InSpace Magazin #569 vom 18. Mai 2017

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #569
ISSN 1684-7407


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Der Planet Mars

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Besonderes Manöver zum Abschluss der Cassini-Mission

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Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

in diesem InSpace-Magazin liefert Thomas Geuking einen Überblick der Marserforschung bis hin zum aktuellen Stand der derzeitig aktiven Orbiter und Lander und eine umfassende Liste unserer Marsnachrichten seit 2003. Außerdem haben wir diesmal Berichte über Bemühungen um eine deutsche Astronautin, die neuesten Erfolge von SpaceX mit der Falcon 9, eine leider nicht so Erfolg-reiche Nachricht zum Shuttle-Nachfolger SLS und eine Nachricht zur Asteroiden-Sonde DAWN. Viel Spaß beim Lesen!

Axel Orth

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Updates / Umfrage

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News

• NROL 76: Routine für SpaceX, Novum für Behörde NRO «mehr» «online»
• Exploration Mission 1, EM-1 „unbemenscht“ «mehr» «online»
• SpaceX bringt Inmarsat 5 F4 ins All «mehr» «online»
• SES 10 getestet und einsatzbereit «mehr» «online»
• Einradsonde Dawn «mehr» «online»
• Deutschland sucht die Astro-Frau … «mehr» «online»
• NASA plant Deep Space Gateway, Deep Space Transport «mehr» «online»
• „Great Cold Spot“ auf Jupiter entdeckt «mehr» «online»


» NROL 76: Routine für SpaceX, Novum für Behörde NRO
02.05.2017 - Dem US-amerikanischen Startanbieter und Raketenhersteller SpaceX ist es erneut gelungen, einen Satelliten ins All zu transportieren und die erste Stufe der dabei verwendeten Rakete anschießend auf Cape Canaveral zu landen. Beim beförderten Satellit handelt es sich vermutlich um einen neuen Typ Spionagesatellit für die nationale US-amerikanische Aufklärungsbehörde (NRO).
Der Chef von SpaceX, Elon Musk, teilte über den Kurznachrichtendienst Twitter kurz nach dem Start am Montag, dem 1. Mai 2017 mit, dass Start des Spionagesatelliten und Landung der ersten Raketenstufe gelungen seien, wobei (während der Mission) die Geschwindigkeiten von Scherwinden in größerer Höhe bei 98,6 Prozent des maximal als sicher beherrschbar betrachteten gelegen hätten. Kurz vor dem Abheben wurde im begleitenden Webcast, der im Internet verfolgt werden konnte, berichtet, dass man insbesondere die Höhenwinde im Auge behalte, weil sie ein Grund für einen Startaufschub sein könnten. Eine Startverschiebung gab es: Zuletzt war ein Start am Sonntag, dem 30. April 2017 vorgesehen. Wegen des Austauschs eines unbefriedigend arbeitenden, redundanten Temperatursensors am Sauerstofftank der ersten Stufe erfolgte der Start am 1. Mai.

Mit Datum vom 1. Mai 2017 bestätigte auch die NRO, dass die Nutzlast erfolgreich gestartet wurde. Die Falcon-9-Rakete von SpaceX begann ihren Flug am 1. Mai um 13:15 Uhr MESZ (7:15 Uhr Ortszeit) von der Rampe 39A des Kennedy-Raumfahrtzentrums auf Cape Canaveral. Das Startfenster hatte sich laut SpaceX um 11:00 Uhr UTC (13:00 Uhr MESZ) geöffnet. Der Flug der Rakete wurde live übertragen, und die Wetterbedingungen vor Ort ließen gute Bilder von der Rakete im Flug zu. Kameras konnten den gesamten Flugweg der ersten Stufe vom Start bis zur Landung verfolgen. Bilder und Berichte zum Flug der zweiten Stufe und dem Aussetzen der Nutzlast im All blieben wegen der geheimen Natur des Satelliten wie vorher angekündigt aus.

Gezeigt wurde unter anderem die Stufentrennung in rund 69,9 Kilometern Höhe zwei Minuten und 23 Sekunden nach dem Abheben sowie die folgende Wende der ersten Stufe mit unmittelbar danach einsetzendem Boostback-Burn – einer Brennphase, die die Stufe auf eine Flugbahn zurück Richtung Cape Canaveral zu bringen hatte. Fortlaufende Angaben zur Geschwindigkeit und Flughöhe der Rakete ermöglichten es, zu verfolgen, wie die zunächst langsamer werdende Raketenstufe auf ihre maximale Flughöhe (rund 166 Kilometer, vier Minuten und 46 Sekunden nach dem Abheben) zusteuerte, um anschließend mit wieder steigender Geschwindigkeit und dem Heck voran in Richtung dichtere Atmosphärenschichten zu stürzen.

Kleine, Stickstoff ausstoßende Kaltgastriebwerke an Bord der Rakete, und bei ausreichend dichter Atmosphäre wirksame aerodynamischen Lenkhilfen, vier jeweils um 90 Grad versetzt montierte, bewegliche Gridfins, erlaubten eine präzise Lenkung der Rakete. Der sogenannte Entry-Burn wurde rechtzeitig hoch genug über der Erde begonnen, um die Rakete vor dem Flug in dichteren Atmosphärenschichten auf eine beherrschbare Geschwindigkeit zu verzögern. Der sogenannte Landing-Burn sorgte schließlich für das vollständige Aufzehren der restlichen Geschwindigkeit bis zum eigentlichen unmittelbaren Landezeitpunkt.

Einige Sekunden vor 13:24 Uhr MESZ (7:24 Uhr Ortszeit) stand die erste Raketenstufe mit der Seriennummer B1032 nach 8 Minuten und 46 Sekunden Flug wieder auf festem Boden. Kurz vorher hatte ein lauter Überschallknall auch dem uninteressierten entsprechend positionierten Beobachter der Szenerie das bevorstehende Aufsetzen in der Landezone 1 angekündigt.

Interessierte Beobachter sind sicher bereits auf der Suche nach der transportierten Nutzlast. Naturgemäß geizen Hersteller, Betreiber und Nutzer von Spionagesatelliten mit Informationen zu ihren Geräten. Nach Starts von US-amerikanischen Raumfahrzeugen für Geheimdienste und Militär werden von offiziellen Stellen oftmals keine Bahnparameter veröffentlicht. So auch hier für die NROL 76 genannte Nutzlast, für die auch die Tarnbezeichnung USA 276 verwendet wird.

Aus der Tatsache, dass von der Trägerrakete offiziellen Ankündigungen zufolge ein niedriger Erdorbit (LEO) anvisiert worden war, die Neigung des anvisierten Absetzorbits bei rund 50 Grad gegen den Erdäquator lag und Elon Musk die Nutzlast als Spionagesatellit bezeichnete, könnte man schließen, dass ein neuer Typ Erdbobachtungssatellit gestartet worden ist.

Weil die zweite Stufe nach dem Aussetzen der Hauptnutzlast mutmaßlich nicht unmittelbar den Weg zurück in die Erdatmosphäre zu ihrer Entsorgung durch Zerstörung antrat, ist es nicht ausgeschlossen, dass auch Sekundärnutzlasten mitflogen, die zu einem späteren Zeitpunkt ausgesetzt wurden.

Für das NRO war eine Falcon-9-Rakete zum ersten mal unterwegs. In der Landezone 1 sind mit dem Aufsetzen von B1032 jetzt insgesamt vier mal Raketenstufen von SpaceX angekommen. Zusammen mit den auf Seeplattformen gelandeten Raketenstufen gelang SpaceX jetzt zum 10. Mal ein entsprechendes Manöver.

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(Autor: Axel Nantes - Quelle: NRO, SpaceX, USAF)


» Exploration Mission 1, EM-1 „unbemenscht“
14.05.2017 - Die NASA hat bekannt gegeben, dass der erste Start der Schwerlastrakete SLS mit dem Raumschiff Orion doch ohne Besatzung erfolgen soll. Die hohen Kosten und die negativen Auswirkungen auf den Terminplan gaben den Ausschlag. Trotzdem verschiebt sich EM-1 nach 2019. Neben Fortschritten bei SLS, Orion und Bodeneinrichtungen gibt es neue Probleme im Produktionsprozess der SLS-Hauptstufe.
Nachdem die NASA vor kurzem Pläne für ein Deep Space Gateway im Mondorbit und ein Deep Space Transport genanntes Raumschiff als die nächsten Schritte ihrer „Journey to Mars“ vorgestellt hatte (Raumfahrer.net berichtete), wurde jetzt bekannt gegeben, dass beim Exploration Mission 1 (EM-1) genannten ersten Start der als Space Launch System (SLS) bezeichneten Schwerlastrakete in Verbindung mit der Orion-Kapsel keine Besatzung an Bord sein wird.

Im Februar 2017 war bekannt geworden, dass die NASA im Auftrag der Trump-Administration eine Studie erstellte, die untersuchen sollte, ob es möglich wäre beim bis dahin als Testflug ohne Besatzung geplanten EM-1 zwei Astronauten mitfliegen zu lassen. Das Ergebnis dieser Studie und die sich daraus ergebende Entscheidung wurden nun veröffentlicht.

Demnach bleibt dieser Flug wie ursprünglich geplant „unbemenscht“. Allerdings weist die NASA darauf hin, dass es technisch durchaus möglich gewesen wäre eine Besatzung mitfliegen zu lassen. Dafür müssten allerdings zusätzliche Anstrengungen unternommen und 600 bis 900 Millionen Dollar zusätzlich aufgewendet werden. Darüber hinaus würde sich eine weitere deutliche Verschiebung des Starttermins ergeben.

Die Entscheidung war eine Abwägung der technischen Anforderungen, der Kosten und der zusätzlichen Risiken, mit dem Ergebnis, dass das Beibehalten der bisherigen Pläne der nachhaltigste Weg sei, Menschen über den Erdorbit hinauszubringen.

Trotzdem brachte die Studie auch positive Effekte. Als ein Ergebnis prüft die NASA ob es sinnvoll sei den Hitzeschild der Orion-Kapsel zusätzlichen bodengestützten Tests zu unterziehen und die „ascent abort test“ genannte Demonstration des Rettungssystems auszuweiten, um mehr Daten zu gewinnen. Auf diesem Weg will man die Systeme besser verstehen und den eigenen Plan für den Flug über die Erdumlaufbahn hinaus robuster gestalten.

