Liebe Leserinnen und Leser,

wie bei vielen Shuttle-Starts gibt es auch diesmal eine hartnäckige Kleinigkeit, die die Raumfähre vorläufig am Boden hält. Diesmal handelt es sich um ein Leck im Befüllungssystem des externen Tanks. Ein ähnliches Problem trat auch schon bei einem früheren Shuttlestart auf. Immerhin gibt es jetzt eine "heiße Spur" für die Ursache und man hofft, durch den Austausch eines Teils beim nächsten Startversuch das Problem vermeiden zu können.

So oder so mussten die Startversuche allerdings unterbrochen werden, da auf einer nahen Startrampe ein anderer Raketenstart angesetzt war: Eine Atlas-Rakete sollte dort die ambitionierteste NASA-Mondmission seit langem ins All tragen, bestehend aus dem LRO (Lunar Reconnaisance Orbiter) und LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite). Mehr über diese Missionen und wie es ihnen beim Start ergangen ist, erfahren Sie in den News dieser Woche und in Karl Urbans Hotspot. Mit den Shuttle-Startversuchen geht es dann frühestens ab 11. Juli weiter.

Axel Orth
Chefredakteur Raumfahrer.net

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» Endeavour-Countdown läuft wieder
16.06.2009 - Seit 19:15 Uhr MESZ läuft der Countdown für den Start der Shuttle-Mission STS 127 zur Internationalen Raumstation wieder. Zuvor war eine Dichtung an einem Wasserstoffauffangsystem gewechselt worden.
Am Samstag war das Leck während des Betankungsvorgangs aufgetreten. Der Externe Tank (ET) wird mit flüssigem Sauersteoff und flüssigem Wasserstoff gefüllt. Da die Umgebung erheblich wärmer ist, verdampfen Teile dieser Substanzen. Sauerstoff stellt keine Gefahr dar. Gasförmiger Wasserstoff hingegen kann mit dem Sauerstoff der Luft eine gefährliche Mischung bilden. Da die Messwerte über den zulässigen Grenzwerten lagen, wurde der Tankvorgang abgebrochen und der bisher eingefüllte Treibstoff wieder abgepumpt.

Am Sonntag wurde die Anschlussplatte (Ground Umbilical Carrier Plate, GUCP) abmontiert und anschließend die betreffende Dichtung gewechselt. Nach der Wiedermontage erfolgten Dichtheitstests. Diese werden allerdings mit Stickstoff bei deutlich höheren Temperaturen durchgeführt. Ob der Anschluss wirklich dicht ist, wird sich deshalb letztlich erst beim richtigen Tankvorgang, Mittwoch Nacht zeigen.

Bei der Mission STS 119 im März war dasselbe Problem aufgetreten. Danach hat man an der Dichtung aber keinen Schaden finden können. Bei der Montage der Platte am Tank für diese Mission im April hatte man diese allerdings zunächst etwas schief montiert, den Fehler aber bemerkt und korrigiert. Möglicherweise ist die Dichtung dabei beschädigt worden. Der Vorfall wird auf jeden Fall gründlich untersucht.

Nun laufen die direkten Startvorbereitungen wieder. Das Tanken beginnt gegen 2 Uhr unserer Zeit, ab 8:20 Uhr soll die Crew in das Raumfahrzeug einsteigen und der Start ist für 11:40:52 Uhr MESZ geplant.

Die Endeavour bringt eine japanische Außenplattform, mehrere Experimente, größere, außen montierbare Ersatzteile, sechs neue Batterien, ein neues Mitglied der ISS-Expedition 20 sowie Versorgungsgüter, Ersatzteile und Experimentiermaterialien zur Station. Auf dem Rückweg werden der Raumfahrer Koichi Wakata, verschiedene Ergebnisse von Experimenten sowie Abfälle mitgenommen. Während der auf 16 Tage angesetzten Mission sollen fünf Außenbordeinsätze durchgeführt werden.

Übrigens wird der Start am Ende der Nacht erfolgen. Die Endeavour startet im Dunkeln und fliegt anschließend dem Sonnenaufgang entgegen. Ab einer bestimmten Höhe wird sie dann also von gleißendem Sonnenlicht überflutet, was einen lohnenden Anblick verspricht, wenn das Wetter mitspielt.

Verwandte Meldungen:

• Endeavour-Start verschoben (13. Juni)
• Countdown für STS 127 läuft (10. Juni)

Raumcon:

• STS-127-Thread aub Wiederaufnahme des Countdowns

(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA, Raumcon)

» Endeavour-Start abgesagt
17.06.2009 - Schlechtes Wetter und eine erneut erhöhte Leckrate im Wasserstoffgasabsaugsystem sorgen für eine Verschiebung der Mission STS 127 in den Juli.
Nach dem Austausch einer Dichtung an einer Andockplatte für ein Wasserstoffabsaugsystem wurde heute Nacht ein weiterer Versuch unternommen, die Endeavour in Richtung ISS zu starten. Zunächst sorgte aber ein heftiges Gewitter dafür, dass der Tankvorgang um mehrere Stunden verschoben wurde. Im Countdown eines Shuttle-Starts gibt es mehrere Perioden, die als Zeitreserven für unvorhergesehene Zwischenfälle eingeplant sind, sogenannte Holds. Hier wollte man dann durch zusätzliches Personal verschiedene Vorbereitungsarbeiten parallel ablaufen lassen und damit die verlorene Zeit wieder aufholen.

Während des Tankvorgangs trat dann aber erneut eine erhöhte Wasserstoffleckrate auf, so dass nach einigem Hin und Her schließlich abgebrochen wurde.

Wegen einer für das Shuttle ungünstigen Lage der ISS-Bahn zur Sonne ist ein neuer Startversuch frühestens Mitte Juli möglich.

Raumcon:

• Die spannende Berichterstattung der Nacht im Thema STS 127

(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Raumcon, NASA)

» US-Mondgespann gestartet
18.06.2009 - Die NASA hat mit dem Gespann LRO, LCROSS und EDUS erstmals seit zehn Jahren wieder Raumsonden zum Mond gestartet. Während LRO als Mondorbiter fungieren soll, ist für EDUS und LCROSS ein Mondaufschlag geplant.
Dabei will man in der aufgewirbelten Gesteins-, Staub- und Gaswolke vor allem nach Anzeichen für Wasser suchen. Der Einschlag der Centaur-Oberstufe wird von LCROSS aus nächster Nähe und von weiteren Observatorien im All und auf der Erde aus der Ferne analysiert. Der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) hingegen soll den Erdtrabanten mindestens ein Jahr in niedriger polarer Bahn umlaufen und dabei auch die schärfsten Bilder der Mondoberfläche liefern, die jemals gemacht wurden. Darauf sollen auch Mondlander, Mondautos und abgestürzte Raketenstufen zu erkennen sein.

