InSpace Magazin #497 vom 5. August 2013

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #497
ISSN 1684-7407


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Updates / Umfrage

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Nachrichten der Woche

> Mars Aktuell:
Längere Fahrten für den Marsrover Curiosity

> Saturn Aktuell:
Raumsonde Cassini beginnt den 197. Saturn-Umlauf

> ISS Aktuell:
Vierter Storch auf dem Weg zur ISS

> Impressum:
Disclaimer & Kontakt

Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

letzte Woche habe ich von einer neu entdeckten, ziemlich erstaunlichen Klasse von Zwergsternen gelesen. Diese bestehen nicht zum größten Teil aus Wasserstoff, wie man es sich sonst vorstellt. Mehr zu diesen "Bleizwergen", so muss man sie wohl fast nennen, können Sie in diesem Artikel des Online-Wissensmagazins scinexx.de nachlesen.

Axel Orth

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Updates / Umfrage

» InSound mobil: Der Podcast
Unser Podcast erscheint mehrmals die Woche und behandelt tagesaktuelle Themen unserer Newsredaktion. Hören Sie doch mal rein.

» Extrasolare Planeten
Extrasolare Planeten wurden das erste Mal 1995 entdeckt, ihre Erforschung ist eng mit der Frage verknüpft, ob es erdähnliche Planeten oder sogar extraterrestrisches Leben gibt.

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News

• INSAT 3D erreicht nach Problemen GSO «mehr» «online»
• NASA-Budget 2014 – Zielkorridor erkennbar «mehr» «online»
• Komet ISON rückt näher «mehr» «online»
• Siebzigster Start einer Ariane 5 gelungen «mehr» «online»
• 26. ASE Kongress in Köln - Vierter Tag «mehr» «online»
• 26. ASE Kongress in Köln - Fünfter Tag «mehr» «online»
• Nächster Schritt zum Weltraumflugzeug Skylon «mehr» «online»


» INSAT 3D erreicht nach Problemen GSO
03.08.2013 - Nach technischen Schwierigkeiten hat der am 25. Juli 2013 gestartete Wettersatellit der indischen Weltraumforschungsorganisation (ISRO) INSAT 3D am 1. August 2013 einen annähernd Geosynchronen Orbit über der Erde erreicht.
Die Ariane-5-Rakete mit der Flugnummer VA214 hatte INSAT 3D erfolgreich in einem Geotransferorbit mit einem Perigäum von rund 35.947 Kilometern, einem Apogäum von rund 248 Kilometern und mit einer Bahnneigung gegen den Erdäquator von rund 3,5 Grad ausgesetzt. Vor anschließend durchzuführenden Manövern zur Anhebung der Bahn des Satelliten mit einer Startmasse von 2.061 Kilogramm kam es zu einem unerwarteten Verhalten des Raumfahrzeugs.

Nach Informationen aus Indien begann der Satellit, sich um sich selbst zu drehen, und Kommunikationsverbindungen zu INSAT 3D brachen schließlich ab. Außerdem gab es keine Bahnverfolgungsdaten. Das Problem trat nach Angaben der Times of India unmittelbar nach dem Entfalten des Solarzellenauslegers des Satelliten auf.

Mittlerweile befindet sich der Satellit wieder unter Kontrolle, und hat die geplante Flughöhe nach drei Brennphasen seines mit Monomethylhydrazin (MMH) als Treibstoff und einer Mischung aus Stickstoffoxiden (MON-3) als Oxidator betriebenen Hauptantriebs im Wesentlichen erreicht. Die ISRO nannte am 1. August 2013 ein Perigäum von 35.469 Kilometern und ein Apogäum von 35.799 Kilometern über der Erde, sowie eine verbliebene Bahnneigung gegen den Erdäquator von 0,23 Grad.

Die vorgesehene Position im Geostationären Orbit muss der Satellit noch ansteuern. Ob er dort in vollem Umfang eingesetzt werden kann, ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt unklar. Aktuell ist nicht bekannt, ob in Folge der aufgetretenen Anomalie Beschädigungen an Systemen des Satelliten entstanden sind. Im Rahmen der Wiedererlangung der Kontrolle über den Satelliten und bei den Manövern zur Bahnanhebung sind nach Angaben aus Indien Reservesysteme an Bord benutzt worden. THE HINDU meldete, dass einer der beiden Kommandoempfänger an Bord des Satelliten endgültig versagt hat.

In rund einer Woche werde INSAT 3D sehr wahrscheinlich arbeitsbereit sein, äußerten am Projekt beteiligte Wissenschaftler aus Indien gegenüber dem Fernsehnetzbetreiber NDTV. Ob es sich dabei nicht um eine übertrieben optimistische Einschätzung handelt, wird sich zeigen.

Die ISRO berichtete, man arbeite an der Positionierung des Satelliten, er werde am 6. August 2013 die geplante Position bei 82 Grad Ost im Geostationären Orbit erreichen. Am 8. August 2013 will die ISRO ein sechs-kanaliges bildgebendes System, ein Atmosphären-Messgerät mit 19 Kanälen sowie an Bord befindliche Komponenten des internationalen Such- und Rettungssystems COSPAS-SARSAT aktivieren.

Zur Untersuchung des Vorfalls wurde eine Untersuchungskommission unter Vorsitz eines ehemaligen Leiters des ISRO-Erdsatellitenzentrums (ISRO SAC), T. K. Alex, gebildet.

INSAT 3D ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 39.016 und als COSPAR-Objekt 2013-038B.


(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Astrium, ISRO, NDTV, THE HINDU, Times of India)


» NASA-Budget 2014 – Zielkorridor erkennbar
23.07.2013 - Im Poker um den NASA-Haushalt hat nun der von den US-Demokraten beherrschte Senat seine Budgetvorstellungen konkretisiert. Der liegt sogar etwas über der Anforderung des US-Präsidenten. Der Vergleich der drei Budgetvorschläge gibt nicht nur eine Vorstellung über die Bandbreite in den einzelnen Positionen. Er zeigt auch, wo sich Republikaner und Demokraten über Kürzungen im Prinzip einig sind, wenn auch noch nicht in der Höhe.
Im Zuge des Genehmigungsprozesses des NASA-Budgets für das Fiskaljahr 2014 (beginnt am 1. Oktober 2013) hat der von den US-Demokraten dominierte Senat erwartungsgemäß einen Vorschlag gemacht, der kräftig über den Kürzungsvorschlägen des von den US-Republikanern beherrschten US-Repräsentantenhauses (The House) liegt. Zur Überraschung einiger liegt er sogar etwas über der Budget-Anforderung des Präsidenten, die letztendlich die Handschrift der NASA-Administration selbst trägt.

Das Repräsentantenhaus hatte zuletzt einige Kürzungen abgemildert. Die ursprünglich kräftige Kürzung bei „Earth Science“ um ein Drittel wurde überdacht und auf minus zehn Prozent reduziert. Dem Senat ist das immer noch zu viel. Er bleibt mit seinem Vorschlag von 1,8 Mrd. US-Dollar auf dem Niveau der Präsidenten-Anforderung für dieses Teilgebiet. Ein no go ist für die Republikaner nach wie vor die Asteroiden-Mission. Im Text des Budgetsvorschlages aus dem Senat kommt laut Space Politics das Stichwort „Asteroid“ nicht einmal vor. Anscheinend möchte man hier keinen allzu großen Konflikt wagen. Unstrittig zwischen beiden Parteien ist in diesem Kontext, dass der Posten „SLS/Orion“ eines größeren Budgets bedarf. Gleichwohl bemängelte der Senatsausschuss für Handel, Justiz und Wissenschaft (CJS Commerce, Justice and Science), dass es der NASA bis heute nicht gelungen sei, die Kostenschätzungen für die neue Rakete und die Weltraumkapsel nachvollziehbar zu machen.

Interessanter als die in den beiden Vorschlägen erwartungsgemäß gegensätzlichen Auffassungen zur finanziellen Ausstattung bestimmter Tätigkeitsfelder der Weltraumbehörde sind jene Teilbudgets, bei denen sich Republikaner und Demokraten zumindest über Einsparnotwendigkeiten oder –möglichkeiten einig sind. Das betrifft vor allem “Commercial Spaceflight”, “Exploration R&D”, “Space Technology” und “Construction”. Die NASA stellte in ihrem Blog umgehend fest, dass diese Kürzungsvorschläge eine Herausforderung für die Technologieführerschaft der USA auf dem Gebiet der Weltraumtechnologie und der Erforschung des im Weltraums seien. Sie werden den Erfolg des Commercial Crew Programms gefährden und sicherstellen, dass weiterhin Arbeitsplätze nach Russland exportiert werden.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: NASA Watch, Space Politics, NASA)


» Komet ISON rückt näher
25.07.2013 - Der im letzten September entdeckte Komet mit Herkunft aus der Oort’schen Wolke, kommt dem Zentrum des Sonnensystems immer näher. Das eigentlich pensionierte Weltraumteleskop Spitzer schürt, mit nun veröffentlichten Beobachtungsdaten aus dem vergangenen Monat, die Vorfreude auf ein spektakuläres astronomisches Ereignis für Wissenschaft und Amateurbeobachter gleichermaßen.
Komet C/2012 S1, nach dem International Scientific Optical Network auch ISON genannt, wurde erst am 21. September 2012 von einem Team russischer und belarussischer Amateurastronomen mit einem bodengestützten Teleskop entdeckt. Zu diesem Zeitpunkt befand sich der Himmelskörper noch 6,29 Astronomische Einheiten (1 AE entspricht der Distanz Sonne-Erde) von der Sonne entfernt, und offenbarte sich erstmals durch die dann beginnende Ausbildung einer Koma und des charakteristischen Kometenschweifs.

Dies ist zurückzuführen auf den klassischen Aufbau von Kometen, die sowohl aus Staub, zum großen Teil aber eben auch aus Eis bestehen. Verschiedene ihrer gefrorenen Bestandteile, etwa Kohlenstoffdioxid, beginnen bereits bei sehr niedrigen Temperaturen in den gasförmigen Zustand zu sublimieren. Zusammen mit ihnen lösen sich erhebliche Mengen an Staub, die den Hauptteil des sichtbaren Schweifs bilden. Gegenwärtig, in gut 3 AE Sonnenentfernung, verliert der knapp 5 Kilometer durchmessende Komet ISON durch diesen Vorgang etwa 1000 Tonnen Kohlenstoffdioxid und 54.000 Tonnen staubartiges Material pro Tag. In größerer Sonnennähe wird der Anteil ausgasenden Materials, dann vor allem auch Wassereis, beträchtlich steigen und die Leuchtkraft des Kometen erhöhen. Während er im Moment seiner Entdeckung mit einer scheinbaren Helligkeit von +18,8 mag äußerst lichtschwach erschien, wird ISON in entsprechender Nähe zum Zentrum des Sonnensystems mit dem bloßen Auge am Himmel sichtbar sein.