Im Rahmen der Studie wurde auch die Terminplanung für EM-1 durchleuchtet. Darin sind die erwartete Finanzierung, Produktionspläne und -fortschritte von SLS-Komponenten, Orion-Kapsel mit Europäischem Servicemodul, sowie Stand von Produktions- und Bodeneinrichtungen eingeflossen. Außerdem wurden die Auswirkungen eines Tornados vom Februar, der Teile der Michoud Assembly Facility genannten Fabrik für SLS-Raketenteile in Louisiana beschädigt hat, berücksichtigt. Demnach verschiebt sich der „unbemenschte“ EM-1 Start auf jeden Fall von 2018 nach 2019. Ein genauer Starttermin soll in den nächsten Wochen ermittelt und bekanntgegeben werden.

Fortschritte bei Vorbereitung von EM-1 und EM-2
Im Gegensatz zu der genannten Verschiebung des Starttermins berichtet die NASA auch über deutliche Fortschritte bei der Vorbereitung von EM-1 und auch EM-2. Der Exploration Mission 2 (EM-2) genannte Flug soll definitiv mit Besatzung erfolgen und ist momentan für das Zeitfenster 2021 bis 2023 vorgesehen.


Es wurde ein Testartikel für das Antriebssegment der Hauptstufe, welches die vier RS-25-Triebwerke aufnehmen soll, das in der Michoud Assembly Facility in New Orleans gefertigt wurde, auf den Weg nach Huntsville, Alabama in das Marshall Space Flight Center der NASA gebracht. Dort soll diese Komponente Strukturtests unterzogen werden. Der Transport erfolgt mit der Barge "Pegasus", welche schon zu Shuttle Zeiten den externen Tank transportiert hat.

Am 27. April 2017 wurde ein Test des „Attitude Control Motor“ (ACM) genannten Lageregelungsantriebs des Rettungssystems der Orion-Kapsel für die Startphase erfolgreich getestet. Hierzu wurde ein entsprechendes Video veröffentlicht: Video vom Test des Attitude Control Motor

Bei der Fa. Ingersoll Machine Tools in Rockford, Illinois, einem Subunternehmer von Lockheed Martin, werden bereits wesentliche Teile der Druckhülle der Orion-Kapsel für EM-2 gefertigt.

Am NASA Goddard Space Flght Center in Greenbelt, Maryland wird ein LEMNOS (für Laser-Enhanced Mission and Navigation Operational Services) genanntes Laser-Kommunikationssystem entwickelt, das erstmals bei EM-2 eingesetzt werden soll. Damit sollen Video-Streams in Ultra-High-Definition auch vom Mars möglich werden. Weitere Informationen gibt es unter folgendem Link (engl.): LEMNOS


Ein Structural Test Article genanntes Modul der Orion-Kapsel wurde vom NASA Kennedy Space Center in Florida zu Lockheed Martin in Waterton Canyon in Colorado gebracht, um dort weiteren Strukturtests unterzogen zu werden. Damit soll nachgewiesen werden, dass die Konstruktion den Drücken und Belastungen bei Start, Raumflug und Landung gewachsen ist.

Im NASA Langley Research Center in Hampton, Virginia werden im Windkanal bereits die Modelle der zweiten Generation der SLS-Rakete, die sog. Block 1B Konfiguration (sowohl Crew- als auch Cargo-Variante) und die zugehörigen Startanlagen auf ihre Windanfälligkeit getestet.

Probleme und Rückschläge
Neben den Fortschritten gibt es aber auch Rückschläge. Während in letzter Zeit vor allem der Liefertermin des Europäischen Service Moduls und die Ausgestaltung der Bodeneinrichtungen Sorge bereiteten ist momentan die Fertigung der Komponenten der Hauptstufe in der Michoud Assembly Facility (MAF) in New Orleans in den Fokus gerückt. Neben dem bereits erwähnten Tornado gab es weitere Probleme.


Wie NASASpaceflight.com berichtet, wurden bereits Anfang 2016 im sog. Vertical Assembly Center (VAC), der Einrichtung zum Verschweißen der bis zu 40 Meter hohen Tanks der Hauptstufe der SLS-Rakete, zahlreiche Teststücke hergestellt. In dieser „self-reaction friction stir welding“-Anlage, also einer riesigen Rührreibschweißmaschine, werden die weltweit größten und dicksten Werkstücke aus Aluminiumlegierung mit dieser speziellen Technik verarbeitet.

Die Schweißnähte erreichten die gewünschten Festigkeiten und Kennwerte, allerdings zeigten sich am Dorn des Schweißkopfes Mikrorisse. Es bestand die Gefahr, dass der Dorn während des Schweißvorgangs brechen könnte. Dies hätte aufwändige Reparaturen und Zeitverzug zur Folge gehabt. Deshalb wurde die Konstruktion des Schweißkopfs angepasst. Bis September 2016 wurden mit diesem neuen Schweißkopf zahlreiche weitere Probestücke aber auch ganze Tanks für flüssigen Wasserstoff, die sowohl für Bodentests als auch für den eigentlichen Flug vorgesehen waren, geschweißt.

Zwischenzeitlich wurde, noch bevor die zwei Sauerstofftanks für Tests und EM-1 geschweißt wurden, festgestellt, dass es bei einzelnen Testschweißungen (statistisch gesehen ca. jeder fünfzehnten) zu Fehlern und lokalen Versprödungen kommt. Diese lassen sich allerdings nur durch zerstörende Prüfungen feststellen. Das bedeutet, dass die bereits fertiggestellten Wasserstoff-Tanks zwar für eingeschränkte Bodentests, aber nicht für den Flug verwendet werden können, da nicht ausgeschlossen werden kann, dass auch bei deren Schweißnähten sich Fehler verbergen.

Mittlerweile werden wieder Schweißköpfe der ursprünglichen Konstruktion verwendet, die zunächst ausgiebig getestet werden, bevor reguläre Schweißungen durchgeführt werden. Es muss jedoch für EM-1 ein neuer Wasserstoff-Tank geschweißt werden, bzw. ist vorgesehen den eigentlich für den nachfolgenden Start gedachten zu verwenden. Wieviel Zeit das kosten wird ist noch nicht bekannt. Das Schweißen eines deutlich kleineren Sauerstofftanks wird mit ca. eineinhalb Monaten angegeben.

Neben diesen technischen Schwierigkeiten wurde vor wenigen Tagen bekannt, dass es bei der Fertigung des unteren Doms des Sauerstofftanks, der für Bodentests vorgesehen ist, am 3. Mai 2017 zu einem Unfall kam, bei dem das Bauteil so stark beschädigt wurde, dass ein neues angefertigt werden muss. Zum Glück wurde niemand verletzt, die Arbeiten mussten jedoch zunächst eingestellt werden. Eine Untersuchung des Vorfalls ist noch im Gange.

Auch wenn bisher keine konkreten Aussagen getroffen wurden, besteht zu befürchten, dass es mit diesen Vorfällen zu weiteren Verzögerungen des Starttermins von EM-1, u.U. sogar über das Jahr 2019 hinaus, kommen könnte.

Verwandte Meldung bei Raumfahrer.net:


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(Autor: Stefan Goth - Quelle: NASA, NASASpaceflight.com, OrbitalATK)


» SpaceX bringt Inmarsat 5 F4 ins All
16.05.2017 - Inmarsat 5 F4 ist im All. Um den Kommunikationssatelliten auf die vorgesehene Bahn zu bringen, wurde die Leistungsfähigkeit der verwendeten Falcon-9-Rakete maximal ausgenutzt. Deshalb kam es nach dem Start auch nicht zur gezielten Rückführung der ersten Stufe - und zu keiner Landung.
Um 1:21 Uhr MESZ am 16. Mai 2017 zu Beginn eines 49 Minuten langen Startfensters erfolgte das Abheben der zweistufigen Falcon-9-Rakete von SpaceX mit dem Kommunikationssatelliten Inmarsat 5 F4, Startmasse im Bereich von 6.100 Kilogramm, an Bord. Der für den Kommunikationssatellitenbetreiber Inmarsat angesetzte Flug begann von der Startrampe 39A auf Cape Canaveral im US-Bundesstaat Florida.

Für den transportierten Satelliten endete er mit dem Aussetzen auf der vorgesehenen Transferbahn, für die erste Stufe mit der endgültigen Zerstörung beim Aufschlag im vorausberechneten Seegebiet. Die Rakete hatte bei Brennschluss der ersten Stufe eine Geschwindigkeit von fast 10.000 km/h erreicht. Aus Gewichtsgründen hatte man die erste Stufe nicht mit den für eine erfolgreiche weiche Landung notwendigen Komponenten wie Landebeine und Steuerflächen ausgestattet.

Weil es sich um eine sogenannte minimal-residual shutdown mission handelte, bei der die zweite Stufe vor dem Aussetzen des Satelliten allen Treibstoff an Bord bis auf eine technisch unvermeidbare Restmenge verbrannte, wurden vor dem Start keine exakten Daten zum anvisierten Absetzorbit genannt.

SpaceX hat am 16. Mai 2017 über den Kurznachrichtendienst Twitter bekannt gegeben, dass der Start von Inmarsat 5 F4 gelungen sei. Inmarsat meldete über den gleichen Dienst, die Bodenstation Perth habe nach dem Aussetzen - das etwa eine halbe Stunde nach dem Abheben erfolgte - Telemetriedaten vom Satelliten empfangen können.

Der für einen Position bei 67 Grad West im Geostationären Orbit (GEO) vorgesehene Satellit wurde von Boeing Satellite Systems in El Segundo im US-amerikanischen Bundesstaat Kalifornien gebaut und basiert auf dem Satellitenbus 702HP. Seine Auslegungsbetriebsdauer beträgt nach Angaben seines künftigen Nutzers Inmarsat mindestens 15 Jahre.

