Verehrte Leserinnen und Leser,

während nur wenige hundert Meter von mir entfernt noch tausende Raver ihren Rausch ausfeiern, sitze ich hier in relativer Stille, um für Sie noch rechtzeitig die neue Ausgabe des InSpace Magazins bereitzustellen.

Das Raumfahrer.net-Emailmagazin gibt es nun seit mehr als eineinhalb Jahren und ist damit nur ein halbes Jahr jünger als Raumfahrer.net. In den kommenden Wochen zieht das gesamte Portal auf einen neuen Server. Das hört sich undramatisch an, ist aber ein großer organisatorischer Aufwand. Aus diesem Grund kann es zu kürzeren Unregemäßigkeiten unseres Angebots kommen. Wir werden uns aber bemühen, es lückenlos verfügbar zu halten.

Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen der heutigen Ausgabe des Magazins.


Karl Urban
Chefredakteur Raumfahrer.net

» radio.raumfahrer.net
Sie können sich die aktuelle Sendung des Raumfahrer.net-Webradions InSound (Länge: 24.04 Minuten) noch immer direkt aus dem Internet anhören oder die Datei der Sendung downloaden.

» marsexpress.raumfahrer.net
Europas erste Mission zum Roten Planeten ist sogleich eine sehr aufwändige. Neben dem Orbiter ist auch das Landefahrzeug Beagle 2 mit auf der Reise. Wir informieren Sie ständig über den aktuellsten Stand der Mission.

» 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.

» Mitarbeit bei Raumfahrer.net
Raumfahrer.net ist weiter auf der Suche nach neuen Mitarbeitern - hier erfahren Sie was Sie bei uns erwartet.
 

• Hubble entdeckt ältesten Planeten <mehr>
• Kommerzieller US-Träger ab Dezember startklar <mehr>
• Columbia: Unglückstheorie bestätigt <mehr>
• Mars-Quartett komplett <mehr>
• Zweiter NASA-Rover endlich auf dem Weg zum Mars <mehr>
• Beagle 2 erfolgreich geweckt <mehr>
• SOHO: Glück im Unglück <mehr>
• Opportunity: Die Odyssey geht weiter <mehr>



» Hubble entdeckt ältesten Planeten
11. Juli 2003 - Lange bevor unserer Sonne und unsere Erde existierten, existierten schon Planeten. Jetzt hat das Weltraumteleskop Hubble einen fast 13 Millarden Jahren alten Planeten entdeckt.
Der Planet mit dem Namen Methusalem mit einer zweieinhalbfachen Jupiter-Masse ist 5600 Lichtjahre von der Erde entfernt im Kugelsternhaufen M4 im Sternbild Skorpion. Die Existenz dieses Planeten liefert Beweise, das die ersten Planeten sehr schnell innerhalb von einer Millarde nach dem Urknall entstanden sind und dadurch das Universum viel mehr Planeten beeinhaltet als bisher angenommen.

Das Sternensystem des Planeten besteht aus einem Neutronenstern und einem weißen Zwerg, die sich ganz eng umkreisen. Der Planet Methusalem läuft in einer weiten Bahn um den Doppelstern und benötigt dafür jeweils 100 Jahre. Bisher wurden ca. 100 Planeten außerhalb unseres Sonnensystem entdeckt, die sich wahrscheinlich alle im selben Zeitraum bildeten. Bisher vermutete man, das der Planet ein brauner Zwerg war, aber dank der hohen Auflösung des Hubble-Teleskop konnte aber nun ein Nachweis geliefert werden, das es sich nicht um einen braunen Zwerg handelt.
(la - Quelle: NASA)

» Kommerzieller US-Träger ab Dezember startklar
09. Juli 2003 - Billig, leistungsstark und wieder-verwendbar: die Falcon aus dem Hause SpaceX
Schon in naher Zukunft könnte eine Trägerrakete neuen Typs vom US-amerikanischen Weltraumbahnhof Cape Canaveral aus ins All starten: Falcon heißt der der Träger für leichte Nutzlasten, geschaffen von der Firma Space Exploration Technologies Corporation, kurz SpaceX. Geleitet wird diese Firma vom millionenschweren 32-jährigen Internetunternehmner Elon Musk. Mit der Falcon will er eine neuartige, kostengünstige und komplett kommerziell vermarktete Rakete in den Markt der Weltraumstarts einbringen. Im Gegensatz zu den etablierten Startsystemen, etwa der Pegasus, kostet Interessenten der Start ihrer Satelliten nicht mehr 20, sondern nur rund sechs Millionen US-Dollar. Anders als die von Orbital Systems vermarktete Pegasus startet die Falcon außerdem nicht von der Unterseite eines speziell präparierten Flugzeuges des Typs L-1011 aus, sondern konventionell, d.h. vertikal, von Launch Pad 46 der Vandenberg Air Force Station.
Die zweistufige, mit Flüssigtreibstoff betriebene Rakete ist dabei vor allem für kleinere Unternehmen interessant, die zwar keine Unsummen für ihre eigenen Satelliten ausgeben wollen, aber trotzdem ein eigenständiges System in den Erdorbit bringen wollen. Derzeit gibt es laut SpaceX schon mehrere Interessenten, zu denen auch das US-Ministerium für Verteidigung zählt. Das eigentlich Interessante an der Falcon ist aber die bis zu 80-prozentige Wiederverwendbarkeit der Rakete. So kann die erste Stufe nach dem Ausbrennen und Abtrennen geborgen und wiederbetankt werden. Später, so Musks Ausblick, soll die gesamte Rakete komplett wiederverwendbar werden. Bisher ein Novum auf dem Markt der Trägerraketen.
Laut SpaceX kann ein erster Testflug bereits im Dezember dieses Jahres stattfinden. Derzeit steht noch der Tests des Triebwerks der zweiten Stufe aus, im September soll eine Startsimulation durchgeführt werden. Funktioniert bis dahin alles fehlerfrei, so sollen kommerzielle Missionen ab Anfang 2004 möglich werden. SpaceX denkt bereits an eine Ausweitung des Projekts Falcon: so könne man durch eine Drittstufe auch schwerere Nutzlasten ins All befördern und sogar das Potential für bemannte Starts sei vorhanden. Ob sich die Falcon auf dem hart umkämpften Markt wird durchsetzen können, bleibt abzuwarten. Das Zeug hierfür scheint sie jedenfalls zu haben.
(fx - Quelle: space.com)