Nach einer ersten Untersuchung Ende letzten Jahres deutete sich schon an, dass ISON ein potentiell gleichermaßen wissenschaftlich aufschlussreiches, wie auch für Laien spektakuläres astronomisches Phänomen darstellt. Aus der Oort’schen Wolke stammend, befindet er sich seit etwa 10.000 Jahren auf seiner ersten und gleichzeitig letzten Reise in unsere Gefilde des Sonnensystems. Seine günstige Flugbahn lässt dabei auf neue Erkenntnisse über die Entstehung des Planetensystems aus einer protoplanetaren Scheibe vor etwa 4,5 Milliarden Jahren hoffen. Die Eis-Staub-Körper der Oort’schen Wolke, die sich in etwa 10.000 bis 100.000 AE Distanz sphärisch um das Zentrum des Sonnensystems bewegt, werden, ihrer "konservierten" Zusammensetzung und Struktur wegen, als höchst aufschlussreich für diese frühe Periode der Formung der Planeten betrachtet.

Das US-amerikanische Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer, seit 2009 im verlängerten Betrieb mit reduziertem Instrumentenarsenal, konnte Mitte Juni durch seine Aufnahmen diese Erwartungen an ISON nochmals bestätigen: Flugbahn und Eigenschaften des Kometen lassen eine gute wissenschaftliche Verwertbarkeit vermuten. Zuvor hatten etwa auch schon Daten der Teleskope Hubble und Swift, sowie der Kometensonde Deep Impact/EPOXI diese Hoffnung genährt.

Am 1. Oktober wird ISON zunächst den Mars in einer Entfernung von 0,072 AE relativ nah passieren, bevor er am 28. November das Perihel seiner Flugbahn erreicht. Nur 0,012 AE werden ihn dann noch vom Zentrum unseres Sterns trennen. Dies entspricht etwa 1,1 Millionen Kilometern Abstand zur Oberfläche der Sonne - weniger als der Durchmesser unseres Zentralgestirns! Die immense Strahlungsintensität und die intensiven Gezeitenkräfte könnten ISON nahe diesem Punkt zerbrechen lassen. Am zweiten Weihnachtsfeiertag schließlich wird der Komet, oder seine Bruchstücke, die größte Erdannäherung erreichen. Mit 0,429 AE, fast der halben Distanz Sonne-Erde, bleibt der Himmelskörper dabei jedoch auf erheblichem Abstand zu unserem Heimatplaneten und ermöglicht ungefährdete Beobachtung in den Monaten November und Dezember.

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(Autor: Michael Clormann - Quelle: NASA, JPL, Raumcon, University of Maryland)


» Siebzigster Start einer Ariane 5 gelungen
25.07.2013 - Um 16:54 Uhr Ortszeit Kourou (21:54 Uhr MESZ) hob am 25. Juli 2013 eine Ariane 5 erfolgreich ab. An Bord war eine Doppelnutzlast bestehend aus dem europäischen Kommunikationssatelliten Alphasat und dem indischen INSAT 3D für meteorologische Aufgaben.
Es ist schon ein kleines Jubiläum. Zum siebzigsten mal startete heute eine Ariane 5, diesmal mit dem 6,7 Tonnen schweren Kommunikationssatelliten Alphasat für den britischen Betreiber Inmarsat als Primärnutzlast und dem 2,2 Tonnen schweren meteorologischen Satelliten INSAT 3D für die ISRO (Indian Space Research Organisation) als Sekundärnutzlast.

Der Ariane-Start folgte dem vorgesehenen Drehbuch. Pünktlich um 21:54 Uhr MESZ zündete das Vulcain-2-Triebwerk der ersten Stufe. Nach einem Funktionstest von sieben Sekunden wurden die beiden Feststoff-Booster gezündet und die Rakete hob ab. Booster-Trennung und Abwurf der Nutzlastverkleidung erfolgten nach rund zwei- beziehungsweise dreieinhalb Minuten. Neun Minuten nach dem Start, nunmehr in ca. 170 Kilometer Höhe, wurde die erste Stufe abgeschaltet. Nach Separierung von der Oberstufe wurde deren HM-7B-Triebwerk gezündet, um die Nutzlast in die zunächst vorgesehenen Umlaufbahnen zu transportieren. Alphasat wurde 28 Minuten nach dem Start in 1.100 Kilometer Höhe und INSAT 3D nach weiteren fünf Minuten in 2.200 Kilometer Höhe ausgesetzt.

Beim Alphasat handelt es sich um ein Projekt in öffentlich-privater Zusammenarbeit zwischen Inmarsat, ESA und CNES, der französischen Weltraumagentur. Inmarsat ist ein Anbieter satellitengestützer Mobilkommunikation mit einem Operationszentrum in London. Inmarsat-Kunden kommen aus der Luft- und Seefahrtbranche und sonstigen Transportunternehmen. Hauptaufgabe des von Astrium in Zusammenarbeit mit Thales Alenia gebauten Alphasat ist die Gewährleistung einer Kommunikation über mehr als 750 Kanäle im L-Band für Inmarsat. Für diesen Zweck führt er einen ausfaltbaren Reflektor mit elf Meter Durchmesser mit sich. Der Satellit selbst misst 7,1 mal 2,5 mal 2,8 Meter. Die Spannweite der Solarpanels beträgt 40 Meter. Sie liefern zwölf Kilowatt Leistung. Er wird geostationär 25 Grad Ost positioniert und deckt damit Europa, den Nahen Osten und weitere Teile Asiens und Afrikas ab. Seine Lebensdauer wird auf 15 Jahre veranschlagt.

Der öffentliche (Finanzierungs-)Anteil erklärt sich damit, dass mit dem Alphasat erstmals der neue Alphabus als Bauplattform genutzt wird. Zur Markteinführung ist die ESA und damit die öffentliche Hand mit vier eigenen innovativen Demonstrationsnutzlasten mit an Bord: eine Laser-Einheit zur Erprobung einer darauf basierenden LEO-GEO-Kommunikation, einer Q/V-Band-Kommunikationseinheit für entsprechende Anwendungstests, ein fortgeschrittener Sternensensor mit aktiven Pixel-Detektor und Messgeräten zur Überwachung der Strahlung im geostationären Orbit und ihrer Auswirkungen auf elektronische Komponenten und Sensoren.

INSAT 3D hat Außenmaße von 2,4 mal 1,6 mal 1,5 Meter und wird geostationär auf 82 Grad Ost über Indien stehen. Er ist unter anderem mit einer Sechs-Kanal-Bilderfassung (Imager) und einem 19-Kanal-Saunder (IR-Radiometer) ausgestattet. Der Imager erfasst die Wärmestrahlung der Erde sowie die reflektierte Sonnenenergie. Der Saunder kann die vertikale Verteilung der Lufttemperatur und -feuchtigkeit messen, die Oberflächentemperaturen von Erde und Wolken sowie die Ozonverteilung. Das Ganze dient der Vorhersage extremer Wetterlagen, aber auch der Identifizierung von Flächenbränden auf dem Subkontinent. Im Katastrophenfall soll INSAT 3D Such- und Hilfsaktionen unterstützen. Dazu führt er entsprechende Technik mit. Zusätzlich ist er mit einem Datenrelais-Transponder ausgestattet. Der Satellit wurde von der ISRO in Bangalore entwickelt und gebaut. Seine vorgesehene Lebensdauer beträgt sieben Jahre.

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Bilder, Startvideo und Diskussion:


(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESA, Arianespace, Raumfahrer.net)


» 26. ASE Kongress in Köln - Vierter Tag
27.07.2013 - Am 4. Juli war der Vormittag des ASE-Kongresses der Erdbeobachtung gewidmet. Am Nachmittag gab es dann ein Vortragsprogramm zur kommerziellen Raumfahrt.
Unter dem Motto „Citizens of Space – Stewards of Earth“ fand 1. bis zum 5. Juli 2013 in Köln und Umgebung der diesjährige Kongress der Association of Space Explorers (ASE) statt. Über achtzig Astro-, Kosmo- und Taikonauten aus siebzehn Ländern trafen sich, um sich über verschiedene Raumfahrtthemen auszutauschen. Prominenteste Anwesende waren der Russe Alexej Leonov, der 1965 mit Woschod 2 den ersten Ausstieg aus einem Raumschiff unternommen hatte, sowie Apollo 9-Astronaut Rusty Schweickart, ausserdem viele russische Kosmonauten aus den Saljut und MIR-Programmen, amerikanische Veteranen aus dem Space Shuttle-Zeitalter, internationale europäische und asiatische ehemalige Raumfahrer, aktive amerikanische und russische ISS-Astro- und Kosmonauten sowie die beiden chinesischen Raumfahrer (Taikonauten) Yang Liwei und Liu Boming.

Organisiert hatte den Kongress dieses Jahr der deutsche MIR-Astronaut Reinhold Ewald. Die ASE ist eine 1985 gegründete Non-profit-Vereinigung all jener, die jemals im Weltraum waren, und hat jetzt 375 Mitglieder aus 35 Ländern.

Die Veranstaltungen des Kongresses fanden an verschiedenen Orten statt: Köln, Aachen, Bonn, Porz-Wahnheide. Teils waren sie öffentlich, teilweise waren es technische halböffentliche Sitzungen.

4. Juli 2013 – Bonner Wasserwerk
Am Donnerstag, dem 4. Juli, fanden in Zusammenarbeit mit der UN die technischen Sitzungen statt im Bonner Wasserwerk, einem ehemaligen Plenarsaal des Deutschen Bundestages. Themen am Vormittag waren dann auch Weltraum, Nachhaltigkeit und Umwelt. Mark Doherty von der ESA beschrieb die verschiedenen europäischen Projekte der Erdbeobachtung aus dem Weltraum für den Umweltschutz, wie zum Beispiel ERS-1 zur Messung der globalen Temperatur der Erdoberfläche, Envisat zur Beobachtung der Luftqualität durch NO2-Messungen, SMOS zur Erfassung der globalen Bodenfeuchtigkeit und Proba-V zur Überwachung der globalen Vegetation. Dr. Juan Carlos Villagrán de León, Chef von UNOOSA / UN Spider in Bonn, stellte daraufhin die Arbeit des UN Office for Outer Space Affairs (UNOOSA) vor, das es sich zur Aufgabe gestellt hat, internationale Zusammenarbeit in der friedlichen Nutzung und Erforschung des Weltraums zu fördern, um Entwicklungen zum Guten für die Menschheit zu entwickeln.