Zum Abbau der nach dem Start verbliebenen Bahnneigung gegen den Erdäquator und dem Erreichen einer annähernden Kreisbahn auf dem Niveau des GEO ist der Satellit mit einem chemischen Triebwerk mit 445 Newton Nominalschub als Apogäumsmotor ausgestattet worden. Der High Performance Apogee Thruster (HiPAT) genannte Abpogäumsmotor ist vom Typ R-4D-15 und wurde von Aerojet Rocketdyne geliefert. Für Bahnerhalt und Manöver im GEO ist insbesondere die Nutzung von elektrischen, Xenon ausstoßenden Triebwerken eines XIPS für xenon ion propulsion system genannten Antriebssystems vorgesehen.

Außerdem an Bord sind vier axiale chemische Triebwerke mit einem Nominalschub von 22 Newton und 4 radiale chemische Triebwerke mit einem Nominalschub von 10 Newton. Für die chemischen Triebwerke ist Inmarsat 5 F4 mit 2.437 kg Treibstoffen betankt worden. Zur Menge des an Bord befindlichen Xenons wurden keine Angaben gemacht.

Im Geostationären Orbit soll das Raumfahrzeug zunächst eine Testposition bei 83,5 Grad Ost beziehen. Später will Inmarsat den Satelliten bei 117 Grad Ost positionieren und dort vor allem als im Orbit kurzfristig verfügbare Reserve nutzen. Außerdem möchte Inmarsat ihn als Verstärkung seines Global Xpress (GX) genannten Kommunikationsnetzwerkes verwenden.

Update 17. Mai 2017:
Zwischenzeitlich liegen Bahndaten der US-amerikanischen Weltraumüberwachung zu Inmarsat 5 F4 und der zweiten Stufe der Trägerrakete vor. Der Kommunikationssatellit wurde auf einer 24,5 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn mit einem erdnächsten Bahnpunkt von 381 und einem erdfernsten Bahnpunkt von 69.839 km beobachtet. Die zweite Stufe befindet sich auf einer 24,47 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn mit einem erdnächsten Bahnpunkt von 384 und einem erdfernsten Bahnpunkt von 70.181 km. Von der erreichten Bahn muss der Satellit nun noch eine Geschwindigkeitsdifferenz von etwa 1.570 m/s überwinden, wenn er auf einen Geostationären Orbit gesteuert werden soll.

Inmarsat 5 F4 wurde katalogisiert mit der NORAD-Nr. 42.698 und als COSPAR-Objekt 2017-025A. Die zweite Stufe der Falcon-9-Rakete, die den Satelliten ins All brachte, wurde katalogisiert mit der NORAD-Nr. 42.699 und als COSPAR-Objekt 2017-025B.

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(Autor: Axel Nantes - Quelle: Boeing, Inmarsat, SpaceX)


» SES 10 getestet und einsatzbereit
17.05.2017 - Mit Datum vom 15. Mai 2017 berichtete der Kommunikationssatellitenbetreiber SES, dass sein jüngster Erdtrabant nun vollständig einsatzbereit sei. Nach seinem Start auf einer Rakete von SpaceX war der Satellit SES 10 in den Geostationären Orbit gesteuert und einer umfangreichen Test- und Inbetriebnahmephase unterzogen worden.
Jetzt ist SES 10 im Geostationären Orbit (GEO) an einer Position bei 67 Grad West stationiert. Von dort soll er Empfänger in Lateinamerika versorgen und das sich gut entwickelnde Geschäft für SES dort unterstützen.

SES 10 kreist seit dem 30. März 2017 um die Erde und wurde zum ersten kommerziellen Geostationären Kommunikationssatelliten, der von einer Rakete mit einer wiederverwendeten ersten Raketenstufe gestartet worden ist.

Eine intensive Testphase zeigte anschließend, dass der von Airbus Defence and Space auf Basis des Satellitenbus Eurostar E3000 gebaute Satellit im Weltraum einwandfrei funktioniert. Seine Ausstattung mit 55 Ku-Band-Transpondern mit einer Bandbreite von jeweils 36 MHz ist der Versorgung Lateinamerikas gewidmet.

In Zentral- und Südamerika, in Mexiko und in der Karibik soll SES 10 gute Empfangsmöglichkeiten für über den Satelliten direkt ausgestrahlte Radio- und Fernsehprogramme bieten und die Nutzung von Netzwerken für Firmen und Institutionen sowie von Mobilfunkdiensten unterstützen.

Gemäß einer Vereinbarung mit den Staaten der Andengemeinschaft (Comunidad Andina de Naciones, CAN) in Südamerika - Bolivien, Kolumbien, Ecuador und Peru - wird der Satellit unter der Bezeichnung Simón Bolivar 2 eingesetzt werden, um jedem der Mitglieder der Andengemeinschaft die Verwendung eines Teils der Kapazitäten des Satelliten zu ermöglichen.

SES 10 alias Simón Bolivar 2 wurde katalogisiert mit der NORAD-Nr. 42.432 und als COSPAR-Objekt 2017-017A.

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(Autor: Axel Nantes - Quelle: SES)


» Einradsonde Dawn
17.05.2017 - Der Raumsonde Dawn der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) steht nur noch ein Reaktionsrad zur Verfügung. Eines von zwei Anfang April 2017 noch arbeitsfähigen Rädern ist am 23. April 2017 ausgefallen. Trotzdem kann die Sonde den Beobachtungsbetrieb auf ihrem Orbit um den Zwergplaneten Ceres fortsetzen.
Während der Vorbereitung von Beobachtungen bei einer bestimmten Opposition genannten Konstellation, bei der Dawn sich im Bereich zwischen der Sonne und Ceres bewegte, wurde am 23. April 2017 ein sogenannter Sicherheitsmodus („safemode“) ausgelöst, bei dem die Sonde in einen Zustand eingeschränkter Aktivität mit definiertem Kommunikationsverhalten versetzt worden ist.

Im Verlauf einer turnusmäßigen Kommunikationssitzung übermittelte die Sonde am 24. April 2017 Informationen zur Erde, aus denen hervorging, dass die Sonde nun auch das dritte von vier Reaktionsrädern an Bord - relativ schwere, scheibenförmige Massen, die elektromotorisch angetrieben die Lage der Sonde im Raum verändern können – verloren hatte. Der Fehler war aufgetreten, nachdem Dawn am 22. April 2017 eine fünfstündige angetriebene Flugphase unter Nutzung ihres elektrischen, Xenon ausstoßenden Triebwerkssystems absolviert hatte. Wegen des Ausfalls kamen weitere, kürzere angetriebene Flugphasen am 23. und 24. April 2017 nicht zu Stande.

Nachdem die Bodenkontrolle auf der Erde Kenntnis von dem Problem an Bord der Sonde erlangt hatte, gelang es am 25. April 2015 die Sonde wieder in ein Standartbetriebsregime mit einer Lageregelung durch kleine, Hydrazin katalytisch zersetzende Triebwerke zu versetzen. Die Bahn der Sonde würde es nach Angaben der NASA auch erlauben, die während der Opposition vorgesehenen Messungen durchzuführen. Außerdem werde es im verbleibenden Teil der erweiterten Mission von Dawn im Orbit um Ceres laut NASA durch den Ausfall des Reaktionsrades keine signifikanten Beeinträchtigungen geben.

Dawn war im Jahre 2007 gestartet worden. Vor Erreichen des Zwergplaneten Ceres konnte Dawn bereits den großen Asteroiden Vesta intensiv untersuchen. 2016 schloss Dawn ihre Primärmission im Orbit um Ceres ab. Aktuell wird die Sonde im Rahmen einer Missionserweiterung betrieben.

Auf den Ausfall des Reaktionsrades war man – auch wegen bereits gewonnener Erfahrungen – vorbereitet. Das erste Reaktionsrad hatte im Juni 2010 – etwa ein Jahr vor Ankunft bei Vesta - seine Arbeit eingestellt, ein weiteres im August 2012 im Orbit um Vesta. Zunächst wurden die Hydrazin-Triebwerke benutzt, um den Verlust der Reaktionsräder zu kompensieren. 12 dieser 0,9 Newton starken Triebwerke sind um den Hauptkörper der Sonde herum verteilt.

NASAs Labor für Strahlantrieb (JPL) aus Pasadena in Kalifornien und der Hersteller der Sonde, die Orbital ATK Inc. aus Dulles im US-Bundesstaat Virginia, entwickelten eine Software für einen hybriden Kontrollmodus, der die eingeschränkte Nutzbarkeit von Reaktionsrädern berücksichtigte. Diese Software war dann im April 2011 auf der Sonde installiert worden.

Wegen der beschränkten Menge von Hydrazin an Bord entwarf man außerdem eine Strategie, in deren Rahmen man beim Orbiteinschuß bei Ceres möglichst wenig Treibstoff einsetzen wollte.

Für den weiteren Weg zu Ceres und beim dem anschließenden Orbiteinschuß benötigte man schließlich statt der ursprünglich projektierten 12,5 Kilogramm nur 4,4 Kilogramm Hydrazin. Gestartet war Dawn mit 45,6 Kilogramm Hydrazin an Bord, beim Abflug von Vesta waren noch 32,3 Kilogramm verfügbar.

Die Mission der Sonde wird im Orbit um Ceres beendet. Es gab Überlegungen, den Ionenantrieb der Sonde zu benutzen, um sie in Richtung eines weiteren Objektes im Asteroidengürtel, (145) Adeona, zu beschleunigen. Ein Verbleib bei Ceres betrachtete man schließlich als wissenschaftlich nachhaltiger.

Das verbliebene Hydrazin an Bord wird man weiter verwenden, um die Sonde während geplanter Kommunikationssitzungen so auszurichten, dass ihre Kommunikationsantenne zur Erde senden kann. Außerdem muss die Sonde während der Beobachtung von Ceres so gesteuert werden, dass ihre Solarzellenausleger ausreichend Sonnenlicht einfangen können. Verliert man die Möglichkeit zu einer entsprechenden Ausrichtung, kann das Missionsende zügig kommen. Erwartet wird, dass Dawn noch Jahrzehnte nach Betriebsende als künstlicher Mond um Ceres kreisen wird.

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(Autor: Axel Nantes - Quelle: NASA)


» Deutschland sucht die Astro-Frau …
25.04.2017 - Gedanken zur Initiative „Die Astronautin“
War das ein Fest! Am 19. April 2017 durfte ich bei der Vorstellung der beiden Finalistinnen im Raumfahrt-Projekt „Die Astronautin“ dabei sein. Fernsehteams hatten sich in Position begeben. Die Lokation war sehr nobel gewählt: In Berlin am Pariser Platz, gleich zwischen Hotel Adlon und US-Botschaft, in Sichtweite des Brandenburger Tors. Es gab etwas zu trinken, bedeutsame Reden wurden gehalten … die Stimmung war geradezu Historien-schwanger.