» Columbia: Unglückstheorie bestätigt
08. Juli 2003 - Finale Tests belegen, dass eine Beschädigung des Flügels des Space Shuttles Columbia das Unglück am 1. Februar hervorrief.
Schon seit einiger Zeit führt das CAIB (Columbia Investigation Board), also das mit den Ermittlungen im Falle der verünglückten Columbia betrauten Gremium, Tests durch, um die Geschehnisse am Starttag der Mission STS-107 nachvollziehen und die letztendliche Unglücksursache klären zu können. Eine gestern durchgeführte Simulation förderte einmal mehr erstaunliche Ergebnisse zu Tage: ein 700 Gramm schweres Stück Kunststoff, entsprechend dem Isolationsmaterial am Externen Tank des Space Shuttles, beschädigte ein Modell der Shuttle-Außenhülle in erheblichem Maße und riss ein 40 Zentimeter Durchmesser messendes Loch in das Original-Material, welches vom Orbiter Atlantis stammt. Um die Bedingungen am Starttag so realistisch wie möglich nachvollziehen zu können, werden nur Originalteile verwendet, wobei Schaumstoffbrocken dabei auf Geschwindigkeiten von über 750 Kilomtern pro Stunde beschleunigt und auf die nachgestellte Shuttle-Außenhülle geschossen wurden.
Die so genannte Smoking Colt-Theorie besagt, dass ein sich kurz nach dem Start lösendes Stück Isolationsmaterial die Flügelvorderkante der Columbia traf und beschädigte, so dass beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre am 1. Februar 2003 heiße Gase ins Innere eindringen und den Orbiter schließlich buchstäblich zerreißen konnten. Der gestern durchgeführte Test ist der bisher eindeutigste Indiz für diese Theorie. bereits in früheren Simulationen wurde gezeigt, dass auch vermeintlich leichtes Material geeignet ist, die an sich stabile Außenhülle des Shuttles zu beschädigen. Bisher konnten die Ermittler allerdings nur kleinere Haarrisse beobachten. Das gestrige Ergebnis führte deshalb zu einem spontanen "Wow" als erste Reaktion.
Damit scheint sich zu bestätigen, dass die Katastrophe vom 1. Februar bereits am Tag des Starts besiegelt wurde. Die NASA-Berechnungen gehen von einem Schaden mit immerhin 25 Zentimetern Durchmesser aus, welcher der siebenköpfigen Besatzung der Columbia 16 Tage nach dem Start zum Verhängnis wurde. Der endgültige Bericht des CAIB wird noch Ende dieses Monats erwartet, dann werden auch alle Akten zum Thema Columbia geschlossen. Entsprechenden NASA-Verlautbarungen zu Folge rechnet man nicht mehr mit Überraschungen - der Fall sei abgeschlossen, die Ursachen weitestgehend aufgeklärt. Unklar ist jedoch die Mitschuld der NASA und deren Versäumnisse. Wenn sie auch den Schaden nicht ad hoc hat verifizieren können, so war zumindest die besondere Gefährdung der Flügel des Shuttles bekannt.
Dies geht auch aus gestern veröffentlichten internen NASA-Papieren hervor. Danach kam es im Mai 2000 beim Wiedereintritt des Orbiters Atlantis zu einem Bruch eines der Flügel in Folge der Einwirkung heißer atmosphärischer Gase. Der Schaden wurde erst in der Standard-Inspektion nach der sicheren Rückkehr festgestellt, wandelte sich jedoch nicht zu einer direkten Gefahr für die Crew. Über den Vorfall verlor die NASA bis dato kein öffentliches Wort. Als Folge wurde lediglich die Anbringung einer Sicherheitsschicht an den Flügeln aller Orbiter angeordnet. Die Vorgänge beim Wiedereintritt der Columbia sind weitestgehend kongruent zu denen der Atlantis, nur dass letztere laut NASA-Angaben einfach "Glück" hatten. Eine bittere Zynik.
(fx - Quelle: SPACE.com/CAIB.us)