Kosmonaut Viktor Savinykh kommentierte die Präsentationen mit der Bemerkung, dass die ersten verwertbaren Informationen zur Klimaänderung eigentlich erst durch die bemannte Raumfahrt gekommen sei. Mit Satelliten lasse sich wohl das eine oder andere im Auge behalten, aber Astronauten und Kosmonauten, die heute in den Weltraum gehen, bekämen genaue Anweisungen, wie sie Umweltdaten zu messen haben.

Teilnehmer am Pressegespräch in der Mittagspause waren Dr. Juan Carlos Villagrán de León, Dr. Jakob Rhyner (UN Bonn), Dr. Gerd Gruppe (DLR), Astronaut Gerhard Thiele (STS-99; jetzt ESTEC, Noordwijk, Niederlande), Dr. Robert Backhaus (DLR) und Prof. Ulrich Walter (STS-55; jetzt TU München, Garching) Hauptthema war ebenfalls das UN Spider-Programm, und dessen Bezug zur bemannten Raumfahrt. Hauptanliegen des Programms ist es, die verschiedenen möglichen Anwendungen, die aus der Raumfahrt für den Katastrophenschutz zu verwenden sind, zu koordinieren. Größtenteils findet Katastrophenschutz mit Satelliten statt. Die bemannte Raumfahrt könne dadurch helfen, dass Astronauten neue Systeme erst mal erproben könnten. Dies sei preiswerter, als unbemannte Probeflüge. Wo Menschen besser geeignet seien, solle man Menschen einsetzen, und wo Roboter besser hin passen, solle man Roboter einsetzen. Das erste digitale Höhenmodell ist auf einer bemannten Mission erstellt worden: STS-99, an der Gerhard Thiele teilgenommen hatte. Für nachhaltige Entwicklung brauche man ein Systemverständnis der Erde, und um dieses an die Öffentlichkeit zu bringen, seien Astronauten die geeigneten Botschafter, so Dr. Backhaus. Allerdings, so betonte Prof. Ulrich Walter, seien die Astronauten Botschafter für die Öffentlichkeit und ließen sich nicht vor den Karren der Industrie spannen.

Gefragt, ob es möglich sei, die Daten der verschiedenen Satelliten irgendwo zu zentralisieren, gab man an, das sei eine Wunschvorstellung. Es gibt verschiedene Satellitenbetreiber – staatliche, öffentlich-private sowie kommerzielle – die auch jeweils ihren eigenen Datenempfang und ihre eigene Datenarchivierung für ihre Satellitenmissionen haben. UN Spider könne zwar informieren, was wann wo verfügbar und zugänglich ist, jedoch wollen alle verschiedenen Parteien und Institute mit ihren Daten Geld machen.

Als Sammelstelle für Satellitendaten fungiere das DFD (Deutsche Fernerkundungsdatenzentrum) in Oberpfaffenhofen, so Gerd Gruppe, allerdings sammeln die privaten Unternehmen ihre Daten selbst aus kommerziellen Interessen. Auch gebe es das Programm Kopernikus (früher GMES) der Europäischen Union, das Umweltdaten von Satelliten und Messstationen an Land, auf See und in der Luft zusammenträgt.

Der Nachmittag war der kommerziellen Raumfahrt in Europa und in den USA gewidmet. Die Sicht der europäischen Industrie zur bemannten Raumfahrt nach der ISS beschrieb dann Bart Reijnen, Direktor der Astrium-Niederlassung Bremen, der in seinem Vortrag neue Konzepte der kommerziellen bemannten Raumfahrt – auch in Kombination mit Robotern und unbemannten Fahrzeugen – vorstellte.

Astronautin Pamela Melroy berichtete über kommerzielle US- Projekte, bei denen NASA-Astronauten mitarbeiten, ,wie zum Beispiel SpaceX Dragon und SpaceX Falcon mit Garrett Reisman, Boeing CST-100 mit Chris Ferguson, Sierra Nevada Dream Chaser mit Jim Voss, Steve Lindsey und Lee Archambault, und suborbitale Projekte wie Spaceship 2 und XCOR mit Rick Searfoss. Searfoss selbst erzählte daraufhin über das suborbitale Flugzeug Lynx.

Jim Voss hielt einen Vortrag über das Projekt Dream Chaser, bei dem viel übernommen wurde von anderen Systemen wie dem Space Shuttle, SS 1, Orion und der ISS. Es wird erwartet, dass der Dream Chaser 2017 mit einer Besatzung von vier Personen in den Orbit fliegen wird. Insgesamt soll es 7 Leute aufnehmen können.

Die NASA-finanzierte Organisation CASIS wurde von Bonnie Dunbar vorgestellt. Zuerst erzählte sie dem Publikum aber, sie sei am Tag vorher in Konstanz bei einer Schulklasse gewesen, die noch nie etwas von der ISS gehört habe. CASIS hat sich zum Ziel gesetzt, die industrielle Parteien von den Vorzügen der ISS für die Nation zu überzeugen sowie die wissenschaftliche und die Öffentlichkeitsarbeit dazu zu unterstützen. Als Beispiele wurden einige Forschungsbereiche genannt, wie Mikrogravitationsforschung, Biologie, Physik, Materialwissenschaften und Erdbeobachtung.

Beendet wurde die Sitzung mit einem kurzen Schülerkonzert, und die Raumfahrer ließen den Tag ausklingen mit einer Rheinfahrt.

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(Autor: Kirsten Müller - Quelle: RN)


» 26. ASE Kongress in Köln - Fünfter Tag
29.07.2013 - Unter dem Motto „Citizens of Space – Stewards of Earth“ fand vom 1. bis zum 5. Juli 2013 in Köln und Umgebung der diesjährige Kongress der Association of Space Explorers (ASE) statt. Über achtzig Astro-, Kosmo- und Taikonauten aus siebzehn Ländern trafen sich, um sich über verschiedene Raumfahrtthemen auszutauschen.
Prominenteste Anwesende waren der Russe Alexej Leonov, der 1965 mit Woschod 2 den ersten Ausstieg aus einem Raumschiff unternommen hatte, sowie Apollo 9-Astronaut Rusty Schweickart, ausserdem viele russische Kosmonauten aus den Saljut und MIR-Programmen, amerikanische Veteranen aus dem Space Shuttle-Zeitalter, internationale europäische und asiatische ehemalige Raumfahrer, aktive amerikanische und russische ISS-Astro- und Kosmonauten sowie die beiden chinesischen Raumfahrer (Taikonauten) Yang Liwei und Liu Boming. Organisiert hatte den Kongress dieses Jahr der deutsche MIR-Astronaut Reinhold Ewald. Die ASE ist eine 1985 gegründete Non-profit-Vereinigung all jener, die jemals im Weltraum waren, und hat jetzt 375 Mitglieder aus 35 Ländern

Die Veranstaltungen des Kongresses fanden an verschiedenen Orten statt: Köln, Aachen, Bonn, Porz-Wahnheide. Teils waren sie öffentlich, teilweise waren es technische halböffentliche Sitzungen. 5. Juli 2013 – Eröffnung :envihab Köln Porz
Ganz fertig ist es noch nicht, zum Toilettengang mußte man sich draußen auf die provisorische Toilette begeben, aber im Rahmen des ASE-Kongresses wurde am 5. Juli in Köln-Porz auf dem DLR-Gelände das Forschungszentrum :envihab eröffnet. Hier soll in Zukunft die Rehabilitation der ESA-Astronauten nach ihren Langzeitmissionen stattfinden. Momentan passiert dies noch in Houston / USA. Auch soll bei :envihab normale medizinische Forschung betrieben werden, die für das irdische Leben und für die Alltagswissenschaften wichtig ist.

Hierzu hat :envihab verschiedene Forschungseinrichtungen. Mit einer vierarmigen Kurzarmzentrifuge kann Forschung über Knochenabbau betrieben werden. Die Zentrifuge hat unter anderem einen Arm mit Fahrradergometer. Man kann mit der Zentrifuge beispielsweise Forschung über Knochen- und Muskelschwund sowie über Herz-Kreislauf-Erkrankungen betreiben. Es haben schon einige Reha-Kliniken gemeldet, diese Zentrifuge auch für ihre Patienten einsetzen zu wollen. Dieses wolle aber :envihab noch nicht.

Auch hat :envihab eine PET-MRT-Anlage. MRT-Anlagen sind allgemein aus Krankenhäusern bekannt. Die Anlage bei :envihab hat zusätzlich einen Apparat für Positronen-Emissions-Tomographie, mit dem man in 3D sehen kann, welche Gehirngegend in wiefern aktiv ist. Im Gegensatz zu Krankenhäusern, wo die Apparatur sich weiter entfernt befindet von den Patienten, steht die Anlage bei :envihab direkt neben den Probanden. Auch kann man mit dem PET-MRT den Salzgehalt im menschlichen Körper bestimmen. Reinhold Ewald hatte nach seiner MIR-Mission in seinem Körper auffällig viel Salz gespeichert. Auch speichern ältere Leute sowie Menschen mit hohem Blutdruck mehr Salz, oder weniger Wasser. Herkömmlicherweise wurde dies durch osmotische Effekte erklärt, es wird aber nun davon ausgegangen, dass die Salzspeicherfähigkeit des menschlichen Körpers durch das Immunsystem reguliert wird. Hier tut sich ein neues Forschungsgebiet auf. In Zukunft werden die MRT-Untersuchungen bei den europäischen Astronauten nach ihren Langzeitmissionen direkt in Köln durchgeführt werden.

