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Autor: Ralph-Mirko Richter / 25. April 2014, 20:22 Uhr

Curiosity fotografiert zwei Asteroiden

Der Marsrover Curiosity hat mittlerweile eine Position eingenommen, von der aus in den nächsten Tagen eine ausführliche Untersuchungskampagne erfolgen soll. Zudem gelang dem Rover im Rahmen einer Beobachtungssequenz zur Untersuchung der Marsatmosphäre die Abbildung von zwei Asteroiden, welche das Ziel einer weiteren Weltraummission der NASA sind.

Quelle: JPL, USGS, The Planetary Society
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NASA, JPL-Caltech, University of Arizona, Phil Stooke (UMSF-Forum)

Bild vergrößernDie von Curiosity in den letzten Wochen zurückgelegte Route. Die bisher letzte Fahrt erfolgte am 23. April, dem Missionstag Sol 609. Im Rahmen dieser Fahrt begab sich der Rover in eine Position, von wo aus sich das für die nächste Bohrung ausgewählte Bodenziel in der Reichweite des Instrumentenarmes befindet.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona, Phil Stooke (UMSF-Forum))
Die kommenden Wochen wird der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity damit verbringen, einen Teilbereich einer mit der Namen "The Kimberley" belegten Region im Inneren des Gale-Kraters auf dem Mars zu untersuchen. Neben den wissenschaftlichen Instrumenten des Rovers wird dabei auch erneut ein Gesteinsbohrer zum Einsatz kommen, mit dessen Hilfe Material von der Marsoberfläche entnommen und anschließend näher analysiert werden soll. Als die dabei zu untersuchende Region wurde ein Teilstück des südöstlichen Randbereiches des "Mount Remarkable", eines lediglich etwa fünf Meter hohen Hügels am südlichen Rand von "Kimberley" ausgewählt (Raumfahrer.net berichtete).

Durch eine Fahrt über eine Distanz von 23,77 Metern näherte sich Curiosity dieser Region am 20. April 2014 bis auf eine Entfernung von nur noch wenigen Metern. Nach dem Abschluss der Fahrt fertigten die Kameras des Rovers eine Vielzahl von Aufnahmen an, welche das potentielle Untersuchungsgebiet zum Ziel hatten.

Anhand dieser Fotos wurde schließlich von den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern und Ingenieuren die Stelle ausgewählt, wo demnächst die nächste Bohrung durchgeführt werden soll. Bei dem gewählten "Zielgebiet" handelt es sich um einen flachen Gesteinsaufschluss, welcher sich in einer Entfernung von etwa vier Metern zu dem Rover befand.

Nach dem Abschluss verschiedener Messungen, unter anderem kam hierbei erneut die ChemCam des Rovers zum Einsatz, nahm Curiosity durch eine weitere Fahrt am 23. April eine Position ein, von der aus dieser Bereich der Marsoberfläche in die direkte Reichweite des Instrumentenarmes und des daran befestigten Bohrsystems gelangte.

NASA, JPL-Caltech, Malin Space Science Systems, Emily Lakdawalla (The Planetary Society)

Bild vergrößernDiese Aufnahmen (von links nach rechts) der rechten Navigationskamera, der MastCam-34 und der MastCam-100 zeigen den für die anstehenden Untersuchungen ausgewählten Bereich am südöstlichen Rand des "Mount Remarkable". Alle drei Aufnahmen wurden nach dem Abschluss der Fahrt vom 20. April aus einer Distanz von etwa vier Metern zum Ziel aufgenommen.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Malin Space Science Systems, Emily Lakdawalla (The Planetary Society))
NASA, JPL-Caltech

Bild vergrößernDiese Aufnahme der linken Navigationskamera, angefertigt am 23. April 2014 um 22:53 MESZ, zeigt die direkt vor dem Rover gelegenen Stelle für die nächste Bohrung.
(Bild: NASA, JPL-Caltech)
In den kommenden Tagen soll mit der eingehenden Untersuchung der Bohrstelle begonnen werden, wobei unter anderem auch die ebenfalls am Instrumentenarm platzierte MAHLI-Kamera sowie das gleichfalls dort befindliche APX-Spektrometer zum Einsatz kommen sollen. Im Rahmen ihrer Arbeiten müssen diese beiden Instrumente sehr dicht über der Marsoberfläche platziert werden, dürfen dabei jedoch eine jeweilige minimale Distanz zu dieser nicht unterschreiten. Besonders ein unvorhergesehener heftiger Bodenkontakt könnte zu ernsthaften Beschädigungen führen.