Der Start erfolgte gegen 23:32 Uhr MESZ, zum Ende des heutigen Startfensters, vom Startkomplex 41 am Cape Canaveral aus mit einer Atlas-5-Trägerrakete.

An Bord von LRO befinden sich u. a. das Lyman-Alpha Mapping Project (LAMP) zur Messung von Eis reflektierter UV-Wellenlängen, das Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) zur Vermessung des Höhenprofils, der Lunar Exploration Neutron Detector (LEND) zur Messung der von der Mondoberfläche reflektierter Neutronen und DIVINER, der die Oberflächentemperatur durch Messungen im Infrarotspektrum erfasst. Alle Messungen sollen Indizien für das Vorhandensein von Wasserseis liefern. Zusammen genommen stellen sie eine sichere Nachweismathode dar.

Lesen Sie zu Instrumentierung, Missionsverlauf und Aufgaben auch unseren ausführlichen Artikel.

Video vom Start



Raumcon:

• Lunar Reconnaissance Orbiter
• LCROSS sucht Wasser

(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA, Raumcon)

» Erfolgreiches First Light für Herschel
19.06.2009 - Das Infrarot-Teleskop Herschel der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) hat sein erstes astronomisches Objekt abgebildet. Die beteiligten Wissenschaftler sprechen von einem sehr guten ersten Resultat.
Ziel der ersten Aufnahme Herschels war die Spiralgalaxie M51, von der ebenfalls Aufnahmen des Vorgängerteleskops Spitzer der NASA vorliegen. Im Vergleich zu dieser unwesentlich älteren Aufnahme zeigt das ESA-Teleskop, welches Potential in ihm steckt. Immerhin wurde dieses First Light mit völlig unkalibrierten Instrumenten vorgenommen.

Die Aufnahme zeigt die von Charles Messier 1773 entdeckte Whirlpool-Galaxie in drei Wellenlängen von 70, 100 und 160 Mikrometern, die dann übereinander gelegt wurden. Das Bild wurde durch Herschels Photoconductor Array Camera and Spectrometer (PACS) aufgenommen.

Nach seinem Start am 14. Mai 2009 war am 14. Juni die Schutzabdeckung für das 3,5 Meter durchmessende Teleskop geöffnet worden. Die hocheffektive Helium-Kühlung war problemlos angelaufen. Die ersten Bilder zeigen, dass die rund eine Milliarde Euro teure Mission ihre wissenschaftlichen Ziele erreichen kann.


Raumcon

• Herschel und Planck

(Autor: Karl Urban - Quelle: ESA)

» Impaktziel von LCROSS von der Erde aus eingegrenzt
19.06.2009 - Ein Navigationssystem für LCROSS ist es nicht ganz, was das zum Deep Space Network (DSN) der NASA zählende Goldstone Radar- und Kommunikationskomplex liefert, so aber doch die detailliertesten Übersichtskarten eines 500 mal 400 Kilometer großen Gebietes, die es jemals gab.
Hauptziel des gestern gestarteten Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) ist der Nachweis von Wassereis bzw. seine Abwesenheit durch das Absetzen eines schweren Impaktors auf einen der in permanenter Dunkelheit liegenden Krater der lunaren Südpolarregion.

Um den aussichtsreichsten Kandidaten für den geplanten Einschlag in der zerklüfteten Region zu identifizieren, wurde mittels der 70-Meter-Antenne über 90 Minuten ein 500 Kilowatt starkes Radarsignal auf die 373.000 Kilometer lange Reise zum Mond geschickt. Die nur 2,5 Sekunden später aufgefangenen Reflexionssignale erlauben die Aufarbeitung zu einer topographischen Karte mit einer Auflösung von 40 Metern pro Pixel und einer Niveaugenauigkeit von +/- fünf Metern von einer Region unseres vertrauten Begleiters, die seit Anbeginn der Zeit verborgen lag.

Die hochaufgelösten Aufnahmen finden Sie hier (Höhen farblich kodiert) und hier (schwarz/weiß). Mehr Informationen zu LCROSS und dem gemeinsam gestarteten Lunar Reconnaissance Orbiter finden Sie hier.

Raumcon:

• LCROSS sucht Wasser

(Autor: Lars-C. Depka - Quelle: NASA)

» Hubbles Nutzlaststeuerrechneranlage hatte Probleme
20.06.2009 - Die am 14. Mai 2009 von Besatzungsmitgliedern des Shuttles Atlantis während der Service Mission 4 in das Weltraumteleskop Hubble eingebaute Rechneranlage SIC&DH funktionierte am 15. Juni 2009 nicht wie vorgesehen.
Die wissenschaftlichen Instrumente an Bord von Hubble, deren Daten üblicherweise von der SIC&DH (für Science Instrument Command and Data Handler) genannten Rechneranlage verarbeitet werden, und die über sie gesteuert werden, wurden abgeschaltet und in einen sicheren Modus versetzt, berichtete die US-amerikanische Weltraumbehörde NASA am 18. Juni 2009. Die Rechneranlage war bei Wartungsarbeiten vor rund fünf Wochen in das Teleskop eingebaut worden.

Am Montag, dem 15. Juni 2009 begann die SIC&DH fehlerhafte Daten (unerwartete Nullwerte) an den Hauptcomputer des Teleskops, seit der Service Mission 3A ein Modell mit 486er-Prozessor, zu senden. Daraufhin wurden Kommandos an die wissenschaftlichen Instrumente des Teleskops zu deren Abschaltung geschickt. Die Kommandos gelangten jedoch nicht zur Ausführung, was anhand korrespondierender Strom- und Spannungswerte der Stromversorgung für die Instrumente erkannt werden konnte.

Daraus schlossen die Ingenieure am Boden, dass SIC&DH an sie gesendete Kommandos weder empfangen noch an das jeweilige Instrument weitergeleitet hatte. Nach einer testweise vorgenommen Abschaltung und einem Neustart der SIC&DH gelang es, über sie die angeschlossenen wissenschaftlichen Instrumente in einen Sicherheitsmodus zu versetzen, nachdem die Kommunikationsmöglichkeit zu ihnen via SIC&DH wieder gegeben war.

Das Verhalten der SIC&DH entsprach später am 15. Juni 2009 dem vorgesehenen, und die Ingenieure begannen mit der Analyse des Vorgefallenen. In der Zwischenzeit blieben die angeschlossenen Instrumente abgeschaltet, was bis zum Abschluss der begonnenen Untersuchungen auch so bleiben soll. Das Weltraumteleskop befindet sich nach Angaben der NASA als Ganzes, inklusive der neuen und reparierten Geräte an Bord, in einem hervorragenden Zustand.