Das Schlaflabor im :envihab hat zwölf Betten, in denen die Probanden mit den Füßen in einem Winkel von 6° nach oben liegen. Man kann hier die Probanden völlig von der Aussenwelt abschotten, das Lichtspektrum beeinflussen sowie das Tageslicht völlig ausschließen. Das ist wichtig, um die Wirkung von beispielsweise Schichtarbeit auf den menschlichen Körper zu erforschen. Auch läßt sich der Gehalt von Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff vergleichbar mit der ISS einstellen. Im Schlaflabor sollen zwei- bis dreimonatige Bettruhestudien durchgeführt werden, bei denen die Probanden weder aufsitzen noch aufstehen sollen. Auch Duschen und „Toilettengänge“ sollen im Liegen passieren. Das Schlaflabor soll als irdisches Referenzlabor benutzt werden, weil nicht alles an Astronauten getestet werden kann und darf, und dies auch zu teuer wäre. Da die NASA auf der Erde noch kein Referenzlabor hat, möchte die DLR hierfür mit der NASA zusammenarbeiten.

Auch läßt sich mit dem Schlaflabor die Psyche der Probanden testen. Zum Beispiel kann man den Effekt von blauem Licht, wie es von Fernsehern und Computern ausgestrahlt wird, auf den Menschen untersuchen. Blaues Licht unterdrückt die Melatoninbildung im Körper, deshalb kann man oftmals nicht direkt einschlafen, nachdem man am Computer gesessen hat. Von außen Blut von schlafenden Probanden abnehmen läßt sich im Schlaflabor auch. Ebenfalls kann man dort das Geräuschniveau der ISS simulieren. Auf der Raumstation ist man 24 Stunden amTag einem gewissen Geräuschpegel ausgesetzt, und es hat Astronauten gegeben, die mit Lärmschäden von der Raumstation MIR zurückgekehrt sind.

Ein anderes Experiment ist das Docking-Training. Hiermit testen Psychologen, ob während der Langzeitstudien die Fähigkeit der Probanden zu normalen Raumfahrtaktivitäten - wie Andocken und das Bedienen des Roboterarms – gleich bleibt oder abnimmt.

Eine Disziplin, die eigentlich nicht zum :envihab gehört, hat sich auch vorgestellt: die Luftfahrtmedizin, die in einem anderen Gebäude in Köln-Porz arbeitet. Diese hat Module für PilotInnen und FlugbegleiterInnen, um sie auf Flugtauglichkeit zu untersuchen. Die ESA-Astronauten des EAC unterziehen sich ebenfalls einmal im Jahr diesen Tauglichkeitsuntersuchungen. Auch ist es die Rolle der Luftfahrtmediziner, beratend bei Experimenten mitzuhelfen, die medizinisches Wissen erforden, sowie die Astronauten bei Tauchbecken-Simulationen zu unterstützen.

Die Astrobiologie stellte sich ebenfalls vor. Sie erforscht den Einfluß kosmischer Strahlung auf biologische Systeme. Man erhofft sich Antworten auf Fragen zum Leben im All und zum Strahlungsklima auf eventuell astrobiologisch relevanten Planeten. Ebenso wird die Psychologie des Aufenthaltes in isolierten Gegenden, wie der Antarktis, untersucht, und die mikrobiologische Kontamination auf der ISS und in der antarktischen Forschungsstation Concordia.

Auch wird Herz-Kreislaufforschung betrieben. Das geschieht durch Experimente zur Sauerstoffreduzierung und zum Muskel- und Knochenabbau. Für letzteres drehte man den Probanden Schrauben in die Knochen und ließ sie anschließend Übungen machen. Auch arbeitet man mit einem Unterdruckgerät, mit dem das Blut in die Beine gesaugt und anschließend geschaut wird, wie es sich wieder über den Körper verteilt. Ebenfalls wird über Höhenphysiologie geforscht und über Flug- und Bahnlärm und Ermüdungseffekte bei Piloten. Im Baro-Komplex wird der Luftdruck abgesenkt und die Leistungsfähigkeit des Menschen unter diesen Bedingungen untersucht.

Auf Raumfahrtforschung für die Umwelt wird ebenfalls eingegangen, so lassen sich Energieversorgungs- und Müllentsorgungssysteme für die bemannte Raumfahrt längerfristig auch für irdische Zwecke einsetzen. Bei :envihab lassen sich zum Beispiel länger dauernde Flüssigkeitsexperimente zu diesen Themen durchführen.

Der Presseführung folgte die offizielle Eröffnungszeremonie, bei der nicht nur ein großer Teil der ASE-Kongressteilnehmer anwesend war, sondern vor allem alle zehn lebenden deutschen Astro- und Kosmonauten: von Sigmund Jähn, der 1978 als damaliger DDR-Bürger die Erde umkreiste, bis zum ESA-Astronauten Alexander Gerst, dessen ISS-Langzeitaufenthalt für 2014 geplant ist. So wurde das :envihab dann mit einem Druck auf den Knopf, der die Zentrifuge zum ersten Mal betätigt, offiziell eröffnet.

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(Autor: Kirsten Müller - Quelle: RN)


» Nächster Schritt zum Weltraumflugzeug Skylon
31.07.2013 - Das britsche Konzept Skylon, ein weltraumfähiges Hyperschallflugzeug, ist schon etwas älter, bekam aber vor einem Jahr neue Publizität. In fünf Stunden von Europa nach Australien, hieß es da. Jetzt gibt es von der britischen Regierung 60 Mio. Pfund für die Triebwerksentwicklung des potenziellen Multimilliardenprojektes.
Weltraumflugzeuge sind trotz mehrerer konzeptioneller Anläufe immer noch Science Fiction. Skylon ist eine solche Idee. Die Planungen sehen ein 84 Meter langes und automatisch gesteuertes Weltraumflugzeug vor, dass wie normale Passagiermaschinen gewöhnliche Start- und Landebahnen benutzen kann. Die Nutzlast soll bis zu 15 Tonnen betragen. Eine niedrige Erdumlaufbahn (LEO) soll mit einem Fünfzigstel der Kosten herkömmlicher Raketenstarts erreicht werden.

Erste Hürde im Rahmen des Projektes ist die Entwicklung eines Triebwerks, dass sowohl in der Atmosphäre als auch unter Weltraumbedingungen funktioniert. Dafür sind aktuell rund vier Jahre Entwicklungszeit vorgesehen. Das Triebwerk soll das Flugzeug in der unteren Atmosphäre mit der einströmenden Luft auf Mach 5 beschleunigen. Dann wird auf eine Versorgung durch mitgeführten flüssigen Sauerstoff für den Flug im luftleeren Raum umgeschaltet.

Leisten soll dies die Synergistic Air-Breathing Rocket Engine (SABRE) von Reaction Engines Ltd. Mit der Entwicklung scheint man ein gutes Stück weiter gekommen zu sein. Tests unter Regie der ESA sind im November 2012 zufriedenstellend verlaufen. Getestet wurde seinerzeit die von Reaction Engines entwickelte Vorkühlereinheit. Ihr kommt entscheidende Bedeutung zu, denn sie kühlt die in das Triebwerk im Hyperschallflug einströmende Luft innerhalb von Sekundenbruchteilen von über 1.000 Grad Celsius auf minus 150 Grad Celsius herunter. Derartiges ist in der Industrie zwar nichts Neues, aber leicht und kompakt für ein Fluggerät gab es das laut Mark Ford, Leiter des Bereichs Triebwerke der ESA, bisher noch nicht. Er sieht hier eine europäische Technologieführerschaft.

Die britische Regierung hat nun 60 Mio. Pfund oder umgerechnet 68 Mio. EUR für die Entwicklung und Konstruktion eines Triebwerk-Prototyps freigegeben. Die ESA wird die SABRE- und Skylon-Entwicklung im Auftrag der britischen Weltraumbehörde (UK Space Agency) weiterhin begleiten - beratend und finanziell. Rund 8 Mio. EUR (7 Mio. Pfund) wurden laut Space.com Anfang des Jahres von der ESA für Verbesserungen der Kühleinheit genehmigt. Insgesamt wird Triebwerksentwicklung mit 140 Mio. Pfund veranschlagt. Um den kompletten Triebwerksprototypen bis 2017 zu bauen und am Boden zu testen, werden auch private Investoren gesucht. Ab 2020 sehen die Planungen erste Flugtests des Triebwerks vor.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESA, UK Space Agency, Reaction Engines, Raumfahrer.net)



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Mars Aktuell: Längere Fahrten für den Marsrover Curiosity von Redaktion



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» Längere Fahrten für den Marsrover Curiosity
27.07.2013 - Der Marsrover Curiosity befindet sich auf dem Weg zu dem im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons. Auf dem Weg zu seinem neuen Ziel wird der Rover zukünftig pro Fahrt auch längere Strecken als bisher üblich zurücklegen.
Der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity befindet sich gegenwärtig auf einer voraussichtlich noch mindestens 12 Monate dauernden Fahrt zu einem etwa acht Kilometer entfernt gelegenen Punkt an der Basis des im Inneren des Gale-Kraters befindlichen Zentralberges Aeolis Mons (Raumfahrer.net berichtete). Auf dem Weg zu diesem neuen Forschungsziel hat sich während der letzten Woche die Länge der dabei absolvierten Tagesetappen deutlich erhöht.

Während der ersten Monate seiner Erkundungsmission auf dem Mars überbrückte Curiosity in der Regel pro Fahrt lediglich kürzere Distanzen, welche typischerweise zwischen wenigen Metern bis hin zu etwa 35 Metern lagen. Den bisherigen Tagesrekord, eine Fahrt über 48,95 Meter, stellte der Rover dabei bereits am 28. September 2012, dem "Sol" 50 seiner Mission, auf. Am vergangenen Sonntag, dem Sol 340, konnte Curiosity jedoch mit einer Fahrt über 100,3 Meter diesen alten Rekord deutlich überbieten.

Diese weite Fahrt wurde in erster Linie möglich, weil der Rover am Ende der vorherigen Fahrt einen im Bezug auf das zukünftig zu überbrückende Gelände eine leicht erhöhte Position eingenommen hatte. Dieser Standort ermöglichte es, besonders gute und dabei auch weitreichende Aufnahmen des vorausliegenden Geländes anzufertigen. Als Grundlage für die Planung der Fahrt am vergangenen Sonntag dienten Stereobilder der Navigationskameras, welche das Gelände in 3D zeigten, sowie Tele-Aufnahmen der MastCam. Solche Aufnahmen sind notwendig, damit die für die Planung der Fahrten zuständigen "Roverdriver" des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA im Vorfeld einer zu absolvierenden Fahrt einen Kurs festlegen können, auf dem potentiell gefährliche Geländehindernisse wie größere Gesteinsbrocken, Neigungen oder Sanddünen sicher umfahren werden können.