Deutschland schicke sich an, nun endlich auch eine Frau ins All zu bringen, hieß es. Ich hatte Gelegenheit, einige Anwesende zu fragen, ob sie glauben, dass eine der beiden ausgewählten Damen auch tatsächlich in den Weltraum fliegen werden. Die Antwort war immer die Selbe: Natürlich, Einhundertprozentig! Auf meine zweite Frage, ob ich die befragte Person auch so zitieren durfte, war die Antwort ebenso eindeutig: Bitte nicht!

Da fragt man sich trotz der vielen Glückstränen der Begeisterung in den Augen, ob das alles auch wirklich real ist. Deshalb: Tränen auswischen, Augen schließen, und Gedanken finden:

Gedanke 1: Solang es bemannte Raumfahrt gibt …
Solang es bemannte Raumfahrt gibt, steht die Frage: Wie hält man es eigentlich mit dem weiblichen Geschlecht im Weltraum. Für den Filmregisseur Fritz Lang war das kein Problem. In seinem Film „Frau im Mond“ von 1929 war wie selbstverständlich eine Frau mit an Bord der Rakete. Ganz so locker sah dann der Mastermind der sowjetischen Raumfahrt Sergei Pawlowitsch Koroljow die Sache 34 Jahre später nicht. Nach dem nicht ganz glücklichen Flug von Wostok 6 mit der ersten Kosmonautin Walentina Tereschkowa soll er getobt haben. Nie wieder werde ihm ein Weibsbild in ein Raumschiff steigen. Dabei hatte die unglückliche Kosmonautin keine Schuld an dem verkorksten Flug. Aber wie in der Seefahrt war man hinter vorgehaltener Hand auch hier der Meinung: Frauen bringen Unglück an Bord.

Schon die Auswahl der ersten Frau im All zeigte, was man von Ihr erwartete: Lächeln und schweigen. Das Unternehmen war schließlich ein reiner Propagandaflug für Staatschef Chruschtschow. Die Kandidatinnen, die die besseren fachlichen Qualifikationen hatten, aber vielleicht nicht ganz so fotogen waren, gingen leer aus. Es dauerte 19 Jahre, bis wieder eine Frau aus Russland in das All aufbrach. Swetlana Sawizkaja hatte dabei ein entscheidendes Argument an ihrer Seite: Die Amerikaner hatten angekündigt, selber Frauen ins All zu schicken.

Auch heute tut man sich in Russland schwer, Kosmonautinnen zu starten. Unvergessen für alle, die dabei waren, bleibt der Auftritt von Kosmonauten-Urgestein Kowaljonok im Russischen Kulturzentrum in Berlin 2013 anlässlich des 50. Jahrestages des Fluges von Walentina Tereschkowa. Kowaljonok polterte auf der Bühne, dass Frauen im All nichts zu suchen hätten. Die Aufgabe der Männer wäre es bitte schön, die Frauen vor solchen Strapazen zu beschützen. Hier war man von einer Gleichberechtigung noch Lichtjahre entfernt. Aber auch wenn man sich heute mit aktiven Kosmonauten unterhält, erntet man nicht gerade Begeisterungsstürme, wenn es um den Einsatz von Kolleginnen geht.

In den USA mag das ein wenig anders aussehen. Hier haben die Frauen die Chance, sich bis zum Raumflug durchzuboxen. In der dritten großen Raumfahrernation, in China, scheint das alles kein Thema zu sein. Da fliegen Männer und Frauen. Sie machen es einfach.

Gedanke 2: Zur deutschen Geschichte …
Deutschland hat eine lange Tradition im Nicht-Verwirklichen von Raumflügen von Frauen. Vor 30 Jahren (1987!) wurde aus einer Vielzahl von Bewerbern und Bewerberinnen die DLR-Gruppe-2 für die Spacelab-Mission D2 vorgestellt.

Die Gruppe bestand aus Renate Brümmer, Hans Schlegel, Gerhard Thiele, Heike Walpot und Ulrich Walter. Drei Mitglieder dieser Gruppe konnten ihren Weltraumtraum verwirklichen. Zwei blieben am Boden: Eine brünette und eine blonde Dame. Beide damals um die 30 Jahre jung. Jeder, der in Deutschland als Astronaut/Kosmonaut einmal ausgewählt wurde, konnte irgendwann ins All fliegen. (Eine Ausnahme bildete das Double von Sigmund Jähn, Eberhard Köllner.) Keine, die als deutsche Astronautin/Kosmonautin einmal ausgewählt wurde, war bislang im All. Ein schlechtes Omen? Wenn ja, gilt es das zu durchbrechen!

Gedanke 3: Hatten wir nicht schon eine „Erste Deutsche im Weltraum“?
Vor zehn Jahren (2007) gab es ein lautes Rauschen im Medienwald. Sonja Rohde, damals 31, schickte sich an, als Weltraumtouristin im „SpaceShipTwo“ des britischen Milliardärs Richard Branson auf einen suborbitalen Weltraum-Flug zu gehen. Über Monate wurde die attraktive, unternehmungslustige und mutige Dame in der Szene herum gereicht als mutmaßlich erste Deutsche im All. Doch erstens kam es anders und zweitens, als wir dachten (frei nach Wilhelm Busch). Wie bekannt, scheiterte der Weltraumhüpfer bislang am nicht zur Verfügung stehenden Fluggerät. Fortsetzung folgt vielleicht (irgendwann).


Gedanke 4: Die Siegerinnen
Ich hatte mir im Vorfeld der Präsentation der Siegerinnen auf einem Zettel mit den Namen der letzten sechs verbliebenen Kandidatinnen zwei Namen markiert. Ungelogen! Genau diese beiden wurden aus dem Briefumschlag gezaubert: Nämlich die von Nilcola Baumann, Eurofighter-Pilotin aus Köln, und Insa Thiele-Eich, Meteorologin aus Bonn. Dass Frau Insa Thiele-Eichs Vater, der Astronaut Gerhard Thiele, zusammen mit Jury-Mitglied Astronaut Ulrich Walter genau in dem Team mit den angehenden Astronautinnen vor 30 Jahren war, das möge ein dummer Zufall sein. Zumindest möchte ich das glauben.

Warum waren ausgerechnet diese beiden Damen meine Wahl? Ich kenne sie doch gar nicht, und Pressetexte sind Schall und Rauch. Vielleicht, weil sie irgendwie gegensätzlich wirken. Die eine mit hellem Haar, die andere mit dunklem Haar. Hatten wir das nicht schon einmal vor 30 Jahren? Dann ist die eine Kampfpiloten, die andere Wissenschaftlerin. Größer kann der Gegensatz nicht sein.

Aber ich glaube, genau deshalb werden die Beiden ein gutes Team abgeben. Und das müssen sie. Es gilt nicht nur die Ausbildung zur Astronautin/Kosmonautin zu bestehen. Es gilt vor allem auch, sich auf einem anderen Schlachtfeld zu bewähren: Dem der öffentlichen Meinung. Dort geht es teilweise sehr rau und ruppig zu. Als Anmerkung: In BILD (Berlin/Brandenburg) und im Berliner Kurier fand ich einen Tag nach der Präsentation keinen einzigen Hinweis, dass bald eine deutsche Frau ins All aufsteigen soll. Nun sind diese beiden Blätter nicht unbedingt für eine speziell wissenschaftlich interessierte Leserschaft gedacht. Aber sie könnten an der Bildung einer öffentlichen Meinung mitwirken. Auch die Akzeptanz der Öffentlichkeit kann für solch ein Projekt entscheidend sein. (Ok, die Berliner Zeitung hatte ihre ganze Wissenschaftsseite für das Thema reserviert).

Gedanke 5: Scheitern ausgeschlossen (?) !
Es gibt nur einen …. wirklich nur einen einzigen Grund, warum die Privat-Initiative „Die Astronautin“ scheitern könnte. Das fehlende Geld. Es wird einem schwindlig, wenn man die Zahlen hört. Die Rede ist von 50 Millionen Euro, die ein Flug kosten würde. Manchmal redet man auch von 30 Millionen. Was macht das für einen Unterschied? Zur Zeit versucht man über Spenden ca. 50 Tausend (!) Euro zu bekommen, um mit dem Projekt weiter machen zu können. Und selbst das ist im Augenblick nicht gesichert. Nachfragen zur Finanzierung wurden in der Pressekonferenz abgewimmelt. Es sieht also vielleicht sehr düster aus. Aber ist die Sache wirklich so aussichtslos? Spinnen wir mal:

In Berlin ist ein junges Unternehmen ansässig, das will in Kürze einen Rover zum Mond bringen. Der erforderliche zweistellige Millionenbetrag wird durch das Sponsoring einer großen Automarke aufgebracht. Eine Win-Win-Situation. Markenname und Technologiedemonstrator. So etwas ist auch möglich. Warum sollte so etwas nicht bei der Astro-Frau funktionieren? Airbus scheint dabei schon eingestiegen zu sein. Warum nicht auch andere Firmen? Dabei denke ich jetzt nicht unbedingt an Kosmetika, Mode-Label, einen bekannten Sportschuhhersteller oder andere klassisch-frauentypische Werbeträger.

Die beiden Damen sind hochintelligent und werden im Weltraum, ob auf der ISS oder anderswo, nicht nur süß lächeln dürfen, sondern handfeste Forschung betreiben können. Da könnte man ansetzen. Als Sympathieträger für die Bildung und Ausbildung von Jugendlichen, speziell jungen Frauen sind die Beiden sowieso unbezahlbar. Mein Fazit: Die Privatwirtschaft könnte das vermutlich allein stemmen.

Laut Spiegel-Online hat der Strartosphärensprung von Felix Baumgartner seiner Zeit 50 Millionen Euro gekostet. Dem Limonadenhersteller Redbull war dieses „Kleingeld“ die Sache wert. Das nur mal so zum Vergleich.

Es geht also darum, die Sache richtig zu verkaufen. Und dazu muss man sich in Deutschland klar positionieren: Will man oder will man nicht?