Verwandte Meldungen:

• Hubble macht Trouble (20.10.2008)
• Atlantis auf dem Weg zu Hubble (11.05.2009)
• Hubble wird aufgerüstet (15.05.2009)
• Hubbles Aufrüstung schreitet voran (16.05.2009)

Raumcon:

• Hubble-Thread

(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: NASA)

» Spaceport America - Grundsteinlegung
21.06.2009 - Am 19. Juni 2009 fand die Grundsteinlegung des Spaceport America statt.
Am 19. Juni fand die Grundsteinlegung von Spaceport America statt, wo Virgin Galactic plant, ab 2011 Weltraumtouristen für kurze Zeit ins Weltall zu transportieren. Auf der Kundgebung war neben Virgin-Galactic-Präsident Will Whitehorn auch der Gouverneur von New Mexico, Bill Richardson, anwesend. Der Weltraumbahnhof soll großen Gebrauch von erneuerbaren Energien machen. Die Konstruktion des Raumflughafens kostet ca. 200 Millionen Dollar und die Bauzeit soll 2 Jahre betragen. Das Geld für den Bau kommt zu Teilen aus der Region, wo die Einwohner vor kurzem einer Steuererhöhung für den Bau des Raumhafens zugestimmt haben. Der Spaceport wird nur für suborbitale Starts eingesetzt werden.

Ursprünglich war geplant, dass das Trägerflugzeug von SpaceShipTwo die Grundsteinlegung überfliegen sollte. Dazu kam es jedoch nicht. Auf dem Weg von Mojave nach Las Cruces gab es eine Warnung im Cockpit über eine fehlerhafte Bremsklappe. Daraufhin entschloss man sich, in der Nähe von Phoenix zu landen und das Problem zu untersuchen. Das Flugzeug verblieb dort über Nacht und am nächsten Tag konnte die Überfliegung des Spaceports, wo sich eine Reihe Reporter und Offizielle für den Überflug versammelt hatten, mit einem Tag Verspätung stattfinden. Das Trägerflugzeug überflog den Spaceport drei Mal in sehr niedriger Höhe und kreiste anschließend noch über der Stadt bevor es nach Mojave zurückflog. In Mojave fand an diesem Tag der "Plane Crazy Saturday" statt, eine kleine monatliche Flugschau, wo Privatleute ihre Flugzeuge vorstellen. Dass diese beiden Ereignisse aufeinandertreffen, war ursprünglich nicht geplant, sollte doch das Trägerflugzeug WhiteKnightTwo bei der Oshkosh Air Show seinen ersten Auftritt haben.

Weiter wurde auf der Grundsteinlegung bekannt, dass SpaceShipTwo das erste Mal voraussichtlich am 7. Dezember 2009 der Öffentlichkeit gezeigt werden soll. An diesem Tag soll SpaceShipTwo auch seinen ersten Gleitflug unternehmen.

Video vom WhiteKnightTwo Überflug:



Raumcon:

• Virgin Galactic Thread
• Spaceport America Thread

Verwandte Meldungen:

• Neues von Virgin Galactic

(Autor: Tobias Willerding - Quelle: Virgin Galactic, flightglobal.com)

» Newton und Integral beobachteten Magnetar
21.06.2009 - Die beiden im Weltraum stationierten Observatorien XMM-Newton und Integral haben nach dem 22. August 2008 den Magnetar SGR 0501+4516 intensiv beobachtet, berichteten ESA und NASA Mitte Juni 2009.
Am 22. August 2008 zeichnete Swift, ein Weltraumteleskop der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, zahlreiche Strahlungsausbrüche eines als SGR (engl. soft gamma repeater, für Sender weicher Gammastrahlung) bezeichneten Objektes auf.

Der SGR mit der exakten Bezeichnung SGR 0501+4516 ist der erste, der innerhalb der laufenden Dekade entdeckt wurde und erst das fünfte bestätigte astronomische Objekt seiner Klasse. Weil sich Objekte dieser Art über lange Jahre ruhig verhalten, kann es sein, dass eine größere unbekannte Zahl von ihnen existiert, und sich einfach noch keine Beobachtungsgelegenheiten ergeben haben.

Die Astronomen gehen derzeit davon aus, dass die Strahlungsausbrüche von SGRs solche von Magnetaren sind, den Objekten mit den größten im Universum bekannten Magnetfeldstärken. Eine zuverlässige Erklärung für die extremen Magnetfelder dieser Neutronensterne, Kerne explodierter Sterne, ist noch nicht gefunden. Vieleicht hatte schon vor der Explosion der ursprüngliche Stern so ein extremes Magnetfeld, entsprechende Sterne sind in unserer Galaxie, der Milchstraße, nur einige wenige bekannt. Eine andere Vorstellung geht davon aus, das der Kern eines gewöhnlichen Sterns während des Sterbeprozesses beschleunigt wurde und es dadurch zu einem magnetfeldverstärkenden Dynamoeffekt kam.

Das Magnetfeld eines Magnetars kann 100-billionfach stärker als das der Erde sein. Würde ein Magnetar an einer Stelle auf der Hälfte der Entfernung zwischen Erde und Mond stehen, könnte er mit seinem Magnetfeld die Daten auf Magnetstreifen von Kreditkarten auf der Erde löschen. Die Energie eines Ausbruches auf einem zehntausende Lichtjahre entfernten Magnetar, welche bis zur Erde vordringt, kann die gleiche Größenordnung erreichen, wie die Energie, die die Erde bei einem Sonnensturm unseres Zentralgestirns erreicht.

SGR 0501+4516 in einer Entfernung von geschätzten 15.000 Lichtjahren hat sich nur durch einen Strahlungsausbruch am 22. August 2008 verraten. Möglicherweise sind instabile Prozesse im Inneren eines Neutronensternes für derartige Ausbrüche verantwortlich, von denen es im Verlauf von mehr als vier Monaten mehrere hundert gab. Der Auswurf von in Materieströmen an die Oberfläche des Sterns gelangten Materials bewirkt seinerseits Veränderungen der magnetischen Felder, und diese Veränderungen könnten letztlich die Röntgenstrahlung initiiert haben.

Zwölf Stunden nachdem Swift SGR 0501+4516 ausgemacht hatte, begann das europäische Weltraumteleskop XMM-Newton mit der intensivsten jemals vorgenommenen Studie von ausklingender Strahlung eines Strahlungsausbruchs eines Magnetars. Fünf Tage nach dem ersten Ausbruch empfing Integral (engl. International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory, internationales astrophysikalisches Gammastrahlenlabor) Röntgenstrahlung höherer Energie, die XMM-Newton nicht registrieren kann. Nach zehn Tagen war diese Strahlung abgeklungen und verschwunden.

Man will SGR 0501+4516 mit XMM-Newton weiter beobachten, und hofft, sich auch ein Bild des Objektes im Ruhezustand machen zu können. Für das kommende Jahr ist entsprechende Beobachtungszeit vorgesehen.