"Diese weite Fahrt wurde dadurch ermöglicht, weil wir uns am Startpunkt der Fahrt an einer erhöhten Stelle befanden und mittels der Aufnahmen der MastCam die Größe der Steine abschätzen konnten. Somit waren wir uns sicher, dass es auf dem festgelegten Kurs keine Gefahren gibt", so Paolo Bellutta, einer der Roverdriver des JPL. "Wir konnten relativ weit nach vorne schauen. Allerdings gab es direkt voraus einen Geländeabschnitt, den wir nicht genau erkennen konnten. Diesen Bereich haben wir umfahren."

Visuelle Odometrie

Zusätzlich wurde im Rahmen der Fahrt vom Sol 340 eine als visuelle Odometrie bezeichnete Methode eingesetzt. Hierbei handelt es sich um eine Vorgehensweise, bei der der Rover während einer Fahrt in bestimmten Abständen stoppt und mit seinen Gefahrenerkennungs- und Navigationskameras Aufnahmen der Umgebung anfertigt. Jeweils zwei Kameras bilden dabei zeitgleich den gleichen Geländeabschnitt ab. Diese Aufnahmen werden von der "Drive-Software" des Rovers zu Stereoaufnahmen kombiniert und anschließend autonom ausgewertet, wobei die aktuellen Positions- und Neigungsveränderungen des Rovers millimetergenau ermittelt werden. Hierzu sucht sich das Software-Programm markante Punkte wie zum Beispiel kleine Steine auf der Planetenoberfläche und berechnet die Positionsveränderungen vor und nach jedem Fahrtschritt.

Auf diese Weise kann die Software ermitteln, ob sich der Rover noch auf dem vorgesehenen Kurs befindet oder ob die Räder während der Fahrt eventuell aufgrund eines lockeren Untergrundmaterials "durchgedreht" sind. Ein solcher Schlupf der Räder würde die mittels der erfolgten Radumdrehungen berechte Länge der zurückgelegten Entfernung verfälschen. Eingesetzt wurde die visuelle Odometrie auf dem ersten Teilstück der Etappe, bei dem Curiosity den nicht deutlich genug einsehbaren Geländebereich umfuhr.

Der Einsatz der visuellen Odometrie am vergangenen Sonntag wurde erst durch ein kürzlich übermitteltes Update für die Drive-Software des Rovers möglich. Bedingt durch den Ende Februar 2013 erfolgten Wechsel auf das B-Side-System des Hauptcomputers (Raumfahrer.net berichtete) wurde seitdem auch ein redundantes Paar der vorderen und hinteren Gefahrenerkennungskameras und der Navigationskameras eingesetzt. Bei den damit verbundenen Tests zeigte sich jedoch im Frühjahr, dass die neu verwendeten Navigationskameras anscheinend empfindlicher auf die Umgebungstemperaturen reagieren als vorgesehen. Ohne das Software-Update hätte es dazu kommen können, dass die Software des Rovers bei der Auswertung der Stereobilder und der Berechnung der aktuellen Positionen - abhängig von den Umgebungstemperaturen, bei denen die Aufnahmen angefertigt wurden - zu teilweise falschen Ergebnissen gelangt.

"Bisher nutzen wir die visuelle Odometrie in erster Linie dazu, um ein Rutschen des Rovers zu erkennen", so Jennifer Trosper, die stellvertretende Projektmanagerin der Curiosity-Mission am JPL. Allerdings wird derzeit auch überprüft, inwieweit die visuelle Odometrie auch bei unterschiedlichen Temperaturen für eine sichere autonome Navigation des Rovers eingesetzt werden kann.

Autonome Navigation

Aufgrund der großen Distanz zwischen Erde und Mars - abhängig von der Konstellation der beiden Planeten kann die Signallaufzeit bis zu 22 Minuten betragen - kann Curiosity von den Roverdrivern nicht etwa mittels eines Joysticks in Echtzeit navigiert werden. Vielmehr müssen sämtliche von dem Rover zu absolvierenden Manöver im Voraus festgelegt werden. Nach der Übertragung der entsprechenden Kommandosequenzen führt der Rover diese Manöver dann selbstständig durch. Durch diese Vorgehensweise ist die Länge der im Rahmen einer Fahrt zurückzulegenden Strecke normalerweise auf eine Distanz von etwa 100 Metern begrenzt. Dies entspricht der Entfernung, in der die Kamerasysteme des Rovers die Umgebung in einer für die Planung einer zukünftigen Fahrt ausreichend hohen Auflösung wiedergeben können.

Allerdings besteht prinzipiell die Möglichkeit, dass Curiosity seine Fahrt nach dem Absolvieren dieser vorkommandierten Route auch selbstständig und ohne ein direktes Eingreifen der Roverdriver fortsetzt. Der Rover müsste hierfür in regelmäßigen Abständen Aufnahmen seiner Umgebung anfertigen, diese selbstständig bewerten und sich dabei einen möglichst sicheren Kurs auf ein vorgegebenes Zielgebiet suchen. Mit der gleichen Vorgehensweise konnten die beiden Vorgänger von Curiosity, die Marsrover Spirit und der immer noch aktive Opportunity, in den vergangenen Jahren Tagesetappen von deutlich über 100 Metern absolvieren. Opportunitys "persönlicher Rekord", aufgestellt Ende März 2005, liegt bei 220 an einem einzigen Tag zurückgelegten Metern auf der Marsoberfläche. Für eine solche autonome Navigation ist jedoch der Einsatz der visuelle Odometrie zwingend notwendig.

Es wird jedoch noch einige Zeit vergehen, bevor Curiosity die Möglichkeit der autonomen Fahrweise einsetzt. Auch Tagesetappen von 100 Metern werden zunächst aller Wahrscheinlichkeit nach nicht zur Regel werden. Vielmehr, so Ken Herkenhoff vom USGS, sollen zunächst noch weitere Tests der Software durchgeführt werden, bevor die sich bietenden Möglichkeiten voll eingesetzt werden. In den letzten Tagen überbrückte der Marsrover zwischen dem 23. und dem 26. Juli bei vier weiteren Fahrten insgesamt weitere rund 240 Meter. Zu Beginn der Mission waren 10 Fahrten notwendig, um eine solche Strecke zurückzulegen. Curiositys nächste Fahrt ist für den morgigen Sonntag, den Sol 347, vorgesehen.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 346 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von fast 1.490 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. Seit dem Erreichen des Mars haben die Kamerasysteme von Curiosity 70.167 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.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: JPL, USGS)


» Mars Express zeigt eine der ältesten Marslandschaften
01.08.2013 - Heute veröffentlichte Aufnahmen der Raumsonde Mars Express zeigen die Region Hesperia Planum auf dem Mars. Die Bilder enthüllen Hinweise darauf, dass die dortige Landschaft, bei der es sich um eine der ältesten Oberflächenformationen auf dem Mars handelt, in der Vergangenheit unter anderem durch die Einflüsse von Wasser gestaltet wurde.
Bereits seit dem Dezember 2003 befindet sich die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express in einer Umlaufbahn um den Mars und liefert den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern seitdem regelmäßig eine Vielzahl an Daten über die Atmosphäre und die Oberfläche unseres äußeren Nachbarplaneten, durch deren Auswertung sich für die Planetenforscher wertvolle Einblicke in dessen Entwicklungsgeschichte ergeben.

Am 15. Januar 2013 überflog Mars Express während des Orbits Nummer 11.504 einen Teilbereich der Region Hesperia Planum und bildete dieses Gebiet mit der High Resolution Stereo Camera (kurz "HRSC"), einem der insgesamt sieben wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Marsorbiters, ab. Aus einer Überflughöhe von mehreren hundert Kilometern erreichte die HRSC dabei eine Auflösung von ungefähr 22 Metern pro Pixel.

Bei der Region Hesperia Planum handelt es sich um eine ausgedehnte Hochebene, welche sich unmittelbar südlich des Marsäquators befindet und die über einen Durchmesser von mehr als 1.500 Kilometern verfügt. Die Hochebene dient als Namensgeber für das mittlere der drei geologischen Zeitalter des Mars, welches als die "Hesperianische Epoche" oder auch als "Hesperium" bezeichnet wird. Das Hesperium deckt in etwa den Zeitraum von 3,7 bis 3,3 Milliarden Jahren vor unserer Zeit ab.

In dieser Periode spielten sich auf dem Mars verschiedene Prozesse ab, welche den gesamten Planeten nachhaltig veränderten. So ergossen sich zum Beispiel aus ausgedehnten Spalten in der Marskruste riesige Lavamengen über die Planetenoberfläche und bildeten weite, ausgedehnte Ebenen.

In diesem Zeitraum entstanden auch die ältesten, in der Tharsis- und in der Elysium-Region gelegenen Marsvulkane sowie das Grabensystem der Valles Marineris. Durch die vulkanischen Aktivitäten wurden zudem große Mengen an Wasser freigesetzt, welche sich anschließend über die Marsoberfläche ergossen und dabei gewaltige Ausflusstäler erzeugten.

Das Zentrum des von der HRSC am 15. Januar abgebildeten Gebietes befindet sich bei vier Grad südlicher Breite und 114 Grad östlicher Länge und gibt somit einen Teilbereich des nördlichen Hesperia Planum wieder. Auf den heute veröffentlichten Aufnahmen können einige der in der Vergangenheit erfolgten geologischen Veränderungen zum Teil exemplarisch nachvollzogen werden.

Die abgebildete Region ist von zahlreichen Kratern unterschiedlichster Größen übersät, welche im Laufe der Zeit durch verschiedene erosive Prozesse stark verändert wurden. Bei manchen Kratern wurden die Kraterwälle abgetragen, andere Krater wurden fast vollständig mit Sand, Staub und Lockermaterial verfüllt. Dies führt zu dem Schluss, dass es sich bei diesem Hochlandgebiet um eine der ältesten Gesteinsformationen überhaupt handelt, welche auf dem Mars zu beobachten sind.

Südlich des hier gezeigten Teilbereiches des Hesperia Planum nimmt ein kleines, verzweigtes System von Tälern namens "Tagus Valles" seinen Ausgang. Die Ausläufer der Täler sind auf den hier gezeigten Aufnahmen nicht ganz leicht zu erkennen, da verschiedene geologische Prozesse die Oberfläche und auch den Talverlauf verändert haben. In der nebenstehenden farbkodierten topographischen Karte lassen sich stellenweise unterhalb (östlich) und rechts (nördlich) des großen Kraters im Zentrum dieser Nadir-Ansichten ansatzweise noch mäandrierende Talverläufe erkennen.