Gedanke 6: Es besteht (k)ein öffentliches Interesse?
Brigitte Zypries ist seit 2017 Bundesministerin für Wirtschaft und Energie im Kabinett Merkel. Seit Januar 2014 ist sie die Koordinatorin der Bundesregierung für Luft- und Raumfahrt. Sie war in der Auswahl-Jury für „Die Astronautin“. Natürlich durfte sie auch bei der Präsentation als Rednerin nicht fehlen. Ihre kurze Rede war geradezu beispielhaft für die derzeitige Situation. Zunächst gab es einen verbalen Dank an die Initiatoren des Ganzen, an Frau Kessler. „Wenn Sie das nicht gemacht hätten ….!“ Ja, hätte es der Bund denn eben ganz bestimmt nicht gemacht? Es folgte der Dank an die Sponsoren.

Dann fiel der entscheidende Satz: „Ich in meiner Funktion als Koordinatorin für Luft- und Raumfahrt unterstütze ich Sie auch, allerdings nur ideell. Aber immerhin schon mal ideell … .“ Ein kurzes verkniffenes Lachen folgte. Hier hat sich eine Bundesministerin nicht mehr und nicht weniger bei einer Privatinitiative bedankt, die eigentlich ihren Job macht. Nämlich die Förderung von Jugendausbildung und Begeisterung für die Naturwissenschaften. Die Kurzübersetzung lautet: „Danke, aber von uns gibt es nur ein Schulterklopfen und ein Selfie mit allen Beteiligten“.

Es hätte dem Bundesministerium gut zu Gesicht gestanden, die restlichen paar Tausend Euro für den Fortbestandes des Projektes auf den Tisch zu blättern. Und wenn es aus dem Werbeetat gewesen wäre. Statt dessen muss die Initiative buchstäblich betteln gehen. Aber warum ist das so? Offensichtlich besteht kein Interesse von Seiten der Politik, hier ernsthaft unterstützend weiter zu helfen. Wir haben ein Wahljahr. Da achtet man auf Stimmungen. Und mögliche Stimmen. Stimmen, die man bei einer Hilfestellung für eine Astronautin eventuell verlieren könnte.

Ich hatte den Eindruck, dass sich bei Frau Zypries die Begeisterung irgendwie in Grenzen hielt. Richtig gejubelt über das erreichte Zwischenetappenziel hat nur die Initiatorin Frau Kessler. Ob gewollt oder ungewollt - sie hat der Politik den Spiegel vorgehalten. Aber vielleicht täusche ich mich auch und das Bundesministerium steigt jetzt ganz groß ein. Mit einer Kampagne für Frauenfortbildung, für Gleichberechtigung im Beruf, für naturwissenschaftliche Fächer und so weiter … .

Ich sehe erhebliches Potenzial für die Jugendarbeit und das Frauenverständnis in unserer Gesellschaft. Und ich schäme mich für die derzeitige Kleinkariertheit in der Politik. Denn sie wäre ganz sicher in der Lage, eine entsprechende öffentliche Stimmung mit zu initiieren.

Gedanke 7: Denk ich an Briten in der Nacht …
Der erste Brite im Weltraum …. war eine Frau. Im Sommer 1989 bewarb sich die damals 26 jährige Helen Patricia Sharman auf einen Radiospot hin als erste britische Astronautin. 1991 hatte Sie dann ihren Raumflug zur Raumstation MIR. Sie war zu diesem Zeitpunkt nicht im ESA-Team. Es war ein rein kommerzieller Flug. So geht es auch.

Gedanke 8: Es ist möglich. – Wir sollten es machen.
Wenn man unterstellt, dass die Initiative „Die Astronautin“ nicht einfach eine riesig aufgeblasene Promo-Veranstaltung einer Werbeagentur ist, dann kommt man unweigerlich zu dem Schluss: Man muss diese Initiative unterstützen. Von der Politik ist im Moment nicht viel zu erwarten, leider.

Das DLR in Gestalt der Vorstandsvorsitzenden Prof. Dr. Pascale Ehrenfreund, aber auch Sponsoren wie der Konzern Airbus, vertreten durch Johannes von Thadden, haben ihre Unterstützung signalisiert.

Wir sollten den weiteren Fortgang des Projektes aufgeschlossen beobachten und im Rahmen unserer Möglichkeiten auch unterstützen.

Vielleicht ist es doch möglich, in absehbarer Zeit tatsächlich eine Astronautin aus Deutschland ins All zu bringen. Beiden jungen Damen wünsche ich es von Herzen

Für unser Land und für die Raumfahrt wäre es ein Gewinn.

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(Autor: Andreas Weise - Quelle: Veranstaltungsbesuch)


» NASA plant Deep Space Gateway, Deep Space Transport
25.04.2017 - Die NASA hat Pläne für eine kleine, cis-lunare Raumstation Deep Space Gateway (DSG) und ein Transportraumschiff für Reisen von bis zu 1000 Tagen Dauer mit dem Fernziel Mars vorgestellt. Der Aufbau bzw. der Transport in die Mondumlaufbahn soll mit der sich in Entwicklung befindlichen Space Launch System (SLS) genannten Schwerlastrakete erfolgen.
Die NASA hat Pläne für die nächsten Schritte ihrer „Journey to Mars“ vorgestellt.

Demnach soll mit dem dritten Start einer Rakete vom Typ Space Launch System (SLS) und dem damit verbundenen (wahrscheinlich) ersten bemannten Flug der Orion-Kapsel (Multipurpose Crew Vehicle, MPCV) mit dem Aufbau einer kleinen, Deep Space Gateway (DSG) genannten Raumstation im Mondorbit begonnen werden. Dieser als Exploration Mission 2 (EM-2) bezeichnete Flug soll mit der SLS-Konfiguration „Block 1B“ erfolgen. Dabei soll neben der von vier RS-25-Triebwerken von Aerojet Rocketdyne (diese waren als SSME, Space Shuttle Main Engine, bereits bei zahlreichen Space-Shuttle-Flügen im Einsatz) angetriebenen Zentralstufe, zwei von Orbital-ATK hergestellten 5-Segment-Feststoffboostern (weiterentwickelt aus den Space-Shuttle-Boostern) auch die derzeit in Entwicklung befindliche Exploration Upper Stage (EUS) genannte Oberstufe mit vier RL-10-Triebwerken (ebenfalls von Aerojet Rocketdyne) zum Einsatz kommen.

Für die Orion-Kapsel ist bei diesem Flug eine Besatzung von vier Personen vorgesehen. Als Neuerung zu den bisherigen Planungen soll auch eine erste Komponente des Deep Space Gateways mitgeführt werden; ein „Power and Propulsion Bus“ genanntes Modul, welches über einen solar-elektrischen Antrieb verfügen soll (Solar Electric Propulsion, SEP). Es könnte mit seinen Solarpaneelen, die ca. 40 kW elektrische Leistung liefern sollen, die spätere kleine Raumstation mit Energie und Antrieb versorgen, so dass diese auch unterschiedliche Mondorbits ansteuern kann.

Möglich wird dies durch die große Leistungsfähigkeit der SLS Block 1B, die es ermöglicht neben dem MPCV noch weitere Nutzlast im „Universal Stage Adapter“ (USA), d.h. in der Übergangssektion zwischen dem Europäischen Service Modul (ESM) und der Oberstufe, zu transportieren.

Finanzielle und zeitliche Unsicherheiten
Bisher sind nur die EM-1 und EM-2 genannten Flüge fest geplant, weitgehend finanziert und durch Hardware, die sich bereits in Bau oder konkreter Entwicklung befindet, weitgehend sicher.

Bei Exploration Mission 1 prüft die NASA gerade in einer durch die Trump-Administration angestoßenen Studie die Möglichkeit bereits beim ersten Flug des SLS zwei Astronauten in der Orion mitfliegen und den Mond umrunden zu lassen. Angeblich wurde das Ergebnis dieser Studie bereits an das Weiße Haus übermittelt, der Inhalt wurde jedoch noch nicht bekanntgegeben.

Die Herausforderungen sind nicht zu unterschätzen. Da EM-1 bisher „nur“ als unbemannter Testflug für das SLS im Zusammenspiel mit den Bau- und Serviceeinrichtungen am Boden, den Startanlagen und der Orion-Kapsel geplant war, sind einige Komponenten für einen Flug mit Besatzung noch nicht vorbereitet bzw. noch nicht fertig. Insbesondere müssten im von Lockheed Martin integrierten MPCV noch ein Lebenserhaltungssystem, Sitze und Bedienelemente eingebaut werden. Auch die Bedienungs- und Flugsoftware ist noch nicht fertig entwickelt und ausreichend getestet.

Auf jeden Fall wären dafür zusätzliche Zeit und möglicherweise weitere Finanzmittel notwendig. Ausgehend von der aktuellen Zielvorgabe den unbemannten EM-1-Start noch in 2018 durchzuführen, würde sich eine Mission mit Crew mindestens nach 2019 verschieben.

Allerdings sind auch bei der bisherigen Planung noch einige Risiken vorhanden, die den Starttermin nach hinten verschieben könnten.
Das von der ESA, als Kompensation für den Betrieb der ISS bis 2020, für EM-1 zu liefernde Service Modul könnte möglicherweise nicht rechtzeitig fertig werden, um den Starttermin im November 2018 zu halten.

Weitere Unsicherheiten gehen von Änderungen am Hitzeschild der Rückkehrkapsel aus, da deren Konstruktion nach dem ersten Testflug von Orion (Exploration Flight Test 1, EFT-1) auf einer Delta IV Heavy im Jahr 2014 geändert werden musste. Statt eines ursprünglich weitgehend monolithischen Hitzeschildes wird dieses bei den zukünftigen Flügen aus zahlreichen zusammengefügten Elementen bestehen.

Weiterhin sind bei Entwicklung und Bau des ersten SLS Block 1 und der Boden- und Starteinrichtungen die zeitlichen Reserven weitgehend aufgebraucht. Durch einen Tornado am 7. Februar 2017 wurden Teile der Michoud Assembly Facility (MAF) in New Orleans, wo die Zentralstufe des SLS gebaut wird, beschädigt. Das alleine könnte zwei bis drei Monate Zeitverlust bedeuten.