Raumcon:

• Neutronensterne, Pulsare, Magnetare

Sonderseite:

• Integral Sonderseite

Verwandtes Dokument:

• Konus-Wind Beobachtungen von SGR 0501+4516

(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: ESA, NASA)

» ESA schließt Verträge für Trägerentwicklung
21.06.2009 - Auf der 48. Pariser Luft- und Raumfahrtschau auf dem Gelände des Flughafens Le Bourget wurden Anfang und Mitte der Woche mehrere Verträge abgeschlossen, die sich mit der zukünftigen Nutzung aktueller sowie der Entwicklung zukünftiger Raumfahrtträger beschäftigen.
Am 15. Juni wurde ein Abkommen zur Sicherung der kommerziellen und staatlichen Nutzung der Trägerraketen der Typen Ariane 5, Sojus-ST und Vega vom Raumfahrtzentrum Kourou aus zwischen der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA und Arianespace geschlossen. Um die Wettbewerbsfähigkeit der Ariane 5 zu gewährleisten, werden staatliche Zuschüsse gezahlt. Gleiches gilt für die noch in Entwicklung befindliche Trägerrakete Vega, die kleinere Nutzlasten befördern soll. Mittlere Lasten soll die russische Sojus-Trägerrakete ins All bringen. Deren Erststart von Kourou aus ist für Anfang 2010 vorgesehen. Verschiedene Varianten dieses Trägers haben in der Vergangenheit aber bereits mehr als 850 Starts absolviert.

Einen Tag darauf wurde mit Thales Alenia Space (Italien) ein Vertrag zur Weiterführung der Entwicklung eines zukünftigen, wiederverwendbaren Raumtransportsystems unterzeichnet. Das Intermediate eXperimental Vehicle (IXV) wird ein Technologiedemonstrator. Es handelt sich dabei um eine etwa 1.800 kg wiegende Modellvariante für ein späteres Transportsystem und ist Teil des Future Launchers Preparatory Programmes der ESA. Der Auftriebskörper IXV soll in einigen Jahren mit einer Vega in einen 450-Kilometer-Orbit gebracht werden und anschließend autonom gesteuert zur Erde zurückkehren. Dazu werden Leitsysteme, Navigationsgeräte, Steuerung, Hitzeschutz und natürlich die Grundform des Raumfahrzeugs selbst entwickelt. Bisher gab es viele ESA-Studien zu Wiedereintrittstechnologien. Das IXV-Programm soll nun zur Entwicklung eines einsatzfähigen Raumtransporters für (zunächst) unbemannte Lasten führen.

Am Mittwoch schließlich folgte eine Vereinbarung mit Avio Spa (Italien), Astrium (Deutschland) und Snecma (Frankreich) zur Entwicklung eines neuen, leistungsfähigeren Flüssigkeitstriebwerkes für eine zukünftige, flexibler einsetzbare Raketenfamilie der ESA (Ariane 6). Dieses Triebwerk soll gegenüber seinen Vorgängern einen deutlich höheren Schub erzeugen. Booster könnten dann die Nutzlast der Grundversion je nach Bedarf vergrößern. Ähnliche Baukastensysteme sind in den USA und in Russland bereits im Einsatz bzw. stehen kurz davor.

Die Designphase des neuen Triebwerks soll Mitte 2010 abgeschlossen sein. Der erste heiße Test könnte um 2014 erfolgen und die neue Raketenfamilie ab 2020 zur Verfügung stehen. An der Entwicklung des neuen Triebwerks sind insgesamt 14 Gesellschaften in 9 europäischen Staaten beteiligt. Der Vertrag hat ein Finanzierungsvolumen von 33 Millionen Euro.

Raumcon:

• ESA-Thread
• Intermediate eXperimental Vehicle
• Future Launchers Preparatory Programme

(Autor: Günther Glatzel - Quelle: ESA)

» Kommunikationssatellit auf Zenit-3SLB gestartet
22.06.2009 - Am 21. Juni 2009 hob um 23:50 Uhr MESZ eine Zenit-3SLB-Rakete vom Startplatz 45/1 in Baikonur, Kasachstan ab, um den Kommunikationssatelliten MEASAT-3a für die MEASAT Satellite Systems Sdn. Bhd. aus Kuala Lumpur, Malaysia, in den Weltraum zu befördern.
Der von Juschnoje aus der Ukraine entwickelte Zenit-Träger verwendete zwei Raketenstufen, um die Orbitaleinheit, bestehend aus der Oberstufe DM-SLB und der Nutzlast, auf den Weg zu bringen. Der Start erfolgte zu Beginn eines 17 Minuten breiten Startfensters. Er wurde vom Konsortium Land Launch durchgeführt, es war die dritte Land Launch-Mission überhaupt.

Nach rund 511 Sekunden Flugzeit wurde die Orbitaleinheit von der zweiten Stufe der Zenit abgetrennt. Nach drei Brennphasen der DM-SLB-Oberstufe wurde der Satellit mit 2.417 Kilogramm Startmasse in einem geosynchronen Transferorbit ausgesetzt, die Trennung von der Oberstufe war um 6:14 Uhr MESZ am 22. Juni 2009 bestätigt.

Die Zirkularisierung für den geostationären Orbit wird der Satellit mit seinen eigenen Bordtriebwerken, unter anderem mit dem Apogäumsmotor IHI 500N aus Japan, vornehmen. Ein erster Test des Satelliten auf seiner derzeitigen Umlaufbahn erbrachte die erwarteten Ergebnisse.

Der mit 12 C-Band-Transpondern und 12 KU-Band-Transpondern ausgerüstete dreiachsstabilisierte Satellit soll auf der Position von 91,5 Grad Ost im geostationären Orbit den am 12. Dezember 2006 auf einer Proton-M-Rakete gestarteten, auf dem Boeing 601-HP Bus basierenen MEASAT-3 ergänzen.

MEASAT-3a ist zur Versorgung des asiatischen Pazifikraumes, des mittleren Ostens, von Afrika, von Europa und Australien mit Kommunikationsdiensten im C-Band Bereich und von Haushalten in Malaysia und Indonesien mit Satellitenfernsehen im Ku-Band-Bereich vorgesehen. Die erwartete Lebensdauer des von der Orbital Sciences Corporation (OSC) gebauten und auf dem Star-2-Bus basierenden Raumfahrzeugs beträgt 15 Jahre. Für den Betrieb der Kommunikationsnutzlast stehen rund 3,6 Kilowatt elektrischer Leistung zur Verfügung.

Der Start des auch als MEASAT-1R bezeichneten Satelliten hätte ursprünglich im August 2008 stattfinden sollen, der Satellit war jedoch bei den Startvorbereitungen in Baikonur beschädigt worden, was eine Reparatur beim Hersteller in den Vereinigten Staaten notwendig machte.

MEASAT-3a ist katalogisiert mit der NORAD Nr. 35362 bzw. als Objekt Nr. 2009-032A.