» Mars-Quartett komplett
08. Juli 2003 - On the Way to Mars: Eine kleine Nachbereitung zum Start des zweiten US-Marsrovers Opportunity.
Mit großer Erleichterung nahm die NASA am heutigen frühen Montagmorgen den Start des Mars Exploration Rover B zur Kenntnis. Der Start erfolgte gewohnt unpünktlich, gegen 5:18 Uhr (MESZ), nachdem die erste Startmöglichkeit des Tages um 4:35 Uhr (MESZ) verpasst wurde. Grund war ein anscheinend defektes Sauerstoffventil, welches zum Stopp des Coundowns nur sieben Sekunden vor dem erhofften Lift-off führte. Die Trägerrakete des Typs Delta II Heavy harrte eine gute Dreiviertelstunde lang auf dem Launchpad 17B der Cape Canaveral Air Force Station aus, ehe die Missionskontrolle ihr "Go" für den zweiten Anlauf des Tages gab, welcher schließlich zum Erfolg führte. Die Rakete aus dem Hause Boeing erhob sich bei perfekten Wetterbedingungen gen Himmel und bescherte den Zuschauern vor Ort unvergessliche Impressionen eines fehlerlosen Nachtstarts.
Doch die erleichterten Gesichter der NASA-Ingenieure sahen in den letzten Tagen weit strapazierter aus. Die mehr als 800 Millionen US-Dollar teure Doppel-Mission schien zumindest zum Teil zu scheitern, nach dem der Start der zweiten Sonde, die auf den Namen Opportunity getauft wurde, nicht weniger als fünf Mal verschoben werden musste. Die Gründe hierfür waren zunächst ungünstiges Wetter, dann eine Sorgen bereitende Korkisulation an der ersten Stufe der Trägerrakete und schließlich eine beschädigte Batterie des Rovers (wir berichteten). Der angesetzte Starttermin am 28. Juni verschob sich entsprechend immer wieder, wobei allein die Korrektur der Korkisolation eine Woche Zeit kostete. Ungeachtet dessen rückte der Termin des Schließens des Startfensters immer näher: hätte Opportunity nicht bis zum 15. Juli abheben können, so hätte sein baugleicher Zwilling Spirit allein zum Mars fliegen müssen, während sich erst in vier Jahren erneut eine günstige Startmöglichkeit ergibt. Der verspätere Lift-off hat nun allerdings keine Auswirkungen auf den weiteren Verlauf der Mission.
Zum Scheitern des Vorhabens musste es jedoch zum Glück nicht kommen. "Ich denke, wir haben alles zweimal kontrolliert, was uns möglich war", sagte der NASA-Direktor für Startsysteme am Kennedy Space Center in Florida, Omar Baez. "Jetzt schaut alles sehr gut aus", fügte er gegenüber der Presse zufrieden an. Unterdessen herrscht auch Freude über das Funktionieren der Trägerrakete Delta II. Diese kam heute Morgen nämlich erstmals in der verstärkten Variante Heavy zum Einsatz, welche sich durch größeren und leistungsstärkere Außenbooser kennzeichnet. "Es war ein sehr sauberer und sehr erfolgreicher Start", sagte NASA-Administrator Sean O'Keefe gegenüber den begeisterten Beobachtern des Starts. "Wir haben nun zwei Rover auf dem Weg zum Mars." Doch im Grunde bietet das Jahr 2003 noch mehr, denn insgesamt befinden sich nun vier Marssonden auf dem Weg zum Roten Planeten: neben den beiden US-Marsrovern sind dies die europäische Mars Express samt britischem Lander Beagle2 sowie die japanische Sonde Planet-B, auch als Nozomi (japanisch für "Hoffnung") bekannt.
Den derzeitigen Angaben der NASA zu Folge gibt es keine Hinweise auf eventuelle Schäden an Opportunity. Nur rund 83 Minuten nach dem Start von Cape Canaveral aus konnte sich der Rover von der Trägerrakete lösen und führte die Initialzündung zum Einschuss auf die sichere Marsbahn durch. Geht bis dahin alles gut, wird Opportunity am 25. Januar des kommenden Jahres im Meridiani Planum niedergehen können. Spirit dagegen wird den Gusev-Krater auf der anderen Seite des Mars genauer inspizieren. Schon vorher, am 25. Dezember, also exakt zu Weihnachten, wird die Ankunft der europäischen Sonde Mars Express erwartet. Hauptziel aller Missionen ist der Nachweis von Wasser auf dem Roten Planeten und damit auch die Suche nach Leben auf unserem kosmischen Nachbarn. Dieses zu finden ist nun die Aufgabe gleich einer ganzen Armada internationaler irdischer Sonden. Wir wünschen viel Erfolg für die beschwerliche Reise...
(fx - Quelle: eig. Ber.)

» Zweiter NASA-Rover endlich auf dem Weg zum Mars
08. Juli 2003 - Gegen 5.18 Uhr (MESZ) startete heute eine Delta II-Rakete von Cape Canaveral. An Bord befand sich der zweite der Marsrover der NASA Opportunity, die in diesem Jahr starten.
Spirit hatte sich bereits am 10. Juni auf den Weg zum Roten Planeten gemacht. Der Start des ersten Rovers verlief problemlos und sollte eigentlich positive Signale in Richtung des Starts des Zwillingsrovers setzen.
Jedoch hatten Wetter und technische Probleme vielfache Startverschiebungen nötig gemacht, um die Risiken so gering zu halten. Doch auch das Stehen auf der Rampe birgt Risiken: So warnte eine Zuliefererfirma davor, dass der Kork, der den Rover während des Starts vom Rest der Rakete abschirmt, das ständige Stehen nicht aushalten könnte.
Nach den erfolgreichen ersten Minuten des Starts von Opportunity bleibt abzuwarten, ob der Rover den langen Aufenthalt auf der Rampe gut überstanden hat. Spätestens in sechs Monaten nach seiner Ankunft am Roten Planeten dürfte Gewissheit darüber eintreten.
Opportunity hatte nun aber nicht mehr viel Zeit zum Starten, denn immerhin schließt sich in wenigen Tagen das günstige Startfenter, in dem Raumsonden den Mars relativ leicht und auf kurzem Wege erreichen können. Grund dafür ist die günstige Konstellation von Mars und Erde in diesem Sommer.
Besuchen Sie auch die Raumfahrer.net Sonderseite zu den NASA-Marsrovern 2003.
(ku & fx - Quelle: NASA)

» Beagle 2 erfolgreich geweckt
07. Juli 2003 - Am Freitag letzter Woche ist der britische Mars-Lander Beagle 2 an Bord der Raumsonde Mars Express zum ersten Mal nach dem Start am 2. Juni aktiviert worden.
Bei dem Test am Freitag und Samstag der vergangenen Woche sind die Systeme an Bord des Landers von der Bodenkontrolle aus eingeschaltet und überprüft worden. Bei diesem ersten Check nach dem Start von Mars Express und Beagle 2 haben einem Bericht von BBC Online zufolge alle Instrumente und Systeme des kleinen britischen Mars-Landers wie vorgesehen reagiert. Alleine die Temperatur im Inneren des Landers ist etwas höher als geplant, bewegt sich aber dem Projektleiter Prof. Pillinger zufolge im Toleranzbereich.
 
Mit der erfolgreich verlaufenen Überprüfung von Beagle 2 geht die so genannte Kommissionierungsphase, in der die Instrumente und Systeme der Raumsonde und des Mars-Landers nach dem Start überprüft worden sind, dem Ende entgegen. Bis auf das dabei entdeckte Problem, dass wegen einer defekten Verbindung nur 70 Prozent der von den Solarpaneelen erzeugten elektrischen Energie für Mars Express zur Verfügung steht (Raumfahrer.net berichtete), haben alle wissenschaftlichen Instrumente und Systeme des Orbiters wie auch des Landers den rauhen Start am 2. Juni an Bord einer russischen Sojus-Rakete gut überstanden.
 