Der Entwurf der Trump-Administration für das NASA-Budget sieht bisher erhebliche Kürzungen im Erdbeobachtungsprogramm aber kaum Einschränkungen bei den Explorationsprogrammen vor. Allerdings muss dieser Entwurf noch vom Kongress bestätigt werden. Weitere Änderungen können sich in den kommenden Verhandlungen und Abstimmungen ergeben.

Journey to Mars (via Moon)
Seit Jahren wiederholt die NASA immer wieder ihre Vision einer „Journey to Mars“ und wirbt damit auch mit ansprechenden Animationen und Schaubildern.

Diese Vision wurde von einigen Kommentatoren als unspezifisch und wage bezeichnet.

Mit dem jetzt favorisierten Deep Space Gateway wurde auch ein etwas anderes Schaubild präsentiert, das von einem geraden Pfeil dominiert wird. Die Entwicklung wird in mehrere Phasen unterteilt.

Momentan befindet man sich in Phase 0: „Testing on ISS“, d.h. Technologien für den Flug über den Erdorbit hinaus werden auf der Internationalen Raumstation ISS getestet.
In Phase 1 sollen diese Tests in der Mondumlaufbahn weitergeführt und erweitert werden. Danach soll in Phase 2 das Deep Space Transport genannte System aufgebaut und einen Testflug von mehreren hundert Tagen in verschiedenen Mondorbits durchführen.
In Phase 3 soll beim ersten Flug zum Mars in einen Orbit eingeschwenkt, aber noch keine Landung versucht werden. Die Landungen sind Phase 4 vorbehalten.

Lunarer Außenposten
Zwischen den Missionen EM-1 und EM-2 ist momentan der Start der „Europa Clipper“ genannten Sonde mit der Version „SLS Block 1B Cargo“ der Schwerlastrakete geplant. Allerdings ist fraglich, ob der erst in Planung befindliche Raumflugkörper, der später den Jupiter-Mond Europa umrunden soll, rechtzeitig für einen Start um 2022 fertig werden wird. Dieser Start ist als Test der noch in Entwicklung befindlichen „Exploration Upper Statge“ (EUS) notwendig, bevor bei EM-2, nach üblichen NASA-Standards, Astronauten mitfliegen dürfen.

Das für Phase 1 geplante Deep Space Gateway soll aus einem solar-elektrischen Antriebs- und Versorgungsmodul, einem Habitatmodul, (wechselnden) Logistikmodulen und aus einer Luftschleuse bestehen. Für die notwendige Berthingoperationen würde es einen vom Candarm 2 abgeleiteten Roboterarm erhalten. Der Aufbau würde mit den Flügen EM-2 bis EM-5 des SLS erfolgen. Dabei würde die Startrate des SLS auf mindestens einen Start pro Jahr steigen.

Nach dem bereits erwähnten Antriebsmodul bei EM-2 würde bei EM-3 das Habitatmodul geliefert werden (ca. 10t).
Derzeit lässt die NASA von sechs Unternehmen Studien für zukünftige Deep Space Habitate erstellen.

Bei EM-4 würde ein größeres Logstikmodul (ca. 10t) angedockt werden.
In 2026 soll der Aufbau mit der Installation einer Luftschleuse bei EM-5 abgeschlossen werden.

Die jeweils vorgesehenen Fluglängen der bemannten Missionen reichen von 8 bis maximal 42 Tagen. Für die Lieferung von Versorgungsgütern würden zusätzliche Transportflüge von privaten Anbietern erfolgen.

Das Deep Space Gateway soll von Menschen genutzt und gewartet werden, muss aber nicht ständig besetzt sein. Neben dem Aufbau des Außenpostens steht die kleine Station auch internationalen Partnern und privaten Firmen für eigene Missionen z.B. für robotische Mondlandemissionen zur Verfügung.

Bill Gerstenmaier, Chef der bemannten Raumfahrt bei der NASA sagt dazu: „Ich stelle mir verschiedene Partner vor, sowohl internationale als auch kommerzielle, die zu dem Gateway beitragen und es auf unterschiedlichen Wegen nutzen, mit einem System das sich zu verschiedenen Orbits bewegen kann, um unterschiedliche Missionen zu ermöglichen.“
Das könne robotische oder bemannte Landungsmissionen auf dem Mond oder Weiterflüge zu „anderen Zielen im Sonnensystem“ umfassen. Die NASA plant derzeit keine eigene Mondlandung, würde aber möglicherweise entsprechende Ambitionen ihrer internationalen oder privaten Partner unterstützen.

Deep Space Transport
Der Mond ist allerdings nicht das eigentliche Ziel, sondern der Mars. Deshalb soll in Phase 2 ab 2027 das sogenannte „Deep Space Transport“ (DST) genannt System gestartet werden. Dieses umfasst sowohl ein Antriebs- und Versorgungsmodul, als auch Habitat- und Dockingeinrichtungen. Das 41t schwere „Raumschiff“ soll mit einem einzigen Start der SLS Block 1B in der Cargo-Version zum Deep Space Gateway gebracht werden und dort andocken. Mit weiteren Starts von SLS und privaten Anbietern sollen Versorgungsgüter und Treibstoffe geliefert und die Funktionsfähigkeit hergestellt werden. 2029 soll das DST erstmalig für 300 bis 400 Tage bei einem Testflug mit astronautischer Besatzung auf verschiedenen lunaren Umlaufbahnen unterwegs sein und seine Funktionsfähigkeit unter Beweis stellen.

2033 könnte dann, nach entsprechenden Versorgungsflügen, das DST erstmals Richtung Mars aufbrechen, unterwegs einen Flyby an der Venus durchführen und in einen Orbit um den roten Planeten einschwenken. Bei dieser ersten Mars-Mission würde allerdings noch keine Landung versucht werden.

Das DST soll wiederverwendbar ausgelegt und nach der ersten Mars-Orbit-Mission am Deep Space Gateway wieder aufgerüstet werden, um dann für mindestens zwei weitere Mars-Missionen, dann auch mit Landungen, von jeweils bis zu 1000 Tagen Dauer zur Verfügung zu stehen.

In diesem Gesamtkonzept taucht das bisher geplante Asteroid Redirect Mission (ARM) genannte Projekt nicht mehr auf. Hier sollte durch eine Roboter-Sonde mit solar-elektrischem Antrieb ein kleiner Asteroid, bzw. ein Felsbrocken von dessen Oberfläche, in eine Mondumlaufbahn gebracht und dann bei einem Orion-Flug von Astronauten untersucht und Proben genommen werden. Allerdings hat sich dieses Projekt in der Planung bereits deutlich verteuert, so dass zu erwarten ist, dass es auch angesichts des aktuell vorgestellten Konzeptes ganz eingestellt wird.

Verbindliche Entscheidungen bezüglich der Entwicklung von Deep Space Gateway und Deep Space Transport sind bisher noch nicht gefallen. Wie es weitergeht, hängt entscheidend von der Finanzierung und der Budget-Entwicklung der NASA über die nächsten Dekaden ab.

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(Autor: Stefan Goth - Quelle: NASA, Space News, The Planetary Society, Boeing, Lockheed Martin, ESA, Airbus D & S)


» „Great Cold Spot“ auf Jupiter entdeckt
28.04.2017 - Erster direkter Beweis für ein nachhaltiges Wettersystem, das durch polare Aurora erzeugt wird: Ein zweiter Großer Spot wurde auf Jupiter von den Astronomen der Universität von Leicester entdeckt.
Der zweite Große Spot kann mit der Skala des berühmten Großen Roten Flecks von Jupiter konkurrieren. Er wurde durch die mächtigen Energien der großen Auroras des Planeten geschaffen.

Der "Great Cold Spot", der lokalisierte dunkler Fleck, verfügt über eine Größe von bis zu 24.000 km Länge und 12.000 km in der Breite. Er wurde in der dünnen Hochtemperatur-Thermosphäre des Gasriesen beobachtet und ist etwa 200 Kelvin kühler als die umgebende Atmosphäre, die eine Temperatur zwischen 700 Kelvin (426 ºC) und 1000 Kelvin (726 ºC) erreichen kann.

Nach Aussage von Dr. Tom Stallard, Associate Professor in Planetary Astronomy und führender Autor der Studie, wurde das erste Mal ein Wettermerkmal in der oberen Atmosphäre, etwas entfernt von den hellen Auroras, auf Jupiter beobachtet. Der „Great Cold Spot“ wurde zuerst auf Jupiter durch Beobachtungen von Jupiters Aurora-Region mit dem CRIRES Instrument auf dem Very Large Telescope (VLT) der ESO entdeckt.

Die Bilder auf der linken Seite zeigen die hellen Bögen der Infrarot-Aurora des Jupiters an zwei getrennten Nächten, das obere linke Bild am 17. Oktober 2012, und drei Bilder, die am 31. Dezember 2012 aufgenommen wurden, da sich der Planet langsam dreht. Allerdings konnte der „Great Cold Spot“ erst nicht deutlich gesehen werden, bis diese Bilder so gesättigt sind, dass die gesamte Aurora weiß erscheint, wie es auf der rechten Seite gezeigt wird. Hier leuchtet der Planet als Folge der Temperatur der oberen Atmosphäre, und die verschiedenen Regionen der Abkühlung, die den „Great Cold Spot“ offenbaren, sind zu sehen.

Der „Great Cold Spot“ ist viel wechselhafter als der langsam wechselnde „Great Red Spot“. Er ändert in nur wenigen Tagen und Wochen dramatisch Form und Größe. Da der „Great Cold Spot“ sehr langsam erschienen ist, verfügen die Wissenschaftler über Daten von 15 Jahren. Das deutet darauf hin, dass sich der große Kaltfleck ständig weiterentwickelt, er könnte aber auch so alt, vielleicht viele Tausende von Jahren, wie die sich oft bildenden Auroras sein.

Der große Kaltfleck wird vermutlich durch die Auswirkungen des Magnetfeldes von Jupiter verursacht, wobei die spektakuläre polare Aurora des massiven Planeten die Energie in die Atmosphäre in Form von Wärme um den Planeten fließen lässt. Dies schafft eine Region der Abkühlung in der Thermosphäre, die Grenzschicht zwischen der darunter liegenden Atmosphäre und dem Vakuum des Raumes.