Die Gefahr eines ungeplanten Bodenkontaktes

Durch das für den Einsatz der Instrumente notwendige Entfalten des Instrumentenarmes erfolgt allerdings zugleich auch automatisch eine Gewichtsverlagerung des Rovers, was unter bestimmten Umständen dazu führen könnte, dass der Rover im Rahmen dieses Manövers aufgrund eines unebenen oder "nicht standsicheren" Untergrundes ins Rutschen gerät. Dieses definitiv unerwünschte Szenario kann zum Beispiel dann eintreten, wenn eines der sechs Räder des Rovers auf der Kante eines größeren Steins zum Stehen gekommen ist oder der Boden mehr oder weniger stark geneigt und zudem von einer Sandschicht bedeckt wird.

Um die Möglichkeit eines "Wegrutschens" des Rovers und eines eventuell dadurch bedingten Bodenkontaktes der Instrumente ausschließen zu können soll durch die Auswertung verschiedener telemetrischer Daten - welchen Schlupf wiesen die Räder aufgrund eines lockeren Untergrundes während der letzten Fahrt auf - und weiterer Fotoaufnahmen - speziell die MAHLI-Kamera kann eingesetzt werden, um die Räder und den Untergrund abzubilden - deshalb zunächst die gegenwärtige "Standfestigkeit" des Rovers ermittelt werden.

Sollte die entsprechende Beurteilung positiv ausfallen, so dürften die ersten der vorgesehenen Untersuchungen noch an diesem Wochenende beginnen. Die ersten Schritte der zu absolvierenden Bohrung werden dagegen frühestens in der kommenden Woche erfolgen.

NASA, JPL-Caltech, Cornell University

Bild vergrößernDurch die Abbildung der Sonne kann der aktuelle Tau-Wert der Atmosphäre ermittelt werden. Diese Aufnahmen fertigte der mittlerweile nicht mehr aktive Marsrover Spirit im Januar 2004 kurz nach seiner erfolgreichen Landung auf der Marsoberfläche an.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Cornell University)
Zwei Asteroiden in einer Nacht

Während der letzten Tage waren aber nicht nur die in die Curiosity-Mission involvierten Ingenieure und Geologen beschäftigt - auch die Astronomen und die auf die Marsatmosphäre spezialisierten Wissenschaftler kamen voll und ganz auf ihre Kosten...

Neben der Abbildung der Planetenoberfläche können die Aufnahmen der verschiedenen Kamerasysteme des Rovers auch dazu genutzt werden, um die aktuelle Durchsetzung der Marsatmosphäre mit Staub und Wassereiskristallen zu ermitteln, indem die Kameras zu diesem Zweck den Himmel abbilden. Üblicherweise werden hierfür zu verschieden Zeitpunkten eines Marstages Aufnahmen von der Sonne angefertigt.

Je mehr Staub sich in der Marsatmosphäre befindet oder je niedriger die Sonne über dem Horizont steht, desto mehr wird das Sonnenlicht beim Passieren der Marsatmosphäre gedimmt. Diese Opazität, auch als "Tau-Wert" bezeichnet, ist besonders für solche Rover-Missionen von Bedeutung, welche für ihren Betrieb aufgrund einer Ausstattung mit Solarpaneelen ausschließlich auf Sonnenenergie angewiesen sind.

Außerdem lassen sich durch eine langfristig erfolgende Dokumentation der Entwicklung des Tau-Wertes aus Aussagen über verschiedene atmosphärische Prozesse, über die Verteilung des Staubes auf dem Mars und über dessen Interaktion zwischen der Planetenoberfläche und der Atmosphäre oder über das allgemeine, von den jeweiligen Jahreszeiten beeinflusste Wettergeschehen tätigen.