Raumcon:

• Zenit 3SLB Landlaunch mit Measat 3a

(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Roscosmos, Boeing, Measat, OSC)

Mit dem Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) wird die Rückkehr bemannter Raumschiffe auf den Erdtrabanten vorbereitet: Neben einer genauen Untersuchung der Oberfläche auf mögliche Gefahren und wissenschaftliches Potenzial steht die Suche nach Wasser im Vordergrund. Die Zweitnutzlast LCROSS wird den bisher stärksten künstlichen Impakt auf dem Mond erzeugen, um lange gesuchtem Wasser auf die Spur zu kommen.

Die japanische Sonde Kaguya hat ihre Mission seit acht Tagen erfolgreich zum Abschluss gebracht, da startet vom Cape Canaveral bereits die nächste ambitionierte Raumsonde Richtung Mond. Eine Atlas V-Trägerrakete bringt gleich zwei Raumfahrzeuge auf den Weg: Während die Hauptnutzlast LRO den Erdtrabanten mindestens ein Jahr lang umkreisen wird, soll der Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) einen rund zwei Tonnen schweren Impaktor auf der Oberfläche zum Absturz bringen, um aus der aufgewirbelten Staubwolke mehr über die Zusammensetzung der Mondkruste zu erfahren.

LROs schärferer Blick

LRO wird direkt auf eine Transferbahn zum Mond und nach etwa vier Tagen in einen Mondorbit mit einer periselenen Höhe von 100 Kilometern gebracht. Danach wird die Bahn kontinuierlich abgesenkt, so dass sie in einer Höhe von etwa 50 Kilometern auf einem zirkulären Orbit für rund ein Jahr arbeiten kann.

An Bord des Orbiters befinden sich 92 Kilogramm Instrumente, die über 10,7 Quadratmeter Photovoltaikmodule mit maximal 1,85 Kilowatt Energie versorgt werden. Eine Ka-Band-Antenne ermöglicht einen Datenstrom von 100 bis 300 MBit pro Sekunde zur Erde, eine S-Band-Antenne regelt den Austausch von Telemetriedaten und Kommandos.

Sechs an Bord befindliche reguläre Instrumenttypen waren zum Teil schon auf früheren amerikanischen Mondmissionen mit dabei, können ihre Messungen aber mit gesteigerter Genauigkeit fortsetzen. Die militärische Sonde Clementine hatte mit wesentlichen Einschränkungen in ihren Bahnparametern zu kämpfen und konnte für die Forscher interessante Polregionen nur sehr eingeschränkt in Augenschein nehmen. Der Lunar Prospector (1998) machte diese Nachteile unter anderem durch seine polare Umlaufbahn wett und bewies mit seinem Neutronenspektrometer, dass an den Mondpolen Wasserstoff in größeren Mengen vorkommt. Ob dieser Wasserstoff in wenigen, ständig im Dunkeln liegenden Kratern vorkommt oder lediglich in Hydratmineralen im Mondgestein eingebaut vorliegt, konnte aber nicht abschließend geklärt werden.

Das Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation (CRaTER) wird dem Namen nach die Auswirkungen kosmischer Strahlung auf die Mondoberfläche untersuchen. Daraus möchte man die biologischen Auswirkungen eines längerfristigen Mondaufenthalts ableiten und Schutztechnologien für die Mondstation weiterentwickeln.

Das Diviner Lunar Radiometer Experiment (DLRE) wird die thermische Abstrahlung der Mondoberfläche messen. Damit sollen mögliche Kältefallen und damit verbundene Eisablagerungen an den Polen gefunden und Gefahren für die Landemissionen besser eingeschätzt werden können.

Das Lyman Alpha Mapping Project (LAMP) wird sein Augenmerk vor allem auf die permanent im Dunkeln liegenden Krater legen. In ihnen könnte eventuell vorhandenes Eis Sternenlicht im fernen Infrarot reflektieren.

Ein zum Lunar Exploration Neutron Detector (LEND) ähnliches Instrument war bereits an Bord von Lunar Prospector installiert und hatte hohe Wasserstoffkonzentrationen an den Polen nachgewiesen. Die höhere Auflösung von LEND kann Indizien für vorkommendes Eis, die von DLRE und LAMP gefunden werden, verifizieren. Daneben soll das Strahlungsniveau besser untersucht werden.

Zuletzt setzt die NASA einen Technologiedemonstrator eines miniaturisierten Single Aperture Radars (Mini-SAR) ein, der in ähnlicher Form bereits an Bord der indischen Mondsonde Chandrayaan-1 erprobt worden ist. Mit je einem Kanal im X-Band (8-12 GHz) und S-Band (2 GHz) sollen damit ebenso die ständig beschatteten Krater auf mögliche Eisvorkommen untersucht werden. Zudem enthalten die reflektierten Radarwellen Informationen über die Oberflächenrauheit. Die Auflösung soll bei 30 bzw. 150 Metern in den Frequenzbändern liegen.

Obwohl der Mond zu den am häufigsten von irdischen Sonden besuchte Körper ist, ist die Vermessung seiner Oberfläche erst seit kurzem möglich. Laseraltimeter an Bord von Clementine und Lunar Prospector hatten dreidimensionale Geländemodelle ermöglicht, die durch die japanische Sonde Kaguya in den letzten eineinhalb Jahren deutlich verbessert wurden. LRO wird diese Messungen mit dem Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) nochmals übertreffen. Die polare Umlaufbahn ermöglicht eine Intensivierung der Messpunktdichte in den besonders interessanten Polregionen. Hier wird man in der Lage sein, jeden ständig verdunkelten Krater zu identifizieren. Beteiligt an dem Instrument ist auch Prof. Jürgen Oberst von der TU Berlin.

Die Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) soll sowohl Weitwinkel- als auch Nahaufnahmen der Mondoberfläche erstellen und wird je nach Orbithöhe eine maximale Auflösung von 50 Zentimetern erreichen. Andere Quellen sprechen lediglich von einem Meter. In leitender Rolle gehört Prof. Hiesinger von der Uni Münster zu den Mitentwicklern des Instruments. Damit ist auch geplant, ein genaues Augenmerk auf bisherige Landestellen irdischer Objekte auf der Mondoberfläche zu richten. So können neben den Apollo-Landestellen (5 x 5 Meter bzw. 9 x 9 Meter mit Landegestell) auch Rover wie der sowjetische Lunochod (2 x 3 Meter) und diverse auf der Mondoberfläche abgestürzte Raketenstufen abgebildet werden.

Nach Ende der regulären Missionszeit soll der Orbiter auf eine wartungsärmere polare Umlaufbahn mit einem Periselen von 30 Kilometern und einem Aposelen von 70 Kilometern gebracht werden, von wo er vor allem Datenübertragungsaufgaben späterer Landemissionen übernehmen könnte.