Obwohl die Wissenschaftler sich nicht sicher sein können, was diese Wetterfunktion antreibt, ist eine anhaltende Abkühlung sehr wahrscheinlich, um einen Wirbel ähnlich dem "Great Red Spot" zu bilden.

Die Astronomen nutzten das CRIRES-Instrument auf dem Very Large Telescope (VLT), um die spektralen Emissionen von H3+ zu beobachten, ein Ion von Wasserstoff, das in großen Mengen in der Jupiter-Atmosphäre vorhanden ist. Es erlaubt den Wissenschaftlern die mittlere Temperatur und die Dichte der Atmosphäre des Planeten abzubilden. Zum Vergleich benutzten sie dann Bilder von H3+ Emissionen von Jupiters Ionosphäre, die vom InfraRed Telescope Facility (IRTF) am Mauna-Kea-Observatorium auf Hawaii zwischen 1995-2000 aufgenommen wurden.

Die Kombination der Bilder, die über den Zeitraum aufgenommen wurden, dazu auch die über 13.000 Bilder, welche in mehr als 40 Nächten von dem InfraRed-Teleskop aufgenommen wurden, zeigte den Astronomen die Anwesenheit des Großen Kaltflecks als ein Gebiet der Dunkelheit unter der heißen Umgebung von Jupiters oberen Atmosphäre. Nach den Aussagen von Dr. Stallard ist es bei Jupiter überraschend, dass der „Great Cold Spot“ seit 15 Jahren an der gleichen Stelle beobachtet wurde.

Es steht im Gegensatz zur Beobachtungen der Erdatmosphäre, dort hat sich gezeigt, dass es kurzfristig zu Veränderungen in der Temperatur und Dichte der oberen Atmosphäre kommen kann. Die beiden Hauptunterschiede sind erstens, dass die Aurora der Erde  durch die dramatische Veränderungen der Sonnenaktivität verursacht wird. Während Jupiters Aurora von Gasen aus dem vulkanischen Mond Io dominiert wird, die relativ langsam und stabil sind. Und zweitens, durch die atmosphärischen Ströme, die von der Aurora der Erde erzeugt werden, kann sich die Hitze schnell über den ganzen Planeten verteilen, so dass die obere Atmosphäre "wie eine Glocke läutet", während diese Energie sich durch die schnelle Drehung von Jupiter näher an den Polen befindet.

Dr. Stallard: "Die Erkennung des Großen Kaltflecks war eine echte Überraschung für uns, aber es gibt Hinweise darauf, dass andere Merkmale auch in der oberen Atmosphäre von Jupiter existieren könnten. Der nächster Schritt wird es sein, nach anderen Merkmalen in der oberen Atmosphäre zu suchen und den Großen Kaltfleck selbst näher zu untersuchen".

Das Juno-Raumfahrzeug befindet sich derzeit in der Umlaufbahn um Jupiter und die Beobachtungen der Jupiter-Aurora und der oberen Atmosphäre durch das JIRAM-Instrument, die bisher veröffentlicht wurden, bieten bereits eine Fülle neuer Informationen über den Planeten. In Verbindung mit der bisher laufenden Beobachtungskampagne mit Teleskopen auf der Erde erhoffen sich die Wissenschaftler in den nächsten Jahren ein besseres Verständnis für dieses Wettersystem auf Jupiter.

Video bei YouTube mit Erklärungen in Englisch:


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(Autor: Gertrud Felber - Quelle: University of Leicester)



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Mars Aktuell: Der Planet Mars von Redaktion



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» Der Planet Mars
08.05.2017 - Von den ersten Astronomen, die ihren Blick zum Himmel richteten bis zu den Raumsonden, die andere Planeten erforschten war es ein weiter Weg. Der Mars hat seit jeher die Fantasie der Menschen beflügelt. Auch mit unserem heutigen Wissen durch die Raumfahrt bleiben noch viele Fragen offen. Ein Planetenportrait.
Von unserer Sonne aus betrachtet ist der Mars der vierte Planet im Sonnensystem. Er ist der äußere Nachbar der Erde und bildet mit den Planeten Merkur, Venus und Erde das innere Sonnensystem aus Gesteinsplaneten. Nach außen folgt der Asteroidengürtel und die äußeren (Gas-) Planeten. Bereits den frühen Astronomen war der Mars bekannt. Das Wort Planet leitet sich aus dem griechischen ab und bedeutet so viel wie „umherwandern“.

Gemeinsam mit den anderen mit dem bloßen Auge beobachtbaren Planeten im Sonnensystem bewegt sich der Mars jede Nacht vor dem scheinbar still stehenden Firmament. Hinzu kommt seine außergewöhnliche Bahn und natürlich die rote Farbe, der er auch seinen Namen verdankt. Die Römer nannten den Planeten nach dem Kriegsgott „Mars“ und verbanden die Farbe mit dem im Krieg vergossenen Blut. Seine rote Farbe verdankt der Mars jedoch dem Eisenoxid (Rost) auf seiner Oberfläche. Aus der griechischen Mythologie stammen die Namen der beiden Marsmonde „Phobos“ und „Deimos“ (griech. Furcht und Schrecken), benannt nach den Söhnen und Begleitern des griechischen Kriegsgottes „Ares“. Die Entdeckung der Monde erfolgte 1877 durch den amerikanischen Astronomen Asaph Hall.

Der Mars in der Geschichte der Astronomie
Auch in der Geschichte der Astronomie spielte der Mars eine große Rolle. Der dänische Hofastronom Tycho Brahe (1546 – 1601) lieferte mit seinen sehr exakten Himmelsbeobachtungen die Datenbasis mit der Johannes Kepler (1571 – 1630) die Bahn des Mars exakt bestimmen und daraus die nach ihm benannten Gesetze ableiten konnte.

Mit der Erfindung und stetigen Verbesserung des Fernrohrs wurden dem Mars weitere Geheimnisse entlockt. So beobachtete der niederländische Astronom Christian Huygens (1629 – 1695) im Jahre 1659 eine dunkle Fläche auf dem Mars, die sich bewegte. Er schloss daraus, dass der Mars rotieren müsse und berechnete die Umlaufzeit mit 24 Stunden. Später sollte Jean-Dominique Cassini (1625 – 1712) den Wert mit 24 Stunden und 40 Minuten noch genauer bestimmen. Auch die Polkappen des Mars wurden in diesem Zeitraum erstmals beobachtet. Friedrich Wilhelm Herschel konnte mit seinen selbstgebauten Spiegelteleskopen die Polachsenneigung des Mars sehr genau bestimmen.

Für großes Aufsehen sorgte schließlich der Mailänder Astronom Giovanni Virginio Schiaparelli (1835 – 1910). Er glaubte auf der Oberfläche des Mars feine linienförmige Strukturen erkannt zu haben, die er „Canali“ (italienisch für „Rinnen“ oder „Gräben“) nannte. Daraus wurden schnell „Kanäle“ abgeleitet, die die Fantasie der Menschen beflügelten und zu Spekulationen über eine Zivilisation auf dem Mars führten. Diese wurden erst im Zeitalter der Raumfahrt endgültig widerlegt.

Das heutige Bild vom Mars
Bereits durch die Mariner Sonden war bekannt, dass der Mars eine hochinteressante, abwechslungsreiche Oberfläche besitzt, mit Strukturen wie wir sie auch von der Erde kennen. Er besitzt wie die Erde Polkappen am Nord- und Südpol. Das Eis besteht sowohl aus gefrorenem Kohlendioxid, als auch aus Wassereis. Da der Mars eine ähnliche Achsneigung wie die Erde hat gibt es auf dem Mars jahreszeitliche Veränderungen, die man unter anderem deutlich an der südlichen Polkappe erkennen kann.

Der Mars ist zweigeteilt in eine nördliche Tiefebene die weit weniger Einschlagkrater aufweist wie das südliche Hochland. Auf der südlichen Hemisphere befindet sich auf dem Tharsis-Rücken der 26,4 km hohe Vulkan Olympus Mons mit ca. 600 km Durchmesser. Auf dem Gipfel des erloschenen Vulkans befindet sich ein riesiger Vulkankrater in dem die gesamte Stadt Berlin Platz finden würde. Eine weitere sehr auffällige Struktur auf dem Mars sind die Valles Marineris (die Mariner-Täler), sie stellen mit 4000 km Länge und bis zu 700 km Breite bei einer Tiefe von bis zu 7 km den Grand Canyon der Erde weit in den Schatten.

Der Mars ist halb so groß wie die Erde, hat aber nur 11% seiner Masse. Der Oberflächendruck der Marsatmosphäre beträgt mit 0,006 bar weniger als ein Hundertstel des Atmosphärendrucks auf der Erdoberfläche. Die Marsatmosphäre besteht zu über 95% aus Kohlendioxid, knapp 3% aus Stickstoff und nur 0,13% entfallen auf Sauerstoff. Für den Menschen ist sie damit nicht atembar.

Es sollte die amerikanische Raumsonde Mariner 4 sein, die im Juli 1965 die ersten 21 Nahaufnahmen des Mars zurück zur Erde sendete und uns damit erstmals das wahre Antlitz des Mars zeigte. Die weiteren Mariner Sonden lieferten ein erstes vollständiges Bild des Planeten aus einigen tausend Fotos. Die erste weiche Landung gelang der Sowjetunion im Jahre 1971 mit der Sonde Mars 3. Leider brach der Funkkontakt unmittelbar nach der Landung ab.

Einen weiteren Meilenstein in der Marsforschung setzten die beiden Sonden Viking 1 und 2 mit ihren weichen Landungen am 20. Juli und 3. September 1976. Die Ergebnisse ihrer Experimente beschäftigen noch heute die Wissenschaft. Sind sie das Resultat chemischer Reaktionen, oder ein erster Hinweis auf organisches Leben, wie Gilbert Levin einer der Entwickler der Experimente der Sonden glaubt?

Der erste Rover auf dem Mars landete am 04. Juli 1997 auf dem dem Mars. Es handelte sich um die Pathfinder Mission mit dem Rover „Sojourner“. Neben zahlreichen Fotos und Wetterdaten konnte er erste Analysen von Boden und Gestein zur Erde funken.