Nach einer zweiten Kurskorrektur, die für den 25. Juli geplant ist, wird es bis in den Herbst hinein ruhig um Mars Express und Beagle 2 werden. Während ihrer interplanetaren Reise wird nur von Zeit zu Zeit Kontakt mit dem Orbiter aufgenommen werden, bevor ab November die Vorbereitungen auf den Eintritt in den Mars-Orbit beziehungsweise die Landung auf dem Mars in die heiße Phase treten.
(ms - Quelle: BBC Online)

» SOHO: Glück im Unglück
07. Juli 2003 - Die Datenübertragung der Sonnensonde SOHO wird neuen Erkenntnissen zufolge durch den Ausfall eines Antennenmotors deutlich weniger gestört als zunächst befürchtet.
Vor zweieinhalb Wochen meldete die ESA, dass die Datenübertragung des europäisch-amerikanischen Sonnenorbiters SOHO zukünftig alle drei Monate zwei- bis dreiwöchigen Ausfällen unterworfen sein werde; Ursache hierfür sei ein ausgefallener Stellmotor der Hochgewinnantenne, die zur Übertragung der wissenschaftlichen Beobachtungsdaten zur Erde dient und nun nicht mehr korrekt Richtung Erde ausgerichtet werden könne (Raumfahrer.net berichtete).
 
Nach umfangreichen Tests und Versuchen wird es der neuesten ESA-Pressemeldung zufolge jedoch nicht zu den befürchteten "Blackouts" kommen. Zwar ist unverändert Stand der Dinge, dass die Hochgewinnantenne aufgrund des ausgefallenen Stellmotors nicht korrekt Richtung Erde ausgerichtet werden kann - was für die Datenübertragung mit dieser Antenne notwendig ist -, jedoch haben Ingenieure des SOHO-Teams herausgefunden, dass sich die beiden so genannten Niedriggewinnantennen der Raumsonde ebenfalls für die Übertragung der wissenschaftlichen Beobachtungsdaten nutzen lassen. Dadurch kann jedes Mal, wenn es wie erstmalig seit dem 30. Juni zu den zwei- bis dreiwöchigen Ausfällen der Hochgewinnantenne kommt, trotzdem ein Großteil der Daten zur Erde übertragen werden.
 
Eigentlich sind diese beiden so genannten Niedriggewinnantennen von SOHO, die fest montiert sind und die Radiosignale gleichmäßig in alle Richtungen ("omnidirektional") abstrahlen, nur für die Übertragung von Telemetriedaten von und zur Raumsonde mit niedriger Geschwindigkeit gedacht. Nun aber konnten bei Versuchen mit der 70 Meter-Antenne der amerikanischen Deep Space Network (DSN)-Bodenstation nahe Madrid erfolgreich wissenschaftliche Daten mit hoher Übertragungsrate empfangen werden, die von einer der beiden Niedriggewinnantennen abgestrahlt wurden. Die Erleichterung der SOHO-Ingenieure steigerte sich noch einmal als sie feststellten, dass auch mit den kleineren 34 Meter-Antennen des DSN wissenschaftliche Daten empfangen werden können, die mit einer Niedriggewinnantenne des Sonnenorbiters abgestrahlt werden. Obwohl in diesem Fall nur eine Datenübertragung mit mittlerer Datenrate möglich ist reicht die Geschwindigkeit dafür aus, um alle wissenschaftlichen Beobachtungsdaten in Echtzeit zur Erde zu übertragen. Die zusätzliche Übertragung von Beobachtungsdaten, die auf dem Bandrekorder von SOHO gespeichert sind, ist bei dieser Übertragungsgeschwindigkeit allerdings nicht möglich.
 
Wenn also in Zukunft alle drei Monate die Erde aus dem Richtstrahl der Hochgewinnantenne von SOHO gerät und ein Datenempfang mit den 26 Meter-Parabolantennen auf der Erde für zwei bis drei Wochen nicht mehr möglich ist, können die Wissenschaftler durch Umschaltung auf die beiden ungerichteten Niedriggewinnantennen der Raumsonde und die Nutzung von 34 Meter- beziehungsweise 70 Meter-Empfangsantennen auf der Erde dennoch die Beobachtungsdaten übertragen. Allerdings wird es während dieser Zeit immer wieder zu geringfügigen Unterbrechungen der Datenübertragung von SOHO kommen, da diese großen Empfangsantennen auch für die Kommunikation mit den interplanetaren Forschungssonden benötigt werden und deshalb nicht immer einer dieser Antennen für SOHO zur Verfügung stehen wird.
 
Dennoch können die Wissenschaftler der SOHO-Mission und auch alle anderen Einrichtungen, die von den Vorhersagen des "Sonnenwetters" durch diesen Sonnenorbiter profitieren, erleichtert sein: Gegenüber den ersten Annahmen werden die Auswirkungen des defekten Stellmotors deutlich geringer sein als befürchtet. Voraussichtlich am 14. Juli wird die Datenübertragung von SOHO zur Erde wieder wie gewohnt mit Hilfe der Hochgewinnantenne durchgeführt werden können.
(ms - Quelle: ESA/NASA)

» Opportunity: Die Odyssey geht weiter
06. Juli 2003 - Wieder einmal ist der Starttermin für den Mars-Rover Opportunity verschoben worden, dieses Mal ist eine defekte Batterie die Ursache.
So langsam entwickelt sich die Mission des zweiten amerikanischen Mars-Rovers Opportunity zu einer Odyssey, noch bevor der Start erfolgt ist. Die Raumfahrtbehörde NASA musste je nach Zählweise die mittlerweile vierte oder fünfte Startverschiebung bekannt geben. Als neuer Starttermin wird nun Montag, der 7. Juli um 22:35 Uhr Ortszeit (Dienstag, 8. Juli um 04:35 Uhr MESZ) genannt. Dieses Mal ist allerdings erfreulicherweise nicht die schon berühmt-berüchtigte Korkisolierung an der ersten Stufe der Delta II-Trägerrakete für die eintägige Verschiebung verantwortlich, sondern eine ausgefallene Batterie in der Rakete. Die Batterie muss ausgebaut und durch ein funktionierendes Exemplar ersetzt werden, bevor der Start erfolgen kann. Auch die Wettervorhersage sieht für den neuen Starttermin gut aus, die Meteorologen der US Air Force geben eine 70-prozentige Chance für akzeptable Wetterbedingungen an.
 