In der Nacht des 21. April wurde deshalb die MastCam des Rovers auf den Nachthimmel ausgerichtet, um die beiden Marsmonde Phobos und Deimos abzubilden. Durch die sich im Rahmen dieser Beobachtungssequenzen verändernde Helligkeit der Monde sollte die zu diesem Zeitpunkt gegebene Opazität der Atmosphäre ermittelt werden.

NASA, JPL-Caltech, Malin Space Science Systems, Texas A&M University

Bild vergrößernDie hier gezeigte Aufnahme zeigt den Marsmond Deimos, drei Hintergrundsterne sowie Vesta und Ceres. Während der Aufnahme war die MastCam auf dem Marsmond ausgerichtet und ist dessen Bewegung über den Nachthimmel "gefolgt". Die "Strichspuren", welche die Sterne sowie die beiden Asteroiden hier hinterlassen, resultieren aus der Belichtungszeit von etwa 12 Sekunden und der sich in diesem Zeitraum ergebenen Bewegung der abgebildeten Objekte. Die im Rahmen der Abbildung erreichte Grenzhelligkeit liegt bei etwa sechs bis sieben mag, was in etwa den Wahrnehmungsmöglichkeiten des menschlichen Auges entspricht. Für einen hypothetischen auf der Marsoberfläche befindlichen Astronauten hätte sich somit ein vergleichbarer Anblick geboten. Der schwarze Kreis, mit dem Deimos in dieser Ansicht umgeben ist, entspricht in etwa dem Bereich, den der Vollmond von der Erde aus betrachtet einnimmt. Im linken Bereich des Bildes sind zudem Aufnahmen des Mondes Phobos und der Planeten Jupiter und Saturn eingefügt, welche ebenfalls in dieser Beobachtungsnacht angefertigt wurden.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Malin Space Science Systems, Texas A&M University)
"Die entsprechende Beobachtungen waren Bestandteil eines Experiments, mit dem die Opazität der Marsatmosphäre während der Nachtstunden am Standort von Curiosity analysiert werden sollte. Während der gegenwärtigen Jahreszeit entwickeln sich vermehrt aus Wassereiskristallen und Wasserdampf bestehende Wolken", so Dr. Mark Lemmon von der Texas A&M University in College Station/USA. "Die beiden primären Beobachtungsziele in dieser Nacht waren dabei die beiden Marsmonde."

Allerdings wurden für die damit verbundenen Observationen bewusst ein Beobachtungszeitpunkt ausgewählt, zu dem sich der kleinere der beiden Marsmonde - Deimos - vom Mars aus betrachtet in der unmittelbaren Nähe des Asteroiden (4) Vesta und des Zwergplaneten (1) Ceres befand. Somit konnten im Rahmen dieser Beobachtungskampagne erstmals von der Marsoberfläche aus zwei Objekte abgebildet werden, welche im Bereich des Asteroiden-Hauptgürtels um unsere Sonne kreisen. Neben diesen beiden Kleinkörpern und den zwei Marsmonden konnte die MastCam von Curiosity im Rahmen dieser Beobachtungssequenz neben diversen Hintergrundsternen auch die beiden Planeten Jupiter und Saturn abbilden.

Die Mission DAWN

Sowohl Vesta als auch Ceres sind übrigens die beiden Hauptziele der ebenfalls von der NASA geleiteten Mission DAWN. Nach dem Abschluss der Untersuchungen bei Vesta im September 2012 begab sich diese Asteroidensonde auf den Weg zu Ceres. Der Zwergplanet soll im März 2015 erreicht und anschließend über mehrere Monate hinweg aus einen engen Orbit erkundet werden. Die jetzt durch den Rover Curiosity angefertigten Aufnahmen werden allerdings keinen Einfluss auf den weiteren Verlauf der DAWN-Mission haben. Außer den Positionen dieser beiden Objekte und deren aktuellen Helligkeit lassen sich daraus keine weiteren wissenschaftlich relevanten Informationen gewinnen.

Status Curiosity

Bis zum heutigen Tag, dem "Sol" 611 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mit seinen Kamerasystemen 143.252 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar. Insgesamt hat der Rover zudem mittlerweile mehr als 6.200 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt.

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