Impakt im Dienste der Wissenschaft

Im Rahmen des NASA-Programms Vision for Space Exploration war 2004 entschieden worden, die geplante Wiederaufnahme bemannter Mondflüge durch eine breite sondengestützte Beobachtungskampagne vorzubereiten. Der ursprüngliche Plan, den LRO mit einer Delta II zu starten wurde fallengelassen, da diese keine spinstabilisierte Oberstufe besitzt. So fiel 2006 die Entscheidung, stattdessen mit einer Atlas V (401) zu starten. Da diese über eine rund 1.000 Kilogramm höhere Nutzlastkapazität verfügt, entstand der Spielraum, ein zweites Raumfahrzeug zum Mond starten zu können.

LCROSS besteht aus einer Leitsonde, die mit rudimentären Instrumenten ausgestattet ist. Nach dem Start wird sich LRO von der verwendeten Centaur-Oberstufe trennen. LCROSS aber wird gemeinsam mit dieser in Richtung Mond aufbrechen. Nachdem LRO auf sicherem Abstand fliegt, wird der Rest der Treibstoff-Kombination Sauerstoff und Wasserstoff abgelassen. - Denn genau deren Vorkommen direkt unterhalb der Mondoberfläche soll LCROSS untersuchen.

Das Raumschiffduo wird schließlich in eine exzentrische Erdumlaufbahn eintreten, in der es bis zu vier Monate lang verbleiben wird. In dieser Zeit wird ein unbeschienener Krater in den Polregionen gesucht, der ein treffliches Ziel abgeben könnte. Schließlich wird sich die Centaur-Oberstufe von LCROSS trennen und kontrolliert zum Absturz gebracht. Der Aufprall der 2,4 Tonnen wiegenden Raketenstufe mit einer Geschwindigkeit von 2,5 Kilometern pro Sekunde wird eine Fontäne aus mindestens 350 Tonnen Mondgestein und vermutlich Wasserbestandteilen aufwirbeln und dabei einen 20 Meter durchmessenden und 4 Meter tiefen Krater hinterlassen. Die erzeugte Staubwolke wird rund 10 Kilometer über die Mondoberfläche aufragen und von Teleskopen an Bord von LRO, LCROSS und auf der Erde beobachtet. LCROSS wird direkt nach der Abtrennung seine Triebwerke zünden, um den eigenen unvermeidlichen Aufprall um mehrere Minuten zu verzögern. So kann das Raumfahrzeug seine primäre Aufgabe, die Analyse der erste Fontäne aus nächster Nähe, erfüllen. Danach werden die 640 Kilogramm der Sonde eine weitere Impaktfontäne erzeugen.

Die nur 79 Millionen US-Dollar teure LCROSS-Sonde besitzt zwei Infrarot-Spektrometer, ein Spektrometer für sichtbares Licht, zwei Infrarotkameras, eine Kamera, die im sichtbaren Licht arbeitet und ein Photometer. Die gesammelten Daten werden im S-Band mit einer Rate von bis zu 1,5 MBit pro Sekunde zur Erde gesendet, bevor die Sonde auf der Mondoberfläche aufschlägt. Zuvor werden die Spektrometer die herausgeschleuderten Stoffe, darunter Wassereis, Kohlenwasserstoffe oder organische Verbindungen, untersuchen. Die Infrarotkameras sollen Vorkommen und Verteilung von Wasser in der Wolke feststellen, während die optische Kamera den genauen Einschlagort sowie das räumliche Verhalten der Wolke im Blick behalten wird. Schießlich soll der Photometer die Einschlagsenergie der Centaur-Stufe messen.

LRO und LCROSS erst der Anfang?

LRO und LCROSS setzen als erste Mondmissionen der Amerikaner seit einem Jahrzehnt neue Akzente: Es steht nicht explizit nur die Sammlung wissenschaftlicher Daten im Vordergrund. Vielmehr soll die wissenschaftliche Auswertung die Rückkehr des Menschen auf den Mond ermöglichen, der dort an einem optimalen Landestandort deutlich tiefer gehende wissenschaftliche Untersuchungen vornehmen kann, als dies in der Apollo-Ära möglich gewesen ist. Die deutsche Beteiligung an dem insgesamt 680 Millionen US-Dollar teuren Orbiter beläuft sich auf rund 600.000 Euro.

Die permanente Versorgung einer Mondstation erfordert genaueres Wissen über einen potenziellen Landestandort, als dies für die Kurzlandungen der Apollo-Ära notwendig gewesen war. Im Vordergrund steht die Sicherheit der Menschen, für die ein genaues Verständnis der Hangneigung und der Untergrundstabilität nötig ist. Die pulverartige Regolith-Schicht der Mondoberfläche entsteht durch das ständige Bombardement mit Teilchen und kann leicht ins Rutschen geraten oder bei zu großer Auflast einsinken.

Die Versorgung der Mondstation sollte zum Teil autark erfolgen, wofür die Verwendung von Sauerstoff und Wasser aus Mondressourcen angedacht wird - zumindest wenn sich diese effizient fördern ließen. Die NASA versucht mit LCROSS nicht zum ersten Mal, Informationen über oberflächennahes Wasser aus dem Impakt eines Raumfahrzeugs zu gewinnen. Auch der Lunar Prospector wurde in einen aussichtsreichen Südpolkrater zum Absturz gebracht - mit geringem Erfolg. LCROSS wird jedoch eine vielfach größere Fontäne erzeugen und kann diese sogar aus nächster Nähe in Augenschein nehmen. Die Hoffnung nutzbaren Wassers an den Mondpolen wird mit LRO und LCROSS bestätigt - oder sterben.


 

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» Integration von Phobos-Grunt beginnt
21.06.2009 - Gestern begannen offiziell die Integrationsarbeiten der russisch-chinesischen Marsmission Phobos-Grunt/Yinghuo 1.
Dazu werden Messapparate, Steuerung, Energieversorgung, Lageregelung, Kühlung, Rückkehrsystem, Kommunikations- und Antriebssystem in den Bus eingebaut und alle Komponenten miteinander verbunden. Auch die kleine chinesische Marssonde, die am 18. Juni bei NPO Lawotschkin in Chimki bei Moskau angekommen ist, wird aufgesetzt.

Wie soeben bei RIA Nowosti berichtet wurde, werden auch Bakterien auf die weite Reise zum Roten Planeten geschickt. Sie sollen nach vollendeter Mission mit der Rückkehrkapsel wieder zur Erde gelangen und hier gründlich untersucht werden. Wie groß ist ihre Widerstandkraft gegen Vakuum, Temperaturschwankungen und Strahlung? Das sind die wichtigsten Fragen, die mit diesem Experiment beantwortet werden sollen.