Nördlich und nordöstlich dieser nur noch schemenhaft erkennbaren Täler verfügen dagegen viele Krater über eine sehr glatte Oberfläche. Es wird vermutet, dass diese Krater im Laufe der Zeit mit Sedimentmaterial aufgefüllt wurden. Diese Sedimente, so die Annahme der Planetologen, wurden einstmals von Wasser, welches durch die Täler der Tagus Valles floss, dorthin transportiert und schließlich dort abgelagert.

Im rechten unteren Bildquadranten der verschiedenen Nadir-Ansichten ist zudem eine Gruppe von Kratern zu erkennen, welche miteinander verbunden sind und die ebenfalls verfüllt wurden. Im Zentrum dieser drei sich überlagernden Krater befindet sich ein kleinerer Krater mit einem Durchmesser von rund 6,5 Kilometern und einem sehr viel schärfer umrissenen Rand. Dieses Profil lässt erkennen, dass dieser Impaktkrater zu einem späteren Zeitpunkt als die flacheren Krater entstanden ist.

Der Krater ist von einer auffälligen Auswurfdecke umgeben, die sich mit ihrem markanten Rand wie mit einem Wall über die Ebene erhebt. Diese auch als "Ejektadecke" bezeichnete Formation ist ein untrügerisches Zeichen dafür, dass sich zu dem Zeitpunkt, als sich der für die Entstehung des kleineren Kraters verantwortliche Impakt ereigneten, direkt unter der Oberfläche Wassereis befunden haben muss. Durch die großen Energiemengen, welche im Rahmen des Impaktprozesses freigesetzt wurden, wurden diese Eisvorkommen mobilisiert, was bis zu einem gewissen Grad zu einer Verflüssigung des dortigen Marsbodens führte.

Das jetzt teilverflüssigte Untergrundmaterial wurde durch die Wucht des Impaktes zuerst in die Höhe geschleudert und fiel anschließend in der Umgebung des Kraters wieder zur Oberfläche zurück. Der zugrunde liegende Prozess ist vergleichbar mit dem Wurf eines Steins in eine angetrocknete Schlammpfütze.

Einen weiteren Hinweis auf das zeitweilige Vorhandensein von Wasser liefert ein dunkel gefärbte Krater im Süden der abgebildeten Region (erkennbar im linken oberen Bildbereich der Nadir-Ansichten). Dieser Krater verfügt über einen Durchmesser von etwa 34 Kilometern. Auffallend sind zahlreiche große Tafelberge und so genannte Yardangs, welche sich im Inneren des einstmals teilweise von Sedimenten aufgefüllt Kraters gebildet haben. Vieles deutet darauf hin, dass der Krater zu verschiedenen Zeitpunkten gleich mehrfach überflutet wurde. Während solcher Flutereignisse wurden Sedimente im Inneren des Kraters abgelagert.

Damit die in der Gegenwart auf den Aufnahmen zu erkennende ungewöhnlich "chaotisch" anmutende Landschaft im Innern des Kraters entstehen konnte, mussten zuvor Teile dieser Sedimente wieder abgetragen werden. Eine mögliche Erklärung für die Entfernung der kraterinneren Sedimente sind Lösungsprozesse, welche sich unter der Oberfläche abgespielt haben. Hierbei wurden durch Wasser Hohlräume ausgewaschen, in welche anschließend Material von der Oberfläche nachgesackt ist. Im oberen rechten Bereich des Kraterbodens sind die Überreste eines schmalen Tals zu erkennen, durch welches einstmals Wasser geströmt sein könnte.

Ein weiteres interessantes Merkmal dieses Kraters sind die dunkel getönten Ablagerungen, welche sowohl Teilbereiche von dessen Innen- als auch von dessen Außenseite überdecken. Bei diesen Ablagerungen könnte es sich um vulkanische Aschepartikel handeln, die durch eine äolische Verfrachtung, also durch Winde transportiert, über große Flächen verteilt wurden. Ein möglicher Herkunftsort für diese Ascheablagerungen könnte die Elysium-Vulkanprovinz sein, welche sich nordöstlich des hier gezeigten Gebietes befindet. Ein weiterer Kandidat ist der mehrere hundert Kilometer südöstlich gelegene Vulkan Tyrrhena Patera.

Die weiter oben gezeigte Nadir-Farbansicht des Hesperia Planum wurde aus dem senkrecht auf die Planetenoberfläche blickenden Nadirkanal und den vor- beziehungsweise rückwärts blickenden Farbkanälen der HRSC-Stereokamera erstellt. Die perspektivischen Schrägansichten wurden aus den Aufnahmen der Stereokanäle der HRSC-Kamera berechnet. Das weiter unten zu sehende Anaglyphenbild, welches bei der Verwendung einer Rot-Cyan- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal der Kamera abgeleitet. Des Weiteren konnten die für die Bildauswertung zuständigen Wissenschaftler aus einer höhenkodierten Bildkarte, welche aus den Nadir- und Stereokanälen der HRSC-Kamera errechnet wurde, ein digitales Geländemodell der abgebildeten Marsoberfläche ableiten.

Das HRSC-Kameraexperiment an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express wird vom Principal Investigator (PI) Prof. Dr. Gerhard Neukum von der Freien Universität Berlin geleitet. Dieser hat auch die technische Konzeption der hochauflösenden Stereokamera entworfen. Das für die HRSC-Kamera verantwortliche Wissenschaftlerteam besteht aus 40 Co-Investigatoren von 33 Institutionen aus zehn Ländern.

Die HRSC-Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt unter der Leitung von Prof. Dr. Gerhard Neukum entwickelt und in Kooperation mit mehreren industriellen Partnern (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH) gebaut. Sie wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Bilddaten erfolgt am DLR. Die Darstellungen der hier gezeigten Mars Express-Bilder wurden von den Mitarbeitern des Instituts für Geologische Wissenschaften der FU Berlin in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung erstellt.

Die hier gezeigten, während des Orbits Nummer 11.504 durch die HRSC-Kamera angefertigte Aufnahmen des Hesperia Planum finden Sie auch auf der entsprechenden Internetseite der FU Berlin. Speziell in den dort verfügbaren hochaufgelösten Aufnahmen kommen die verschiedenen Strukturen der Marsoberfläche besonders gut zur Geltung.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: FU Berlin, DLR, ESA)


» Marsrover Opportunity: Solander Point ist erreicht
04.08.2013 - Nach einem kurzen Abstecher zum Randbereich des Endeavour-Kraters hat der Marsrover Opportunity mittlerweile den Nordrand von Solander Point erreicht. In diesem Gebiet soll der Rover den nächsten Marswinter verbringen und während der kommenden Monate zugleich die dortigen Gesteinsschichten ausführlich analysieren.
Bereits am 13. Mai 2013, dem Sol 3307 seiner Mission, beendete der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Opportunity seine im August 2011 begonnene Untersuchung einer mehrere hundert Meter langen und nur wenige Meter über die Umgebung herausragenden Geländeerhebung, welche sich direkt am westlichen Rand des etwa 22 Kilometer durchmessenden Endeavour-Kraters befindet. Nach dem Verlassen dieser mit dem formellen Namen "Cape York" belegten Geländeerhebung begab sich der Rover zunächst in die südliche Richtung.

Das Ziel des Rovers war dabei eine weitere, mehr als zwei Kilometer entfernt gelegene Geländeerhebung namens "Solander Point". Wie auch bei dem zuvor untersuchten Cape York handelt es sich bei Solander Point um einen Teilbereich des westlichen Randes des Endeavour-Kraters. An der Nordseite dieser etwa 80 Meter hohen Geländeerhebung soll Opportunity den jetzt bevorstehenden nächsten Marswinter verbringen.

Der nächste Winter

Im Gegensatz zu dem zweiten derzeit aktiven Marsrover der NASA, dem durch einen Radioisotopengenerator mit Strom versorgten Rover Curiosity, ist der mit Solarpaneelen ausgestattete Rover Opportunity bezüglich seiner Energieversorgung ausschließlich auf die Sonnenenergie angewiesen. Aufgrund des Fortschreitens der Jahreszeiten - am 31. Juli 2013 begann auf der südlichen Hemisphäre des Mars der Herbst und Opportunitys Operationsgebiet befindet sich bei 2,3 Grad südlicher Breite - erreicht die Sonne gegenwärtig eine immer niedrigere Höhe über dem Horizont, was letztendlich zu einer immer geringeren täglichen Energieausbeute der Solarzellen führt.

Dieser Effekt kann teilweise ausgeglichen werden, indem der Rover die "dunkle Jahreszeit" auf einem nach Norden ausgerichteten Berghang verbringt. Dabei werden die starr am Rover montierten Solarpaneele von Opportunity aufgrund der dadurch gegebenen Ausrichtung des Roverchassis automatisch in Richtung auf die Sonne ausgerichtet, was wiederrum eine höhere Energieausbeute zur Folge haben wird. Ein solches Verweilen in einem Winterquartier war in den vergangenen Jahren bei dem weiter südlich operierenden, mittlerweile aber nicht mehr aktiven Zwillingsrover von Opportunity, dem Rover Spirit, üblich. Und auch Opportunity verbrachte seinen bisher letzten Marswinter "stationär" am Nordhang des Cape York (Raumfahrer.net berichtete).

"Basierend auf unseren aktuellen Berechnungen bezüglich der zu erwartenden Bedeckung der Solarpaneele des Rovers mit Staubablagerungen sind wir bemüht, noch vor dem Einsetzten des mittlerweile sechsten Winters, den Opportunity auf dem Mars verbringen wird, ein Gebiet zu erreichen, welches eine Neigung von mindestens 15 Grad in die nördliche Richtung aufweist", so Scott Lever, einer der Projektmanager der Mars Exploration Rover-Mission vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA im Mai 2013. "Solander Point bietet uns diese Neigung." Dabei wurde angestrebt, dieses nächste Winterquartier bis etwa Anfang August 2013 zu erreichen.

Nach einer zwischenzeitlichen kurzen Untersuchung von zwei weiteren zum Ringsegment des Endeavour-Kraters gehörenden Geländeerhebungen namens "Sutherland Point" und "Nobby’s Head", welche der Rover auf dem Weg zu seinem nächsten Winterquartier passierte (Raumfahrer.net berichtete), setzte der Rover seine Fahrt zur Nordspitze von Solander Point fort.