Immerhin scheint die Korkisolierung der ersten Raketenstufe, die in den letzten Tagen ständig neue Verschiebungen des Starttermins erzwungen hatte, nun endlich mit Hilfe eines anderen Klebstoffs fest an der Außenhülle der Trägerrakete zu heften. Erst gestern konnten Ingenieure der NASA und des Raketenherstellers Boeing nach erneuten Tests feststellen, dass sich bei der Auftankung der Rakete mit eiskalten flüssigen Sauerstoff wahrscheinlich durch das damit einhergehende Zusammenziehen der Raketenhülle die Korkisolierung zwar an einzelnen, sehr begrenzten Stellen löste, doch die verantwortlichen Manager sind sich sicher, durch den Einsatz eines stärkeren Klebstoffs auch diese letzten Schwierigkeiten mit der Isolierung endgültig überwunden zu haben.
 
Noch bis zum 15. Juli gibt es täglich zwei mögliche Starttermine für Opportunity. Wenn bis dahin kein Start erfolgen konnte wird der zweite Mars-Rover den Roten Planeten aufgrund der sich ständig ändernden Konstellation von Erde und Mars und der begrenzten Leistungsfähigkeit der Delta II-Trägerrakete nicht mehr erreichen können. Dann bliebe entweder die Umwidmung von Opportunity in ein besonders teueres Ausstellungsstück für ein Raumfahrtmuseum oder aber das "Einmotten" des Rovers bis zum Jahr 2007, wenn die Bedingungen erneut einen Start erlauben würden.
(ms - Quelle: NASA)

Die Idee klingt, als wäre sie geradewegs einem Science-Fiction-Roman entsprungen und tatsächlich war es Arthur C. Clarke, der sie über dieses Medium erstmals einem größeren Publikum bekannt machte: Ein Aufzug, der Fracht und Personen von der Erdoberfläche geradewegs in den Weltraum transportiert, genauer gesagt bis auf eine Höhe von 100.000 Kilometern.

Natürlich ist die erste Reaktion der meisten Zeitgenossen, die von dieser Idee hören, ungläubiges Kopfschütteln oder Belustigung, schließlich sind unsere höchsten Wolkenkratzer gerade mal einen halben Kilometer hoch, wie wollte man also eine Struktur errichten, die diese Höhe um das 200.000-fache übertrifft?

Um das zu beantworten machen wir ein Gedankenexperiment: Was würde geschehen, wenn man, rein hypothetisch, am Äquator einen Turm bauen würde, immer höher und höher, zehntausende Kilometer hoch? Wir wollen hier alle praktischen Schwierigkeiten wie Probleme mit der Statik eines solchen Bauwerks, die lebensfeindlichen Bedingungen jenseits der Erdatmosphäre usw. außer acht lassen.

Die verdutzten Bauarbeiter würden feststellen, dass sie sich immer leichter fühlten, je höher sie den Turm bauten, bis sie schließlich, auf einer Höhe von ca. 36.000 Kilometern über dem Erdboden, gänzlich schwerelos wären.

Warum ist das so? Sicher stehen die Bauarbeiter in dieser Höhe immer noch unter dem Einfluss des Schwerefeldes der Erde, auch wenn dieses hier schon merklich schwächer geworden ist, wie können sie also trotzdem schwerelos sein? Im Grunde geschieht hier nichts anderes als bei einem Flug mit dem Space Shuttle. Auch das Shuttle verlässt ja nicht den Einflussbereich des Schwerefeldes, es umkreist die Erde sogar in einem weitaus geringeren Abstand zur Oberfläche (ca. 400 Kilometer). Stattdessen wird die Schwerkraft durch eine andere Kraft, die Zentrifugal- oder Fliehkraft kompensiert. Diese wirkt auf jeden Körper, der eine Kreisbahn beschreibt und ist abhängig von dessen Masse, der Entfernung zum Mittelpunkt der Kreisbahn (d.h. dem Bahnradius), und der Geschwindigkeit mit der der Körper umläuft. Wenn nun also das Shuttle die Erde auf einer Bahn mit einem bestimmten Radius umkreisen soll, sprich in einer bestimmten Höhe über der Erdoberfläche, so muss es dazu eine bestimmte Geschwindigkeit erreichen, um eine Zentrifugalkraft zu erfahren, die die in dieser Höhe angreifende Schwerkraft kompensiert und so verhindert, dass das Shuttle zur Erde zurückstürzt; man spricht in diesem Zusammenhang von der orbitalen Geschwindigkeit.
Diese ist logischerweise für jeden Bahnradius verschieden: Je größer der Bahnradius eines Orbits ist, desto geringer ist die zugehörige Orbitalgeschwindigkeit. In 36.000 Kilometern Höhe nun entspricht die orbitale Geschwindigkeit genau der Rotationsgeschwindigkeit der Erde (genauer: die jeweiligen Winkelgeschwindigkeiten stimmen überein, die Bahngeschwindigkeiten sind damit natürlich verschieden) und deshalb befinden sich unsere Arbeiter an diesem Punkt in einem Erdorbit, obwohl sie immer über derselben Stelle am Erdäquator stehen, sich ihre Position relativ zur Erde also nicht verändert. Diese Umlaufbahn hat einen eigenen Namen: Geostationärer Erdorbit (GEO). Er wird heutzutage vor allem für Kommunikationssatelliten genutzt, die ja meist ein bestimmtes Gebiet abdecken und dabei 24 Stunden am Tag erreichbar sein sollen.

Würde unser hypothetischer Turm nun noch weiter in die Höhe wachsen, so würden die Bauarbeiter bald die Wirkung einer Kraft spüren, die sie von der Erde wegzieht; es ist wieder die Zentrifugalkraft, die nun, jenseits des GEO, die Oberhand über die Schwerkraft gewonnen hat und immer stärker wird, je höher unser Turm wird.

Schließlich wird es so sein, dass sich beide ?Turmhälften?, die eine diesseits, die andere jenseits des geostationären Orbits, sich gegenseitig die Waage halten: Sie werden von der Gravitation auf der einen und der Zentrifugalkraft auf der andere Seite in entgegengesetzte Richtungen gezogen. Soweit das Gedankenexperiment. Es dürfte klar geworden sein, dass für den Bau von Strukturen, die sich über Tausende von Kilometern hinaus in den Weltraum erstrecken ganz andere Rahmenbedingungen gelten, als etwa für Wolkenkratzer.

