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Autor: Günther Glatzel / 17. Mai 2010, 23:20 Uhr

Akatsuki startet zur Venus - später

Die japanische Venussonde startet mit einer H2-A-Trägerrakete vom Raumfahrtgelände Tanegashima zu unserem inneren Nachbarplaneten. Sie soll dort vor allem Daten über Vorgänge in der Venusatmosphäre erfassen und zur Erde übermitteln.

Quelle: JAXA
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JAXA/Akihiro Ikeshita

Akatsuki im Venusorbit - Illustration
(Bild: JAXA/Akihiro Ikeshita)
Der Start sollte am 17. Mai gegen 23:44 Uhr MESZ erfolgen, wurde jedoch aufgrund schlechter Wetterbedingungen verschoben. Das Startfenster für einen erfolgreichen Flug zur Venus reicht bis Anfang Juni.

Reichlich 2 Minuten nach dem Start sollen die Feststoffbooster abgeworfen werden, nach gut sechseinhalb Minuten die ausgebrannte erste Stufe. Die zweite Stufe beendet ihren ersten Betriebszyklus nach 11 Minuten und 37 Sekunden. Dadurch gelangen Nutzlast und Oberstufe auf eine Erdumlaufbahn um 300 Kilometer Höhe bei 30 Grad Bahnneigung gegenüber dem Äquator. Hier sollen mehrere Kleinsatelliten verschiedener japanischer Universitäten ausgesetzt werden.

Danach zündet die zweite Stufe der Trägerrakete erneut und beschleunigt die Nutzlast in Richtung Venus. Auf dieser Bahn werden neben Akatsuki auch die Raumsonden IKAROS und Unitec 1 abgetrennt.

Akatsuki soll im Dezember die Venus erreichen und hier in eine elliptische Umlaufbahn einschwenken. Die Bahn soll zwischen 300 und 80.000 Kilometern Höhe verlaufen bei einer Neigung von 172 Grad gegen den Venusäquator. Dabei soll die Sonde den Planeten in 30 Stunden einmal umlaufen.

Der quaderförmige Hauptkörper von Akatsuki hat eine Anfangsmasse von 500 Kilogramm, Abmessungen von 1,04 x 1,45 x 1,40 Meter und trägt zwei Solarzellenflächen, mehrere Antennen und Sensoren sowie 6 wissenschaftliche Instrumente. Die Solarzellen sollen während der auf 2 Jahre angesetzten Forschungsmission mindestens 500 Watt Leistung bereitstellen.

Die Sonde hat aber nicht nur wissenschaftliche Aufgaben zu bewältigen. Sie dient auch der Erprobung neuer Technologien. So wird die Energie in Lithium-Ionen-Batterien gespeichert, die Datenübertragung erfolgt über eine Hochgewinn-Flachantenne und das Triebwerk arbeitet mit einer Keramikdüse.

Wissenschaftliche Hauptaufgabe der Mission ist die Erfassung verschiedener Parameter der Venusatmosphäre. Deshalb wird Akatsuki auch als Venus Climate Orbiter oder erster interplanetarer Wettersatellit bezeichnet. Zur Erfüllung des Forschungsauftrags verfügt Akatsuki über je eine Infrarotkamera für den 1-µm- bzw. den 2-µm-Bereich. Mit jeweils 12 Grad Aufnahmewinkel und einem Megapixelchip werden Wellenlängen detektiert, die Auskunft über die Oberflächenbeschaffenheit, Wolkentemperaturen und Dampfkonzentrationen geben können. Die Long-Wave Infrared Camera (LIR) arbeitet im 10-Mikrometer-Bereich und sammelt Daten über Wolkenhöhen, Partikelgrößen und Kohlenmonoxidgehalt. Der UV Imager (UVI) erfasst insbesondere Wellenlängen um 283 und 365 Nanometer und erlaubt damit Aussagen über die Verteilung von Schwefeloxiden und unbekannten Substanzen in der Venusatmosphäre. Aus deren Veränderungen lassen sich zudem Windgeschwindigkeiten berechnen. Die Lightning and Airglow Camera (LAC) beobachtet Leuchterscheinungen wie Blitze und Wetterleuchten. Insbesondere werden solche Wellenlängen untersucht, bei denen Leuchterscheinungen von molekularem und atomarem Sauerstoff auftreten.

Schließlich lässt sich mit einem speziellen Sendegerät mit hochstabiler Frequenz auch von der Erde aus Venusforschung betreiben. Die Sonde strahlt auf 8,4 GHz Radiowellen ab, welche die Atmosphäre der Venus durchdringen und hier verändert werden. Die auf der Erde empfangenen Veränderungen der Frequenz lassen Rückschlüsse auf die thermische Struktur der Venusatmosphäre sowie über Elektronendichte und Konzentrationen von Schwefeldämpfen zu. Diese Signale und weitere wissenschaftliche Daten werden von internationalen Empfangsstationen rund um die Erde aufgefangen.

An Bord von Akatsuki befinden sich auch mehrere dünne Aluminiumplatten, in die Namen und Botschaften von etwa 260.000 Menschen eingraviert sind. Zwischen Oktober 2009 und Januar 2010 bot die japanische Raumfahrtbehörde JAXA Menschen weltweit die Gelegenheit, sich auf der Venussonde zu verewigen.

NASA

Die Venus im UV-Bild. Erkennbar sind Y-förmige Wolkenmuster, welche durch die hohen Windgeschwindigkeiten, insbesondere im Äquatorbereich entstehen.
(Bild: NASA)
Die Venus wird oft als Schwesterplanet der Erde bezeichnet, da sie ein Gesteinsplanet ist, mit 12.100 Kilometern einen ähnlichen Durchmesser wie unser Heimatplanet hat und unser innerer Nachbar ist. Da enden allerdings die Gemeinsamkeiten. Die Venusatmosphäre ist erheblich dichter als die der Erde, am Boden herrscht etwa der zweiundneunzigfache Druck. Durch den hohen Treibhauseffekt herrschen an der Oberfläche Temperaturen um 460 °C. Die Venus rotiert sehr langsam. Eine Drehung um die eigene Achse dauert mehr als 243 Erdentage. Da ist ein Venusjahr, also die Zeit, welche die Venus benötigt, um die Sonne zu umrunden, mit nur 225 Tagen sogar kürzer als ein "Venustag".

Die Venus ist ständig von einer dichten Wolkendecke verhüllt, die für normales Licht undurchdringlich ist. In der Vergangenheit wurden daher mehrere Sonden mit Radargeräten zur Venus geschickt. Akatsuki dagegen arbeitet überwiegend mit Sensoren im Infrarotbereich, der vor allem Erkenntnisse über die Venusatmosphäre zulässt. Auch heute noch rätselhaft sind beispielsweise die schnellen "Superwinde", die ständig die Luft planetenweit antreiben sowie der hohe Gehalt an Schwefelverbindungen, der auf vulkanische Aktivitäten zurückgeführt wird. Genaueres dazu könnte die kleine japanische Sonde nach ihrer Ankunft bei der Venus liefern.

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