Zusätzliche Untersuchungen

Hierbei überbrückte Opportunity im Rahmen mehrerer kurz aufeinanderfolgender Fahrten innerhalb von 11 Tagen weitere rund 450 Meter. Dieser "Geländegewinn" fiel so groß aus, dass sich die an der Mission beteiligten Wissenschaftler in Absprache mit den für die Steuerung von Opportunity verantwortlichen Roverdrivern des JPL dazu entschlossen, die Weiterfahrt kurzzeitig zu unterbrechen und den sich ergebenden Zeitpuffer zu nutzen, um einen kurzen Abstecher in die östliche Richtung hin zum inneren Rand des Endeavour-Kraters zu unternehmen.

In dem für diese zwischenzeitlichen Untersuchungen ausgewählten Gebiet hatten zuvor zwei der Instrumente des ebenfalls von der NASA betriebenen Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), das "Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars" (kurz "CRISM") und die hochauflösende Telekamera HiRISE, ungewöhnliche Strukturen ausgemacht.

Die von dem CRISM-Spektrometer gewonnenen Daten deuteten darauf hin, dass sich in dieser Region größere Mengen an Schichtsilikaten und Tonmineralen abgelagert haben. Das Vorhandensein dieser Minerale, so die Wissenschaftler der NASA, ist ein eindeutiger Hinweis auf eine früher erfolgte Interaktion der dortigen Oberfläche mit Wasser. Die HiRISE-Kamera konnte dagegen mit ihren Aufnahmen das Vorhandensein von für diese Region ungewöhnlich großen Formationen aus offen zutage liegenden Grundgesteinen und Felsblöcken nachweisen.

Zwecks einer ausführlichen Untersuchung von einem dieser Felsblöcke und des umgebenden Geländes bewegte sich Opportunity ab dem 13. Juli, dem Sol 3366 der Mission, im Rahmen von vier Fahrten zunächst um weitere rund 265 Meter in die südöstliche Richtung. Neben der Anfertigung von weiteren Aufnahmen der Umgebung erfolgten dabei ausführliche Untersuchungen der Planetenoberfläche, wofür neben der Mikroskopkamera des Rovers auch mehrfach dessen APX-Spektrometer eingesetzt wurde.

Black Shoulder

Am 23. Juli unternahm Opportunity schließlich eine weitere Fahrt über diesmal lediglich 3,7 Meter. Durch diese Bewegung geriet "Black Soulder", so der Name des ausgewählten Untersuchungsobjektes, in die direkte Reichweite der am Instrumentenarm des Rovers befestigten Analyseinstrumente. In den folgenden Tagen wurden verschiedene Bereiche dieses Felsens mit dem APX-Spektrometer analysiert und zudem mit der Mikroskopkamera abgebildet.

Am 29. Juli wurde für diese Analysen zusätzlich auch das "Rock Abrasion Tool" (kurz "RAT") eingesetzt. Hierbei handelt es sich um einen kleinen Bohrer, welcher bis zu fünf Millimeter tiefe Löcher in Gesteine bohren kann. Außerdem ist das RAT mit einer Art Bürste ausgestattet, mit der Staubablagerungen und Verwitterungskrusten von Gesteinsoberflächen "weggebürstet" werden können. Nach einem Einsatz dieser Bürste haben die anderen Instrumente die Möglichkeit, nicht erodiertes und nicht durch Staub verunreinigtes Material zu untersuchen.

Nach dem Abschluss der entsprechenden Analysen bewegte sich Opportunity am 31. Juli zunächst um etwa 10 Meter in die östliche Richtung und fertigte mehrere dokumentierende Fotoaufnahmen an. Nach dem Abschluss dieser Arbeiten setzte Opportunity seine Fahrt fort und begab sich auf direktem Weg zu dem noch etwa 200 Meter entfernt gelegenen nordöstlichen Rand von Solander Point.

Solander Point

Eine erste Fahrt führte dabei am Sol 3385 der Mission, dem 1. August 2013, über eine Distanz von rund 115 Metern. Gleich zu Beginn dieser Fahrt überbrückte der Rover die Marke von mittlerweile 38 auf der Marsoberfläche zurückgelegten Kilometern. Im Rahmen einer weiteren Fahrt über etwa 60 Meter konnte sich Opportunity dem Rand von Solander Point schließlich am 4. August bis auf wenige Meter nähern.

In den kommenden Tagen, so die aktuellen Planungen, soll der Rover die Nordspitze dieses Berges langsam umfahren und dabei die Kontaktzone zwischen der bisher durchfahrenden, mit einer dünnen Sandschicht bedeckten Ebene "Botany Bay" und der Basis von Solander Point erforschen. Anschließend soll Opportunity an der nordwestlichen Flanke mit der "Besteigung" von Solander Point beginnen. Während der anstehenden Wintermonate wird sich Opportunity bis mindestens zum Frühjahr 2014 an der Nordflanke des Berges aufhalten und dabei systematisch an verschiedenen Stellen die dort befindlichen Gesteinschichten untersuchen.

Neben den immer noch als gut zu bezeichnenden technischen Zustand des Rovers, welcher mit einer Einsatzzeit von mittlerweile fast zehn Jahren auf der Marsoberfläche seine ursprünglich angestrebte Missionszeit mehr als deutlich überschritten hat, muss dabei jedoch auch immer ein Blick auf die aktuelle Energiesituation geworfen werden. Während der letzten Monate waren auf dem Mars mehrfach verschiedene Staubstürme aktiv, welche sich allerdings nicht direkt über das Meridiani Planum, dem Operationsgebiet von Opportunity hinweg bewegten. Trotzdem wurden im Rahmen dieser Events größere Mengen an Staub in die Marsatmosphäre befördert, welche sich dort verteilten und anschließend wieder auf der Planetenoberfläche ablagerten. Dabei blieb es auch nicht aus, dass ein Teil dieses Staubes auch die Solarpaneele des Rovers bedeckte.

Hier ein Überblick über die Entwicklung der Energiewerte von Opportunity während der letzten Wochen. Der Tau-Wert steht dabei für die Durchsetzung der Marsatmosphäre mit Staub und Wassereiskristallen. Je mehr Staub sich in der Atmosphäre des Planeten befindet, desto höher fällt dieser Wert aus. Der Wert für die Lichtdurchlässigkeit der Solarzellen gibt dagegen an, wie viel Sonnenlicht die Solarpaneele des Rovers trotz einer bedeckenden Staubschicht erreicht und letztendlich zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Je niedriger der Tau-Wert und je höher der Faktor für die Lichtdurchlässigkeit ausfällt, desto besser ist dies für den Energiehaushalt des ausschließlich mittels Sonnenenergie betriebenen Rovers.

  • 31.07.2013: 0,395 kWh/Tag , Tau-Wert 0,800 , Lichtdurchlässigkeit 57,40 Prozent
  • 23.07.2013: 0,431 kWh/Tag , Tau-Wert 0,757 , Lichtdurchlässigkeit 56,60 Prozent
  • 16.07.2013: 0,450 kWh/Tag , Tau-Wert 0,705 , Lichtdurchlässigkeit 58,40 Prozent
  • 10.07.2013: 0,435 kWh/Tag , Tau-Wert 0,786 , Lichtdurchlässigkeit 60,60 Prozent
  • 26.06.2013: 0,457 kWh/Tag , Tau-Wert 0,805 , Lichtdurchlässigkeit 60,07 Prozent

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 3387 seiner Mission, hat der Rover Opportunity insgesamt rund 38.200 Meter auf der Oberfläche des Mars zurückgelegt und dabei über 182.200 Aufnahmen von der Oberfläche und der Atmosphäre des "Roten Planeten" aufgenommen und an sein Kontrollzentrum am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: JPL, The Planetary Society, Unmanned Spaceflight)



 

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Saturn Aktuell: Raumsonde Cassini beginnt den 197. Saturn-Umlauf von Redaktion



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» Raumsonde Cassini beginnt den 197. Saturn-Umlauf
04.08.2013 - Am 5. August beginnt für die Raumsonde Cassini der mittlerweile 197. Umlauf um den Planeten Saturn. In den folgenden 24 Tagen stehen erneut die Atmosphäre des Saturn und dessen Ringsystem im Fokus des wissenschaftlichen Interesses.
Am 5. August 2013 wird die Raumsonde Cassini auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn um 18.38 Uhr MESZ erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zum zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 2,03 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und beginnt damit zugleich ihren mittlerweile 197. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell weist die Flugbahn von Cassini eine Inklination von 53,4 Grad auf.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des knapp 24 Tage andauernden Umlaufs - dieser trägt die Bezeichnung "Rev 196" - insgesamt 34 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Der Großteil dieser Kampagnen wird erneut die Atmosphäre und das Ringsystem des Saturn zum Ziel haben.

Im Rahmen ihrer ersten Beobachtungssequenz wird sich die Kamera jedoch am 10. August zuerst auf den Saturnmond Iapetus richten und diesen in Zusammenarbeit mit einem weiteren Instrument der Raumsonde, dem Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS), abbilden. Zum Zeitpunkt der Beobachtungen wird sich dieser im Mittel 1.436 Kilometer durchmessenden Saturnmond in einer Entfernung von rund 4,91 Millionen Kilometern zu Cassini befinden, weshalb es nicht möglich sein wird, Details von dessen zweigeteilten Oberfläche abzubilden. Auch eines der markantesten Merkmale von Iapetus, ein rund 1.300 Kilometer langer, 20 Kilometer breiter und bis zu 13 Kilometer hoher Bergrücken wird auf den Aufnahmen nicht erkennbar sein.

Vielmehr sollen die beiden Instrumente eine Sternokkultation dokumentieren. Iapetus wird dabei den im Sternbild Orion gelegenen Stern Bellatrix bedecken. Sollte Iapetus von einer dünnen Atmosphäre umgeben sein, so würde das Licht des Sterns unmittelbar vor und nach der Bedeckung durch den Mond minimal abgeschwächt. Zudem ließe sich durch die Messungen des UVIS-Spektrometers die ungefähre Dichte dieser Exosphäre ermitteln.

Im Anschluss an diese Atmosphärensuche wird sich das Interesse der an der Mission beteiligten Wissenschaftler auf den Saturn richten. Dieser soll zunächst ebenfalls mit dem UVIS-Spektrometer unter der Benutzung verschiedener UV-Kanäle abgebildet werden. Am 12. und 13. August wird zudem ein weiteres Spektrometer, das Composite Infrared Spectrometer (CIRS), im Rahmen von drei Observationen die Tagseite und die nördliche Polarregion des Ringplaneten abbilden. All diese Beobachtungen werden durch zusätzliche ISS-Aufnahmen ergänzt.