Phobos-Grunt ist eine russische Marssonde mit internationalen Beiträgen, die im Oktober 2009 mit einer Zenit-Trägerrakete und Fregat-Oberstufe zum Roten Planeten aufbrechen soll. Nach elfmonatigem Flug soll sie in einen Marsorbit eintreten. Dort setzt sie die chinesische Huckepacksonde Yinghuo 1 ab und nähert sich anschließend schrittweise dem Marsmond Phobos. Sie soll etwa im April 2011 auf diesem landen, eine ca. 300 Gramm schwere Bodenprobe entnehmen und damit eine spezielle Rückkehreinheit füllen. Diese soll vom Phobos starten und auf eine Flugbahn zur Erde gebracht werden, wo sie im Juli 2012 eintreffen könnte. Der Lander nimmt derweil eigene Untersuchungen vor.

Phobos-Grunt ist eine seit 2001 betriebene Nachfolgeentwicklung der Projekte Phobos 1 und 2 sowie Mars 96, die aus verschiedenen Gründen allesamt Fehlschläge wurden. Von Phobos 2 gibt es als eines der wenigen wissenschaftlichen Resultate einige Bilder des namensgebenden Marsmondes.

Raumcon:

• Fobos-Grunt/Yinghuo-1 auf Zenit

(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Roskosmos, RIA Nowosti)


 

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» Sechse fliegen um die Welt
22.06.2009 - In Abwandlung des Märchentitels "Sechse ziehen um die Welt" versehen die Raumfahrer Gennadi Padalka, Michael Barratt, Koichi Wakata, Roman Romanenko, Robert Thirsk und Frank deWinne auch nach Absage der Endeavour-Mission gegenwärtig ihren Dienst auf der Internationalen Raumstation.
Koichi Wakata freut sich derweil über einen weiteren Monat im Orbit. Er hätte im Rahmen der Mission STS 127 abgelöst werden sollen.

Im Mittelpunkt der experimentellen Arbeiten standen einmal mehr die Raumfahrer selbst. Zu den medizinischen Vorhaben gehörten die Untersuchung der Wirksamkeit einer neuen Medikamententherapie gegen den bisher unaufhaltsamen Knochenabbau in der Schwerelosigkeit (Experiment Bisphosphonates), die Anpassung des Biorhythmus’ an die veränderten Gegebenheiten in der Station (Biorhythm), Veränderungen der Wahrnehmung im Verlaufe eines längeren Aufenthaltes unter Mikrogravitationsbedingungen (BISE, 3D Space), Anpassungen im Stoffwechsel und in der Arbeit des Herz-Kreislauf-Systems (Sonokard, CARD, Integrated Cardiovascular, Nutrition) sowie Hörtests. Im Rahmen einiger Untersuchungen werden 24 Stunden lang Urinproben genommen sowie EKG-Aufzeichnungen angefertigt. Außerdem werden Blutproben entnommen und eingefroren.

Aufgrund eines stark erhöhten Laufgeräusches eines Ventilators im GLACIER-Kühlapparat wurde dieser zunächst abgeschaltet und darin enthaltene Proben in ein anderes Kühlsystem (MELFI) verlegt.

Endlich gelungen ist die vollständige Wiederherstellung des Systems von Navigations- und Steuerungscomputern im Service-Modul Swesda. Die Computer stammen aus Deutschland und sind in dreifacher Ausführung da. Eines der drei Systeme war in den letzten Monaten ausgefallen, mehrere Reparaturversuche brachten keine Verbesserung. Am 17. Juni wurde nun die Kette 1 ausgetauscht. Nach einer ausgiebigen Überprüfung von der Erde aus, konnte einen Tag später vermeldet werden, dass das System nun wieder komplett einsatzbereit ist.

Wartungsarbeiten wurden an allen wichtigen Lebenserhaltungssystemen (Sauerstofferzeugung, CO₂-Absorption, Luftstrom, Wasseraufbereitung, Kondenswassersammlung, Toilette und Temperaturregulierung sowie an den Sportgeräten vorgenommen. Außerdem wurden verschiedene Feuermelder und -löschgeräte gewartet bzw. ausgeauscht.

Nach den Außenbordeinsätzen Anfang Juni wurde im Ausstiegsmodul Pirs nun wieder das Experiment Matrjoschka-R in Betrieb genommen. Dazu wurde es mit neuen Blasendetektoren ausgestattet und die Elektronikbox Lulin 5 aktiviert. Blasenkammern können nicht nur die Anzahl und Energie der eintreffenden Partikel anzeigen sondern auch deren Flugrichtung. Matrjoschka-R ist eine mehrschichtige Puppe, in die in mehreren Lagen verschiedene Detektoren für Teilchen- und EM-Strahlung eingearbeitet sind. Damit kann man feststellen, welche Strahlungsdosen auch im Inneren des simulierten menschlichen Körpers wirken. Außerdem gibt es über die gesamte Station verteilt eine Vielzahl weiterer Dosimeter. Bei Außenbordarbeiten tragen die Raumfahrer zusätzliche Messgeräte, deren Dosis vor und nach dem Event abgelesen werden. Aus Deutschland stammt die ERNObox, in der verschiedene Strahlungsmessgeräte eingebaut sind. Die Box, in der ein neuentwickelter SPARC-Prozessor (LEON 2), programmierbare Hilfsprozessoren (FPGA) und neuartige mikromechanische Systeme ihre Arbeit verrichten, funktioniert nach einem Software-Update nicht mehr korrekt.

Im Rahmen verschiedener Erdbeobachtungsexperimente (Crew Earth Observation, Uragan, Seiner) wurden u. a. die Städte Baikonur (Kasachstan), Sofia (Bulgarien), Jakarta (Indonesien), Kairo (Ägypten), München, Rom und Lahorc (Pakistan) sowie der Vesuv (Italien), die Coast Mountains (Kanada), Einschlagskrater in Libyen und die Nazca-Linien fotografiert. Außerdem wurden Aufnahmen von Fischereizonen nordwestlich von Afrika gemacht.

Das Sauerstoffzuführungssystem Elektron im russischen Modul Swesda wurde nach Arbeiten am fehlerhaft arbeitenden Telemetriesystem BITS2 mehrmals über Nacht deaktiviert und am Morgen wieder eingeschaltet. Auch sonst wurde der Luftqualität große Beachtung geschenkt. Es existieren mehrere Messeinrichtungen, welche die Belastung mit potentiell schädlichen Substanzen untersuchen. In dieser Woche wurde speziell nach Spuren von Vinylchloriden, Ethanol und Ethylenoxid gefahndet.

Gestern feierte der gegenwärtige Kommandant der ISS, Gennadi Padalka, seinen 51-sten Geburtstag.

Verwandte Meldungen:

• Endeavour-Start abgesagt (17.Juni)
• Routine und ein Ausstieg, der keiner war (Vorwoche)

Raumcon:

• ISS-Hauptthread ab 15. Juni

(Autor: Günther Glatzel - Quelle: NASA)


 

Wie können große kosmische Entfernungen sicher bestimmt werden?