Bis vor kurzem war es üblich, den Weltraumaufzug tatsächlich als eine Art Turm zu begreifen, zumindest was die geometrischen Abmessungen anbelangt: Man stellte sich ein massives Kabel mit mehreren Metern Durchmesser und mehreren Milliarden Tonnen Masse vor, das aus den Rohstoffen eines Asteroiden hergestellt werden sollte, den man zuvor in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht hätte. So ein Plan wäre natürlich mit heutiger Technologie nicht zu realisieren gewesen: Nicht nur, dass wir noch weit davon entfernt sind, die Bahn eines Asteroiden signifikant verändern zu können, auch die Vorstellung, dann im Weltraum aus dessen Rohmaterialien ein zig Tausende Kilometer langes Kabel zu fabrizieren, das dann langsam zur Erde hinabgelassen würde, scheint gewagt.

Deshalb siedelte man die Verwirklichung eines Weltraumaufzugs auch bisher stets in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts an. Die prinzipielle Möglichkeit, einen solchen Aufzug zu bauen, zeichnete sich sowieso erst Anfang der Neunziger Jahre mit der Entdeckung der so genannten Carbon Nanotubes (CNTs) ab. Dieses neue Material hat erst die benötigte Reißfestigkeit: Stahl oder sogar Kevlar könnten den Belastungen , die einem für den Weltraumaufzug geeigneten Werkstoff abverlangt würden, nicht standhalten. Sie haben eine zu geringe Reißfestigkeit im Verhältnis zu ihrer eigenen Masse, d.h. sie könnten das ?Gewicht? des Kabels auf beiden Seiten des GEO nicht halten und es würde sie buchstäblich zerreißen. Carbon Nanotubes dagegen haben die benötigten Eigenschaften: Theoretischen Berechnungen zufolge ist dieses Material 100 mal belastbarer als Stahl und dabei um einiges leichter.

Bradley Edwards, ein ehemals beim Los Alamos National Laboratory beschäftigter Wissenschaftler, begann 1999 im Rahmen einer Studie des NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) zu untersuchen, ob es nicht einen einfacheren Weg gebe, einen Weltraumaufzug zu bauen, so dass dieser nicht erst in 50 oder 100 Jahren sondern schon in relativ naher Zukunft realisierbar wäre. Edwards fand einen solchen Weg, den er in der Folgezeit mit der fortdauernden Unterstützung des NIAC weiter ausarbeitete.

Sein Plan sieht folgendermaßen aus: Sämtliche Komponenten des Aufzugs werden von der Erde ins All gebracht und müssen nicht erst dort hergestellt werden. Den Anfang macht ein Raumfahrzeug mit zwei großen Spulen, auf die ein 100.000 Kilometer langes Ribbon, also eine Art Band, aufgerollt ist. Dieses Band besteht aus einem erst noch zu entwickelnden CNT-Verbundwerkstoff und ist nur Mikrometer dick. Die Komponenten des Raumfahrzeugs werden mit vier Trägerraketen (zum Beispiel vom Typ Delta IV oder Ariane V) in einen niedrigen Erdorbit gebracht und dort zusammengebaut, bevor man das gesamte Vehikel in einen geostationären Orbit weitertransportiert. Von dort aus wird dann begonnen, das Band abzurollen, und während es immer weiter hinabgelassen wird, bewegt sich das Raumahrzeug selbst in immer größere Höhen (mittels eine ?magnetoplasmadynamischen Antriebs?; damit ist wohl ein Triebwerk in der Art von VASIMR gemeint), so dass der Schwerpunkt des ganzen Gebildes stets auf Höhe des GEO bleibt. Wenn schließlich das CNT-Band bis zur Erde abgerollt worden ist, wird es dort auf einer im äquatorialen Pazifik schwimmenden Plattform verankert. Nun werden über einen Zeitraum von knapp zweieinhalb Jahren mehr als zweihundert so genannte Climbers über das Band nach oben geschickt, welche das Band wie eine Art Schiene oder Straße nutzen, ihre Energie (wie übrigens auch das Raumfahrzeug, das den Anfang gemacht hat) über Laserlicht von der Erde erhalten, und das Band auf ihrem Weg nach oben immer weiter verstärken. Sie bilden dann, zusammen mit dem ersten Raumfahrzeug, das Gegengewicht am erdfernen Ende des Bandes. Am Ende diese Prozesses ist das Band stark genug, um daran jeden Tag eine Fracht von fünf Tonnen in den Weltraum schicken zu können. Später ließen sich auch ohne weiteres Aufzüge mit einer Nutzlast von 100 Tonnen und mehr bauen. Die Entwicklungs- und Baukosten für den ersten Aufzug werden auf etwa zehn Milliarden Dollar geschätzt und Edwards glaubt, dass er vom technischen Standpunkt binnen 15 Jahren verwirklicht werden könnte. Spätere Aufzüge gleichen Typs wären im Bau weitaus billiger.

Potentielle Gefahren für den Weltraumaufzug wie Blitzschlag, Stürme, Weltraumschrott, kosmische Strahlung oder auch Terroranschläge sind alle im Rahmen der NIAC-Studie untersucht worden und man kam zu dem Schluss, das keine ein unüberwindliches Hindernis darstellt.

Die Vorteile des Weltraumaufzugs liegen auf der Hand: Extrem niedrige Transportkosten, keine ?rauen? Starts wie mit einer Rakete (was den Transport empfindlicher Nutzlasten stark vereinfacht), hohe Sicherheit und Verlässlichkeit, eine sehr hohe Transportkapazität (selbst der erste kleine Aufzug könnte pro Jahr knapp 2000 Tonnen ins All bringen) usw. Außerdem ließe sich über einen solchen Aufzug nicht nur der geostationäre Orbit erreichen, sondern auch entferntere Ziele wie Mond, Mars die Asteroiden etc. Dazu nutzt man ihn wie eine gigantische Schleuder: Jenseits des GEO werden die Zentrifugalkräfte ja immer stärker, so stark, dass sie ausreichen, um ein Raumfahrzeug aus dem Griff der Erdschwerkraft zu befreien und auf eine Bahn zu einem der genannten Himmelskörper zu bringen, man muss nur im richtigen Moment ?loslassen?.