Ihm folgten die Rover „Spirit“ (Landung 4. Januar 2004 im Krater Gusev) und Opportunity (Landung 25. Januar 2004 in der Tiefebene Meridiani Planum). Während der Kontakt zu „Spirit“ im März 2010 abbrach sammelt Opportunity noch immer fleißig Daten. Sie legen nahe, dass es auf dem Mars einmal flüssiges Wasser gab. Der derzeit letzte Rover landete am 26. November 2011. Es handelt sich um das Mars Science Laboratory (Curiosity) der NASA. Er soll weitere geologische Analysen des Marsbodens durchführen und ist ebenfalls noch aktiv.


Auch die Fernerkundung des Mars schritt mit den erfolgreichen Sonden wie dem Mars Global Surveyor (1997 – 2006) weiter voran. Die Sonde machte sehr hochauflösende Bilder des Mars. Auf den Bildern fanden die Wissenschaftler deutliche Beweise für einst flüssiges Wasser auf dem Mars in Form von ausgetrockneten Flüssen und Seen. Mars Odyssey (2001 – heute), die große Mengen Wassereis am Marssüdpol entdeckte, Mars Express der ESA (2003 – heute) entdeckte u.a. Spuren von Methan in der Atmosphäre. Der Mars Reconnaissance Orbiter kartografiert seit 2006 den Mars und soll unter anderem geeignete Landestellen für zukünftige Missionen finden. Außerdem dient er als Kommunikationsschnittstelle mit der Erde. Die Sonde Maven umkreist seit dem 22. September 2014 den Mars und untersucht seine Atmosphäre.

Sie und die Daten weiterer Sonden, wie dem ExoMars Trace Gas Orbiter werden uns noch viele Entdeckungen ermöglichen und unser Bild vom Mars auch in der Zukunft noch nachhaltig verändern.

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Der Planet Mars

Zahlen, Daten Fakten zum Planeten Mars:
NASA Datenblatt Mars

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(Autor: Thomas Geuking - Quelle: NASA)



 

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Saturn Aktuell: Besonderes Manöver zum Abschluss der Cassini-Mission von Redaktion



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» Besonderes Manöver zum Abschluss der Cassini-Mission
29.04.2017 - Die NASA-Sonde Cassini flog gegen Ende ihrer Mission ein besonderes Manöver. Sie zog in einem sehr nahen Vorbeiflug an Titan mit einer Geschwindigkeit von 21.000 km/h vorbei und beschleunigte dabei auf einen Orbit, der das Raumschiff in den nur 2.400 km breiten Spalt zwischen dem innersten D-Ring und der Saturn-Oberfläche steuerte.
Das Manöver diente einem doppelten Zweck: Zum einen die letzten Daten der Mission aus großer Nähe aufzunehmen, zum anderen die Sonde in den Orbit für die Passage zwischen den Ringen und dem Planeten zu bringen.

Damit wurde ein Forschungsprogramm beendet, das den Wissenschaftlern durch nahe Vorbeiflüge an Titan detaillierte Informationen über Titans Seen und Meere, seinen interessant geformten Sanddünen und die herrschenden Wetterbedingungen gebracht hatte. Cassini flog am letzten Samstag, den 22. April 2017 um 8 Uhr morgens MESZ nur knapp 1.000 Kilometer am Mond vorbei. Dieser letzte Vorbeiflug bringt den beteiligten Wissenschaftlern noch einmal detaillierte Erkenntnisse aus nächster Nähe.

Insbesondere die Interaktion zwischen Titans Ionosphäre und Saturns Magnetfeld ist für die Wissenschaftler von Interesse. Es werden voraussichtlich die letzten Daten für die nächsten zehn oder mehr Jahre sein. Es ist derzeit keine weitere Saturn Sonde von der NASA geplant, obwohl es erste Überlegungen für eine spezielle Mission zur Erforschung von möglichem Leben auf den Saturnmonden Titan und Enceladus gibt.

Als Cassini am 1. Juli 2004 in einem Orbit um Saturn ankam, wussten wir nur wenig über seinen Mond Titan. Seine Oberfläche war unter einer orangefarbenen Atmosphäre versteckt, die reich an Stickstoff ist. Die Voyager Sonden konnten bei ihren Vorbeiflügen 1980 und 1981 nicht durch die dichte Atmosphäre des Titan blicken.

Mehr als eine Dekade an Titan-Forschung liegt inzwischen hinter uns. Das mit Plutonium als Energielieferant ausgestattete Raumfahrzeug hat 127 Vorbeiflüge an Titan absolviert und ihn dabei detailliert untersucht. Mit Radarstrahlen, die durch die Atmosphäre dringen konnten, wurden Seen, Meere und Flüsse von Methan entdeckt. Es entstand eine topografische Karte von ca. einem Viertel der Titan-Oberfläche mit Bergen, Kratern und Sanddünen ähnlich denen auf der Erde. Es waren auch Fluss-Systeme und durch Regengüsse gefüllte Mulden und Vertiefungen zu sehen.

Titans Oberflächentemperatur liegt bei - 180° Celsius, ist also viel zu kalt für flüssiges Wasser. Unter seiner Oberfläche wurde aber ein Ozean aus flüssigem Salzwasser und Ammonium gefunden. Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer dichten Atmosphäre, seine Größe entspricht in etwa der des Planeten Merkur.

Er befindet sich zu Saturn in einer gebunden Rotation, wendet ihm also stets dieselbe Seite zu. Ein Tag auf Titan dauert ca. 16 Erdtage, das entspricht der Dauer des Umlaufes um den Saturn. Die Jahreszeiten wechseln im Laufe des Saturnjahres, d.h. in 29 Erdjahren - einem Umlauf des Saturn um die Sonne - ändern sich die jahreszeitlichen Lichtverhältnisse auf dem Saturnmond.

Die Radarstrahlen des in Italien entwickelten Ku-Band-Radars lieferten bei der letzten Passage Daten aus der Nordpolregion, die die Titan-Karte um ein gutes Stück vergrößerten. Die Wissenschaftler werteten die gewonnenen Daten aus und entdeckten dabei auch eine Region im Ligeia Mare, eines von Titans Kohlenwasserstoff-Meeren, die sie "magic island" nannten. Die Wissenschaftler nehmen an, dass diese Erscheinungen höchstwahrscheinlich durch Wind und Wellen verursacht werden.

Cassini hat inzwischen seine Parabol-Antenne in Flugrichtung ausgerichtet. Der Durchflug soll in einem Bereich zwischen der Saturn Oberfläche und etwa 300 km vor Beginn des sichtbaren Bereiches des D-Rings erfolgen. In diesem Ausschnitt zeigt die Kamera also keine Partikel mehr und es wird davon ausgegangen, dass sich dort auch nur noch mikrometergroße Teilchen aufhalten können. Man möchte aber kein Risiko eingehen und verwendet die Antenne gewissermaßen als Schutzschild, um die empfindlichen Computer und Instrumente im Inneren der Sonde zu schützen, während sie mit 122.000 km/h durch diesen Bereich fliegt. Schon ein kleines Teilchen kann bei dieser hohen Geschwindigkeit beträchtlichen Schaden anrichten.

Die Wissenschaftler verwenden ihre besten Rechenmodelle der Saturnringe, um den Kurs der Sonde zu bestimmen, vor allem in dem anvisierten Bereich. Die Abstiegsbahn wurde zudem so ausgelegt, dass die Sonde, auch wenn durch einen Schaden kein weiterer Kontakt mehr möglich sein sollte, nach 22 Umrundungen kontrolliert in den Saturn stürzt. Dies erfolgt am 15. September 2017. Diese Maßnahme dient vor allem dazu, dass die Cassini Sonde nicht nach Missionsende auf einen der Monde stürzt auf dem mikroskopisches Leben vermutet wird. Trotz sorgfältiger hygienischer Arbeiten auf der Erde soll eine Kontamination mit irdischen Mikroben in jedem Falle ausgeschlossen werden.

Das Cassini Projekt, angedacht in den 1980ern, hat etwa 3,3 Mrd $ insgesamt gekostet. Cassini wurde im Oktober 1997 von Cape Canaveral auf einer Titan IV gestartet. Nach einem Flyby an Venus und Jupiter erreichte die Sonde im Juli 2004 Saturn. Es war das erste Raumfahrzeug, das in einen Orbit um Saturn einschwenkte.

Der Orbiter setzte die ESA-Sonde Huygens über Titan ab, die auf seiner Oberfläche landete und wertvolle Daten aus der Atmosphäre und vom Boden lieferte. Cassini hat Saturn seither 260 Mal umrundet und viele Bilder von seiner Atmosphäre und dem mystischen hexagonalen Strudel am Pol geliefert. Außerdem wurden 49 der 62 bisher bekannten Monde auf langen und kurzen Vorbeiflügen beobachtet und fotografiert. Cassini wurde ursprünglich für eine Missionsdauer von vier Jahren konstruiert, aber die Mission wurde von der NASA auf Grund der vielen neuen Erkenntnisse verlängert.

Die nahen Vorbeiflüge an den Saturnringen sollen vor allem für eine genaue Messung ihrer Masse benutzt werden. Besitzen sie mehr Masse als erwartet, sind sie vielleicht schon sehr alt, vielleicht sogar so alt wie Saturn selbst und haben auf Grund ihrer Masse sogar das Mikrometeoriten-Bombardement überlebt. Sind die Ringe weniger massiv als gedacht, sind sie möglicherweise viel jünger und haben sich vor weniger als 100 Millionen Jahren durch den Zerfall eines kleinen Mondes erst gebildet. Außerdem wird die Saturnatmosphäre intensiv untersucht und die innere Struktur des Planeten durch eingehendes Studium des Gravitationsfeldes abgeleitet.

Am Donnerstag den 27. April 2017 um 9.00 Uhr MESZ meldete sich Cassini wohlbehalten nach der ersten Passage zwischen den Ringen zurück. Auch für die nächsten vier Durchgänge, wird Cassini jeweils wieder seine Antenne zum Schutz in Flugrichtung bringen. Die Sonde war programmiert während des Durchflugs Aufnahmen von den Ringen zu machen und lieferte auch ein hochauflösendes Bild im nahen Infrarot von Saturns sechsseitigem Wolkenmuster am Nordpol in der bisher besten verfügbaren Auflösung.

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(Autor: Peter Schramm - Quelle: NASA)



 

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