Durch eine für den 14. August geplante Abbildung der Saturnatmosphäre durch die WAC-Kamera sollen anschließend erneut aktuelle Daten über das dortige Wettergeschehen gesammelt werden. Durch die Beobachtung von kleineren Sturmgebieten und markanten Wolkenformationen in den Atmosphären des Saturn lassen sich zum Beispiel Aussagen über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. Diese Beobachtung ist Bestandteil einer langfristig ausgelegten "Sturmbeobachtungskampagne". Bis zum 29. August sind weitere 14 dieser jeweils nur wenige Minuten andauernden Beobachtungen vorgesehen.

Im Anschluss an die erste Sturmbeobachtungskampagne sollen jedoch zunächst mehrere der kleineren inneren Saturnmonde im Rahmen sogenannter astrometrischer Beobachtungen abgebildet werden. Die Umlaufbahnen dieser kleinen und entsprechend massearmen Saturnmonde unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und dessen größeren Monden, was zu minimalen Veränderungen der jeweiligen Umlaufbahnen führen kann. Das wissenschaftliche Ziel der anzufertigenden Aufnahmen der Monde besteht darin, die derzeit verfügbaren Daten über deren Umlaufbahnen noch weiter zu präzisieren.

Am 17. August wird Cassini um 17.35 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 197 erreichen und den Planeten in einer Entfernung von rund einer Million Kilometern passieren. Bereits mehrere Stunden zuvor wird sich die ISS-Kamera auf einen Teilbereich des äußeren A-Ringes richten, wobei unter anderem zum wiederholten Mal sogenannte "Propellerstrukturen" dokumentiert werden sollen. Bei diesen lediglich etwa 15 bis 25 Kilometer großen Strukturen handelt es sich um kleine "Hohlräume" innerhalb des Ringsystems, welche durch die gravitativen Einflüsse von vermutlich lediglich wenige Dutzend Kilometer durchmessenden Mini-Monden - so genannten Moonlets - verursacht werden (Raumfahrer.net berichtete). Durch die anzufertigenden Aufnahmen sollen die bisher bekannten Bahnparameter dieser Moonlets noch weiter verfeinert werden.

Etwa 90 Minuten nach dem Passieren der Periapsis steht eine weitere Sternokkultation auf dem Beobachtungsprogramm. Neben der ISS-Kamera wird hierbei ein drittes Spektrometer, das Visual and Infrared Spectrometer (VIMS), zum Einsatz kommen. Bei dieser Okkultation wird der veränderliche Stern W Hydrae von Teilen des Ringsystems bedeckt. Durch die sich dabei ergebenden Helligkeitsschwankungen in der Lichtkurve von W Hydrae erhoffen sich die an der Kampagne beteiligten Wissenschaftler Aufschlüsse über den Aufbau, die Materialdichte und die Struktur der Ringbereiche, welche den Stern bei dieser Okkultation bedecken.

Für die folgenden Tage stehen weitere Beobachtungen des Ringsystems, eine Suche nach Wolkenformationen in der Atmosphäre des größten Saturnmondes, des 5.150 Kilometer durchmessenden Titan, sowie die Erstellung einer kurzen Videosequenz des F-Ringes auf dem Arbeitsprogramm der Raumsonde.

Bei der Beobachtung des F-Ringes gilt das wissenschaftliche Interesse speziell den diversen Verästelungen der gewundenen Einzelringe sowie deren Interaktion mit den in der Nähe befindlichen Monden. Frühere Beobachtungen zeigten, dass vor allem gravitative Wechselwirkungen mit dem weiter innen liegenden A-Ring und den beiden den F-Ring begrenzenden Saturnmonden Prometheus und Pandora die Struktur des F-Ringes gestalten. Speziell die gravitativen Einflüsse dieser beiden als "Schäfermonde" fungierenden Monde sind für die Ausbildung der beobachteten Wellenstrukturen des F-Ringes verantwortlich. Am 29. August werden ISS-Kamera und VIMS-Spektrometer zudem eine weitere Sternokkultation, diesmal wird der Stern Beta Andromedae vom Ringsystem bedeckt, dokumentieren.

Nur wenige Stunden nach dieser finalen Beobachtungssequenz wird die Raumsonde Cassini schließlich um 16.49 MESZ in einer Entfernung von rund 2,1 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis ihrer Umlaufbahn erreichen und damit auch diesen 197. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 198 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie verschiedener Saturnmonde vorgesehen. Den Höhepunkt dieses nächsten Orbits bildet dabei ein gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan, welcher von der Raumsonde am 12. September 2013 in einer Entfernung von rund 1.400 Kilometern passiert werden wird.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission im Auftrag des Direktorats für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll Cassini den Saturn noch bis zum Jahr 2017 erkunden und am 15. September 2017 aufgrund des dann nahezu komplett aufgebrauchten Treibstoffvorrates kontrolliert in der Atmosphäre des Ringplaneten zum Absturz gebracht werden.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: CICLOPS, JPL, The Planetary Society)



 

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ISS Aktuell: Vierter Storch auf dem Weg zur ISS von Redaktion



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» Vierter Storch auf dem Weg zur ISS
04.08.2013 - Gestern Abend unserer Zeit startete vom japanischen Tanegashima aus eine H-IIB mit dem vierten HTV in Richtung ISS. An Bord befinden sich neben Versorgugnsgütern auch ein Roboter und Ausrüstung für ein Außenexperiment.
Der Start von der zweiten Startrampe des Yoshinobu Launch Complex der Osaki-Range innerhalb des Weltraumbahnhofs Tanegashima an der Südspitze der gleichnamigen Insel im südlichen Japan erfolgte um 21:48 MESZ samstags beziehungsweise 5:48 Ortszeit am Sonntag. Die zweistufige H-IIB, die zur Startunterstützung über vier Feststoffbooster verfügte, war dabei ein vollkommener Erfolg und die mit flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff betriebene Rakete setzte ihre Nutzlast, das vierte H-II Transfer Vehicle (HTV) auf einem niedrigen Übergangsorbit aus.

Die eingesetzte Rakete, die H-IIB, ist dabei eine Abwandlung der H-IIA, die seit über 10 Jahren das Zugpferd der japanischen Raumfahrtindustrie ist. Beide Raketen unterscheiden sich vor allem in einer größeren Erststufe der H-IIB, welche auch über zwei statt einem Treibwerk verfügt. Die Zweitstufe wurde strukturell verstärkt, um das 16 Tonnen schwere HTV aufnehmen zu können. Die Feststoffbooster wiederum wurden unverändert von der H-IIA übernommen.

Das HTV-4 "Kounotori 4" (jap. für Storch) ist, wie der Name suggeriert, das vierte HTV, welches seit 2009 gestartet wurde. Das HTV zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass es als Kopplungsmechanismus den Common Berthing Mechanism (CBM) verfügt, wodurch es im Gegensatz zu den russischen Raumschiffen oder dem europäischem ATV nicht aktiv ankoppeln kann, sondern zunächst einige Meter unter der Raumstation parken muss, um dann vom Roboterarm der ISS eingefangen und an den Nadir-Kopplungsadapter des Moduls Harmony angekoppelt zu werden. Dies ist nach einigem Bahnmanövern, die das Raumschiff überhaupt erstmals zur ISS bringen sollen, für Freitag, dem 9. August, geplant.

Doch man schickt das HTV nicht aus purem Jux zur Internationalen Raumstation, sondern zur Versorgung der Besatzung mit verschiedensten Naschschub. So befinden sich als druckbeaufschlagte Nutzlast im Nutzlastmodul folgendes:

  • Sauerstofftanks für die US-amerikanischen Raumanzüge
  • Freezer - Refrigerator of Stirling Cycle (FROST), ein Kühlschrank mit einer Tiefsttemperatur von -70°C für die Lagerung von Proben
  • 24 Beutel Trinkwasser
  • Verschiedenste Nahrungsmittel, sowohl von NASA als auch von JAXA
  • andere Verbrauchsgegenstände wie Kleidung, Shampoo etc.
  • Verschiedenste Hardware für Experimente unter anderem auch CubeSats
  • Ein kleiner Roboter namens KIROBO


Man sieht, dass das HTV eine große Vielfalt von Nachschub in den Weltraum bringen kann. Doch eins zeichnet dieses Versorgungsraumschiff aus: es ist mit der Dragon von SpaceX zurzeit der einzige ISS-Versorger, der neben druckbeaufschlagter auch Vakuumnutzlast transportieren kann, welche dann an der ISS benutzt werden kann. Dieses Mal werden drei Nutzlasten mitgenommen:

  • Die Utillity Transfer Assembly (UTA) ist eine Untereinheit innerhalb des Solar-Alpha Rotary Joint (SARJ), welche für die optimale Positionierung der Solarzellen zur Sonne zuständig ist. Die UTA dient dabei zum Stromtransfer in die restlichen Module der ISS. Ein Ausfall eines der UTAs würde dazu führen, dass die Hälfte des Stroms des großen Truss nicht mehr zur Verfügung steht, was für die ISS sehr kritisch wäre. Die mit dem HTV gestartete Einheit dient als Ersatzteil.
  • Die Main Bus Swiching Unit (MBSU), ein Verteiler für elektrische Energie. Vier dieser MBSUs sind am S0-Truss verbaut. Diese Einheit dient, genauso wie das UTA, als Ersatzteil. Beide Teile sollen an der External Stowage Platform 2 (ESP 2) am Luftschleusenmodul Quest zwischengelagert werden.
  • Das Space Test Program - Houston 4 (STP-H4) ist eine Palette mit acht verschiedenen Experimenten, welche unter anderem Atmosphärenbeobachtung, Experimente zum Thermalhaushalt von Raumschiffen, Strahlung, Beobachtung von Phänomenen, ausgelöst durch Blitze und andere umfasst. Sie soll das STP-H3 ersetzen, welches vom HTV aufgenommen wird.

Das HTV soll dabei bis Anfang September an der ISS angekoppelt bleiben, wobei in dieser Zeit ihre Nutzlast ausgeladen und Müll eingeladen wird. Nach dem Abkoppeln wird es kontrolliert in die Erdatmosphäre eintreten und dabei zerstört.

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(Autor: Daniel Maurat - Quelle: JAXA, NASA)



 

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