Momentan geht es vor allem darum, die Forschung auf dem Gebiet der Carbon Nanotubes voranzutreiben und es fehlt hier auch nicht an Anstrengungen. Sobald CNTs bzw. entsprechende Verbundwerkstoffe in Massenproduktion hergestellt werden können ist der Rest mehr oder weniger einfach: Die Climber und alles andere können mit heutiger Technologie gebaut werden.

Edwards arbeitet inzwischen für das Institute for Scientific Research, nachdem er zuvor mit Michael Laine eine Firma namens Highlift Systems gegründet hatte, um den Weltraumaufzug zu realisieren. Laine und Edwards hatten jedoch Meinungsverschiedenheiten darüber, wie man am besten vorgehen sollte, was schließlich dazu führte, dass man sich einvernehmlich, so heißt es, wieder trennte. Laine hat mittlerweile eine zweite Firma, Liftport, gegründet, die sich das ehrgeizige Ziel gesetzt hat, den ersten Aufzug bis 2018, also in 15 Jahren, in Angriff zu nehmen; auf der Webseite der Firma tickt sogar ein Countdown. Wenn dieser Zeitplan vielleicht auch ein bisschen zu optimistisch erscheint, so scheint doch auch Arthur C. Clarkes Einschätzung, dass der Weltraumaufzug gebaut würde, 50 Jahre nachdem man aufgehört hätte, über die Idee zu lachen, heute zu pessimistisch. Eines steht fest: Mit dem neuen Design von Edwards ist der Bau eines Weltraumaufzugs von einer Sci-Fi-Träumerei zu einer ernstzunehmenden Option für den Zugang zum Weltraum in diesem Jahrhundert geworden.

Related Links
NASA Space Elevator Concept
HighLift Systems
 

1965: Die Zeit ist reif für die Entdeckung des "Urknallechos".

Die Idee, die Temperatur des Universums aufzunehmen und die Messung dafür zu verwenden, mehr über den Urknall zu erfahren, war vielleicht für viele Physiker und Astronomen in den 50-ern zu weit hergeholt, als dass sie als experimentelle Arbeitshypothese aufgefasst wurde. Trotz dieser Tatsache gab es schon vor den 50-ern durchaus experimentelle Ergebnisse, die heute als unbewusste Messungen des "Urknallechos" interpretiert werden müssen. Der Physiker Bob Dicke verpasste sogar mehrmals die Chance, als Entdecker der dieser kosmischen Hintergrundsstrahlung in die Geschichte einzugehen.

In den Jahren des Zweiten Weltkriegs entwickelte Dicke am MIT im Rahmen der Radarforschung einen Mikrowellendetektor, das Dicke-Radiometer, dessen Messmethodik auch noch in modernen Geräten Verwendung findet. Nachdem Jansky schon in den 30-ern Radiostrahlung im All festgestellt hatten, wollte Dicke wissen, welche Störstrahlung er mit seinem Detektor im Mikrowellenbereich aus dem All berücksichtigten musste. Typischerweise wird die Stärke solcher störenden Rauscheffekte mit einer Temperatur angegeben und Dicke konstatierte, dass die Störstrahlung aus dem All im Mikrowellenbereich im Rahmen der Messgenauigkeit des Instruments kleiner als 20 Kelvin sein müsste.

Dickes Veröffentlichung hierzu erschien 1946 in der renommierten "Physical Review".
Die Arbeit von Alpher und Herman, die eine Reststrahlung des Urknalls im Mikrowellenbereich vorhersagte, erschien zwar erst zwei Jahre später in der Physical Review, wer allerdings die Entstehung dieser Arbeit oder des Alpha-Beta-Gamma-Urknall-Papers zurückverfolgen wollte, musste die "Physical Review" von 1946 zur Hand nehmen und darin blättern. Rückblickend erscheint es erstaunlich, dass nicht einmal die Hauptakteure -Dicke auf der experimentellen Seite; Gamow, Alpher und Herman auf der theoretischen Seite - den Zusammenhang zwischen Dickes Messung und der theoretischen Vorhersage von Alpher und Herman erkannten.

Fast eineinhalb Jahrzehnte nach seiner 20K-Messung hatte Bob Dicke an der Princeton University Karriere in der theoretischen Physik gemacht und beschäftigte sich nun Anfang der 60-er intensiv mit kosmologischen Modellen. Er hatte sich in ein Modell verliebt, bei dem die Expansionsbewegung des Universums durch die Schwerkraft seiner Gesamtmasse verlangsamt wird. Wenn die Expansionsbewegung durch die Gravitation gestoppt werden kann, so wird diese Kraft auch erzwingen, dass das Universum wieder in einer Art Umkehrbewegung in sich zusammenfällt und im sogenannten "Big Crunch" sein vorläufiges Ende findet. Hieraus sollte wieder ein Universum nach dem "Big-Bang"-Modell entstehen können, ohne das Rückschlüsse auf ein Vorgängeruniversum möglich sein sollten.

Wie schon erwähnt, hatte Dicke am MIT Erfahrung als Experimentalphysiker gesammelt und wusste, wie wichtig es für den Erfolg seiner Theorie sein würde, beobachtbare Größen anzugeben. In diesem Sinn beauftragte er ein junges Mitglied an seinem Lehrstuhl in Princeton, den theoretischen Astrophysiker Peebles, damit, die Temperaturentwicklung seines Universums bis zur heutigen Zeit zu berechnen. Mit Sicherheit hat Peebles nicht einfach die Berechnungen, die Alpher und Herman 15 Jahre früher durchführten, neu reproduziert. Immerhin kam er mit 10 K auf einen Wert für die heutige Hintergrundsstrahlung, der nur um 5 K über deren Ergebnis lag. Aus der Retrospektive gesehen, brachten Peebles Ergebnisse qualitativ nicht viel Neues. Es waren aber die Ergebnisse von Peebles, die als experimentelle Arbeitshypothese Verwendung fanden und Dicke 1964 dazu veranlassten, zwei junge Experimentatoren in Princeton nach der Hintergrundsstrahlung suchen zu lassen. So kam es, dass Roll und Wilkinson (der im letzten Jahr verstorbene Vater der COBE- und MAP-Satellitenmission zur genaueren Untersuchung der kosmischen Hintergrundsstrahlung) 1964 einen Mikrowellendetektor nach Art des Dicke-Radiometers aufbauten, der Anfang 1965 kurz vor seinem Einsatz stand.