Über Jahrhunderte hinweg standen Sterne im Allgemeinen für Unvergänglichkeit und göttliche Reinheit. Im Laufe der Astronomiegeschichte erkannte man dann später, dass es bezüglich der göttlichen Reinheit und ihrer Auslegung noch einigen Nachbesserungsbedarf gab, und die Unvergänglichkeit wich schleichend einer ebenso wenig schmeichelnden, wie ungerechtfertigten Natur aus Monotonie und Gleichförmigkeit. Eine Gruppe von Sternen, die mit diesem Trugschluss mitunter in Stundenabständen aufräumen, kennt man unter der Bezeichnung Cepheiden. Den gigantischen Mitgliedern der Cepheiden-Sterngruppe ist eines gemeinsam: Ihr durch regelmäßige Pulsation wandelbares Äußeres. Die klassischen Delta-Cepheiden sind vielleicht die bekanntesten Vertreter solcher auch pulsationsveränderliche Sterne genannten Sonnen, die ihren Namenspatron in Delta Cephei im Cepheus haben.

In Fragen der Astrophysik und hierbei im speziellen im Rahmen der kosmischen Distanzmessung, fällt den Cepheiden eine Schlüsselrolle zu. Ihre Leuchtkraft dient als Indikator für Entfernungsmessungen. Ihre Pulsation unterliegt hierbei streng periodischen Abläufen, deren Dauer sich typischerweise auf etwa 5 Tage beläuft. Darüber hinaus expandieren Pulsationsveränderliche während ihres Pulsationsprozesses auf Grundlage des Kappa-Mechanismusses radial um einige Millionen Kilometer, was jedoch nicht ursächlich für die so wichtigen Helligkeitsänderungen angesehen werden kann.

Grundsätzlich halten sich in einem Stern die massenabhängige Gravitationskraft auf der einen, und der durch die Kernfusion erzeugte Strahlungsdruck auf der anderen Seite die Waage. Jedoch unterliegt die Strahlung auf ihrem Weg zur Photosphäre eines Sterns in seinem Inneren einer vielfachen Streuung, sie diffundiert Richtung Sternoberfläche. Die hieraus resultierende teilweise Undurchlässigkeit der Sternatmosphäre beschreibt man unter dem Begriff der Opazität, die oftmals durch den griechischen Buchstaben Kappa klassifiziert wird.

Vereinfacht lässt sich bei Abweichungen von diesem Gleichgewichtszustand bei zunehmender Temperatur ein Ansteigen der Opazität und damit eine Expansion annehmen, die den Stern bis über den Gleichgewichtspunkt hinaus ausdehnt. Sobald dieser Gleichgewichtspunkt überschritten wird, gewinnt die Gravitation wieder zunehmend an Bedeutung, woraufhin der Stern schrumpft. Diese periodisch wiederkehrende Oszillation macht die Pulsation aus.

In ihrer Rolle als Entfernungsmarkierungen macht man sich neben der festen Korrelation ihrer absoluten Helligkeit mit dem Logarithmus ihrer Pulsationsperiode auch ihre Riesenhaftigkeit zunutze. Mit dem HST lassen sie sich noch in 64 Millionen Lichtjahren Entfernung mit entsprechend notwendiger Genauigkeit nachweisen. Durch die 1912 von Henrietta Swan aufgestellte sogenannte Perioden-Leuchtkraft-Beziehung ist es möglich, aus den beobachtbaren Leuchtwechseln des Cepheiden auf seine absolute Helligkeit zu schließen. Diese Hilfsgröße ist absolut notwendig, um tatsächliche Helligkeitswerte vergleichbar zu machen.

Bei Entfernungen ab ca. 80 bis 100 Millionen Lichtjahren stößt die klassische Cepheidenmethode indes an ihre Grenzen, da die emittierten Lichtsignale inmitten der Strahlung anderer heller Sterne verlorengeht.

Eine bislang kaum beachtete Gruppe von Sternen der Cepheidenklasse birgt jedoch das Potential, die Grenzen der Entfernungsbestimmung weit nach hinten zu verschieben. Die sogenannten ultralangperiodischen Cepheiden (ULP-Cepheiden) weisen einen - wie ihr Name schon vermuten lässt - im Vergleich zu den bisher zur Entfernungsbestimmung verwendeten kurzperiodischen Cepheiden, längeren Pulsationsprozess von mehreren Monaten oder gar Jahren auf. Mit bisher nachgewiesenen 12-20 Sonnenmassen sind ULPCs desweiteren auch noch massereicher und leuchtkräftiger als ihre ohnehin schon schwergewichtigen kurzperiodischen Brüder.

Die derzeitige Entfernungsbestimmung von Objekten im mittleren und fernen Universum besteht im Regelfall aus einer Kombination mehrerer Messmethoden (z. B. Farben-Helligkeits-Diagramm, Helligkeitsmessung von Typ-Ia-Novae oder Entfernungsabschätzungen mittels Hubble-Konstante) und einer indirekten Ableitung der Entfernung aus ihren Ergebnissen. Mit jeder neu hinzugekommenen Komponente innerhalb dieser Kalkulationsrechnungen steigt das Fehlerrisiko, bzw. erhöhen sich die methodisch bedingten Messtoleranzen, die letztinstanzlich zu einer unerwünscht aufsummierten Verwässerung des Endergebnisses in Bereiche von über 20 % führen können. Im Umkehrschluss bedeutet also jede Eliminierung oder Auslassung einzelner Kalkulationskomponenten eine Reduzierung potentiell auftretender Fehlerquellen und ist im Hinblick auf eine gesteigerte Ergebnisgenauigkeit unerlässlich.

Die enorm leuchtkräftigen ULP-Cepheiden bieten unter weiterer Berücksichtigung ihrer ohnehin schon für genaue Entfernungsmessungen günstigen und zuvor beschriebenen familieneigenen Merkmale nun das Potential, Landmarken für die ersten direkten stellaren Distanzmessungen in Zonen zwischen etwa 150 und 320 Millionen Lichtjahren zu fungieren.

18 von ihnen - allesamt in Galaxien der nahen Umgebung (deren Entfernungen bereits hinreichend genau bestimmt sind) beheimatet - werden derzeit als Referenzobjekte zu Kalibrierungszwecken verwendet, denn noch liegen auch bei der Entfernungsbestimmung mittels ULP-Cepheiden die Ungenauigkeitsraten in einem Bereich zwischen 10 und 15 %, was zwar die grundsätzliche Eignung der ULP-Methode zur Entfernungsbestimmung ab mittleren Skalen untermauert, die allerdings auch durch kongruent belastbares Datenmaterial im Verlauf der noch nicht abgeschlossenen Kalibrierungen signifikant gesenkt werden können.

Anmerkung der Redaktion: Den Artikel mitsamt der dazugehörigen erklärenden Bilder finden Sie hier.
 

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