht entscheidenden Systemen. Die Flugkontrolleure im Mission Control Center (MCC) in Texas starteten alle Systeme innerhalb weniger Stunden wieder. Die Lagekontrolle der Raumstation wurde zu keinem Zeitpunkt verloren und kein Raumstationssystem erlitt irgendwelchen Schaden.
Die sechste Stammbesatzung begann zudem mit einer Besprechung des Zeitplanes für die zweite EVA im Rahmen ihrer Mission, die gegenwärtig für den 08. April 2003 geplant ist. Bowersox und Pettit, die den ersten Ausstieg der Mission am 15. Januar 2003 durchgeführt hatten, bereiten sich auf einen weiteren Ausstieg zu mehreren Arbeitsplätzen entlang der Integrated Truss Structrue (ITS) vor, an denen sie Stromanschlüsse rekonfigurieren werden, einen Lichtmast an einem der beiden Crew and Equipment Translation Aid (CETA) Carts lösen werden, eine weitere Stromquelle für einen der Control Moment Gyroscopes (CMGs) zur Verfügung stellen werden sowie Hitzeschutzabdeckungen an Quick Disconnect (QD) Fittings für das TCS der Raumstation sichern werden. Es wird die 51. EVA im Rahmen des Raumstationsaufbaues sein und die 26. EVA sein, die von der Raumstation selbst ausgehen wird.
Nach Wochen sorgfältiger Problembehebung der Ursache für den Stromverlust in der Microgravity Science Glovebox (MSG) hat eine Untersuchungskommission der European Space Agency (ESA) die Wiederinbetriebnahme der Experimentieranlage in "Destiny" genehmigt. Die MSG, die eine kontrollierte Umgebung für wissenschaftliche Mikrogravitationsexperimente, darunter für Flüssigkeiten, Dämpfe und Flammen, zur Verfügung stellt, ist seit dem Ausfall von zwei Stromkontrolleinheiten Ende November 2002 außer Betrieb. Reparierte Teile wurden Anfang Februar 2003 installiert, allerdings zeigten sie nach dem Neustart der MSG ähnliche Anzeichen, die kurz vor ihrem Ausfall im November 2002 auftraten. Seitdem arbeitete Pettit zusammen mit dem Payload Operations Center (POC) am Marshall Space Flight Center (MSFC) der NASA in Huntsville, Alabama und Spezialisten der ESA, um eine ausführliche Überprüfungsreihe abzuschließen, wobei sie keine Fehler oder ungewöhnliche Stromanzeigen entdeckten. Nächste Woche wird die MSG komplett hochgefahren und überprüft. Danach könnte sie für eine komplette Inbetriebnahme freigegeben werden.
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Surftipp: OWL
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von Clemens Mach | |
Auf der englisch sprachigen Seite, die im heutigen Surftipp vorgestellt wird, geht es um ein Projekt für ein 100m Teleskop - das OWL. Man findet u.a. Pläne des Teleskops, Bilder des Projekts und Informationen über Veröffentlichungen von Artikeln über dieses Teleskop. Diese Artikel kann man auch, meist als PDF-Dateien, downloaden. Über diesen Link kommt man zur Seite des OWL.
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InDetail: Die Cassini-Teilung
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von Mark Weimar | |
Die Cassini-Teilung wurde 1675 von dem Astronom Giovanni Cassini entdeckt. Sie beschreibt die Lücke zwischen dem A- und dem B-Ring des Saturn.
Heute weiß man, dass diese Lücke eigentlich gar keine Lücke ist sondern, dass es sich bei dem Phänomen um mehrere kleine Ringe handelt, die nur schwer zu sehen sind.
Die Cassini-Teilung kann mit guten Amateurteleskopen beobachtet werden.
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"In Space" Magazin #069 ISSN 1684-7407
Erscheinungsdatum:
22. März 2003
Auflage: 1040 Exemplare
Chefredaktion:
Karl Urban
Herausgeber:
TrekZone e.V.
Redaktionsleitung:
David Langkamp
Redaktion:
Jan Großmann
Britta Hermes
Birger Böning
Tilman Kaiser
Raphael Kallensee
Clemens Mach
Sebastian Mateja
Dominik Mayer
Thomas Pallmann
Dominik Puckert
Sabine Rossburg
Franz Schmied
Michael Schumacher
Michael Stein
Mark Weimar
Lorenz Zistler
Freie Mitarbeiter:
Lutz Growalt
Meik Lampmann - Space-Weltraum.de
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