Offensichtlich hatte sich Dickes Suche nach einer Mikrowellen-Strahlung im All so weit herumgesprochen, dass noch vor deren möglicher Entdeckung durch Dickes Team ein junger Radioastronom von den Bell-Labs namens Arno Penzias im Januar bei Dicke anrief, um sich nach möglichen Ursachen für das störende 3,5 K-Rauschen zu erkundigen, welches er mit seinem Kollegen Wilson an einer zu einem Radioteleskop umfunktionierten Empfangsantenne eines Kommunikationssatelliten festgestellt hatten. Auf der Suche nach den Ursachen des Rauschens hatten die beiden sogar schon den Taubenkot auf der Empfangsfläche der Antenne beseitigt. Dicke und sein dreiköpfiges Team konnten sich schnell persönlich von der Korrektheit der Messung von Penzias und Wilson überzeugen, da deren Labor keine Autostunde von Princeton entfernt lag. Danach bestand für Dicke kein Zweifel mehr daran, dass es sich bei dem 3,5 K-Rauschen um das "Echo des Urknalls" handeln müsse. Obwohl Wilson kein Anhänger der Urknall-Theorie war, musste er sich nach weiteren Messungen mangels einer besseren Erklärung geschlagen geben. So kam es, dass 1965 als das Jahr der Entdeckung der kosmischen Hintergrundsstrahlung in die Wissenschaftsgeschichte einging. Penzias und Wilson bekamen 1979 für ihre "unfreiwillige" Entdeckung den Nobelpreis.

Literatur

- J. Gribbin: "In Search of the Big Bang", Penguin Books 1998
- Karttunnen, Kröger, Oja, Poutanen, Donner: "Fundamental Astronomy", Helsinki, 1996
- Dicke, Peebles, Roll & Wilkinson: "Cosmic Black-Body Radiation." bzw. Penzias & Wilson: "A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s" ApJ 142, S. 414-19 bzw. 419-21, 1965:
- R.A. Alpher, H. Bethe, G. Gamow: "The Origin of Chemical Elements", Phys. Rev. 73, 803-804, 1. April 1948
 

Die Mitglieder der siebten Stammbesatzung konzentrierten sich während ihrer elften Woche in der Erdumlaufbahn auf die Aufrüstung der International Space Station (ISS) und die routinemäßige Wartung. Kommandant Juri Malentschenko und National Aeronautics and Space Administration (NASA) ISS Science Officer (SO) Edward Lu machten bei mehreren Experimenten an Bord der Internationalen Raumstation Fortschritte in der Forschung und teilten ihre Erfahrungen während formalen und ungezwungenen Anlässen.

Im russischen Segment der Internationalen Raumstation installierte Malentschenko ein erneuertes Teil des Satellite Navigation System und neue Leitungsrohre in der Condensate Separation and Pumping Unit. Die gesamte Hardware wurde im vergangenen Monat an Bord eines russischen Versorgungsraumschiffes zur ISS transportiert. Die Besatzungsmitglieder rüsteten eine Übertragungseinheit des russischen Audiosystems, das Sprechfunk von Modul zu Modul ermöglicht, auf, schlossen die Überprüfungen der Lebenserhaltungssysteme, Rauchmelder und Mikrobenfilter in der gesamten Internationalen Raumstation ab, bauten die Festplattenlaufwerke des Laptop um und brachten sie in Ordnung, und überprüften die Versorgungsgüter, um den Missionsmanagern bei der Entscheidung zu helfen, was mit den bevorstehenden Starts von Versorgungsraumschiffen des Typs Progress zur ISS transportiert wird.

Die Anwesenheit einer Besatzung in der Erdumlaufbahn stellt Versuchspersonen für die menschlichen Lebenswissenschaften zur Verfügung, um zu forschen, wie diese über längere Zeiträume auf das Fehlen der Schwerkraft reagieren. Diese Woche sammelten Malentschenko und Lu Daten für amerikanische und russische Experimente, die ihren Gesundheitszustand in der Mikrogravitation beurteilen. Außerdem unterziehen sie sich jeden Tag zwei oder mehr Stunden körperlicher Ertüchtigung, um ihre Muskelkraft und die Fitness der Herzgefäße zu erhalten.

Am vergangenen Wochenende richtete Lu einen elektronischen Standfotoapparat in dem auf die Erde gerichteten Fenster des amerikanischen Laboratory Module "Destiny" für einen weiteren Durchgang des Experimentes Earth Knowledge Acquired by Middle-School Students (EARTHKAM) ein. Bei diesem Experiment erlernen Schüler der Klassen sechs bis acht die Geographie der Erde und die Mechanik der Umlaufbahnen, um zu verstehen, wann die sich Internationale Raumstation über einem bestimmten Punkt über der Erde befinden wird und um anschließend Bitten einzureichen, die zu dem Computer übertragen werden, der die Kamera steuert. Später untersuchen die Schüler die von ihnen geschossenen Aufnahmen der Erde aus einer Höhe von mehr als 386 Kilometern. Während den Arbeiten in dieser Woche wurden mehr als 300 solcher Fotografien aufgenommen.

Während dieser Woche nahmen sich Malentschenko und Lu Zeit, um die Erfahrungen an Bord der ISS zu teilen. Am Montag, dem 07. Juli 2003 nutzen sie die Amateurradioeinrichtung der Internationalen Raumstation um Fragen von Teilnehmern des Euro Space Center Space Camp in Belgien zu beantworten und um eine Gruß- und Ermunterungsbotschaft zum Space Day anlässlich der Feierlichkeiten zum Gedenken an den 65. Geburtstags der Stadt Koroljow, der Heimat des russischen Mission Control Center (MCC), zu senden. Am Dienstag, dem 08. Juli 2003 unterhielten sie sich mit japanischen Mittelstufenschülern und am Donnerstag, dem 10. Juli 2003 sprachen sie mit einem Reporter der Voice of America über ihre Mission. Am Freitag, dem 11. Juli 2003 redeten sie mit den Gewinneren eines russischen Wissenschaftsschulwettbewerbes.
 

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