InSpace Magazin #506 vom 9. Dezember 2013

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Ausgabe #506
ISSN 1684-7407


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Simon Plasger

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News

• Der Komet ISON stellt seine Staubproduktion ein «mehr» «online»
• Chang`e 3 auf dem Weg zum Mond «mehr» «online»
• Wissenschaftliche Ausrüstung von Chang`e 3 «mehr» «online»
• SES 8 mit Falcon 9 gestartet «mehr» «online»
• Orions Hitzeschild ist fertiggestellt «mehr» «online»
• Jupitermond Europa: Ozean formt die Oberfläche «mehr» «online»
• Chang`e 3 im geplanten Mondorbit «mehr» «online»
• Proton-M startet mit Inmarsat 5 F1 «mehr» «online»
• Morgen soll ein chinesischer Mondlander starten «mehr» «online»


» Der Komet ISON stellt seine Staubproduktion ein
01.12.2013 - Wahrscheinlich wurde das Schicksal eines Kometen von der Öffentlichkeit noch niemals zuvor so aufmerksam verfolgt, wie im Falle des Kometen C/2012 S1 (ISON), der am 28. November 2013 den sonnennächsten Punkt seiner Bahn durchlief. Leider hat dieser Komet die Annäherung an die Sonne anscheinend nicht als weiterhin aktiver Komet überstanden. Die Auswertung der gesammelten Daten wird das Verständnis der Menschheit über die Natur der Kometen jedoch trotzdem ungemein erweitern.
Bereits am 21. September 2012 entdeckten die beiden Amateurastronomen Witali Njewski und Artjom Nowitschonok auf den Aufnahmen von einem der zehn Teleskope des International Scientific Optical Network (ISON) einen Kometen, welcher sich auf dem Weg in das innere Sonnensystem befand. Zum Zeitpunkt der Entdeckung war der Komet mehr als 950 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt, erreichte trotz dieser großen Entfernung aber bereits eine Helligkeit von rund 18,8 mag. Berechnungen über die zu erwartende Helligkeitsentwicklung schürten die Erwartung, dass der neu entdeckte Komet Ende November/Anfang Dezember 2013 einen spektakulären Anblick am nächtlichen Himmel bieten würde. Eventuell, so die erstellten Prognosen, könnte der Komet dabei sogar die Helligkeit des Vollmondes erreichen und somit auch während des Tages als sogenannter "Tageskomet" als heller Fleck unmittelbar neben der Sonne zu beobachten sein.

Aber nicht nur aus diesem Grund geriet der Komet in den vergangenen Monaten zunehmend in den Fokus von Amateurastronomen und professionellen Wissenschaftlern, welche ihn unter anderem mit diversen Großteleskopen und Raumsonden beobachteten. Dieser mit dem Namen C/2012 S1 (ISON) versehene Komet gehört zu den langperiodischen Kometen, welche sich auf extrem langgestreckten Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Er stammt somit sehr wahrscheinlich direkt aus der Oortschen Wolke - einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen der dort befindlichen Kometen gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Die Berechnungen der Umlaufbahn von C/2012 S1 (ISON) haben ergeben, dass der Komet sich jetzt - mehr als 4,5 Milliarden Jahre nach seiner Entstehung – sehr wahrscheinlich zum ersten Mal dem inneren Bereich unseres Sonnensystems näherte. Aus diesem Grund gingen die Kometenforscher davon aus, dass der Kern von C/2012 S1 (ISON) noch über seine ursprüngliche Oberflächenzusammensetzung verfügte. Die Untersuchung dieser Zusammensetzung, so die Erwartung der Wissenschaftler, dürfte tiefere Einblicke in die Frühzeit unseres Sonnensystems ermöglichen und dabei helfen, verschiedene bisher ungeklärte Fragen, welche von der Entwicklung unseres Sonnesystems bis hin zu den Ursprüngen des Lebens auf der Erde reichen, zu beantworten.

Die Sonnenpassage am 28. November 2013

Am 28. November 2013 war es dann soweit: Der lediglich rund vier Kilometer durchmessende, hauptsächlich aus gefrorenen Wasser, Trockeneis, Kohlenmonoxid, Ammoniak und Methan bestehende Kern des Komet C/2012 S1 (ISON), welcher zudem über Beimengungen aus silikathaltigen, meteoritenähnlichen Staub- und Gesteinspartikeln verfügt, näherte sich der knapp 1,4 Millionen Kilometer durchmessenden Sonne immer weiter an und erreichte gegen 19:35 MEZ das Perihel seiner Umlaufbahn, also den Punkt seiner dichteste Annäherung an das Zentralgestirn unseres Sonnensystems. Zu diesem Zeitpunkt passierte der Komet die rund 5.500 Grad Celsius heiße Photosphäre der Sonne mit einer Geschwindigkeit von etwa 600 Kilometern pro Sekunde in einer Entfernung von lediglich 1,16 Millionen Kilometern.

Durch die dabei auftretenden Temperaturen wurde die Oberfläche des Kometen auf einen Wert von deutlich über 2.000 Grad Celsius erhitzt. Das Eis des Kometenkerns verdampfte dabei in einem immer weiter zunehmenden Maße und riss dabei Teile der Staub- und Gesteinspartikel mit sich. Im Rahmen dieses Prozesses verlor der Komet während der Phase der dichtesten Sonnenannäherung pro Sekunde bis zu drei Millionen Tonnen an Masse.

Bereits im Vorfeld dieser Passage waren sich die Astronomen nicht sicher, ob der Komet diese thermalen Belastungen "in einem Stück" überstehen wird, oder ob sich dessen Kern dabei in einzelne Bestandteile auflösen würde. Letzteres Szenario wurde von vielen Experten aufgrund der Beobachtungen in den letzten Tagen und Wochen erwartet.

Dank der beiden Sonnenbeobachtungssatelliten SoHO und STEREO, deren aktuellsten Aufnahmen im Internet einsehbar sind, konnte das weitere Schicksal des Kometen von der interessierten Öffentlichkeit fast in Echtzeit mitverfolgt werden. Zunächst schien es auf diesen Aufnahmen tatsächlich so, als würde ISON das Schicksal anderer Sungrazer-Kometen teilen und sich komplett auflösen. Nachdem der Komet zunächst immer heller erschien und dabei eine Helligkeit von etwa 0,5 mag erreichte, ließ die Helligkeit bei der noch weiter fortschreitenden Annäherung an die Sonne deutlich erkennbar nach, was am besten dadurch erklärt werden konnte, dass die Eisvorräte des Kometen mittlerweile nahezu komplett aufgebraucht waren, so dass kein weiteres Gas freigesetzt wurde. Etwa gegen 18:30 MEZ verschwand der Kern von ISON schließlich hinter der zentralen Blende des Sonnenkoronographen LASCO C3 von SoHO. Auch der ab diesem Zeitpunkt noch sichtbare Teil des Kometenschweifes verlor jetzt in der folgenden Zeit zunehmend an Helligkeit.

Aufgelöst? Oder doch noch intakt?

Dies wurde von den Experten der ESA und der NASA zunächst als ein eindeutiges Indiz dafür gedeutet, dass der Komet C/2012 S1 (ISON) die Sonnenpassage nicht überstanden und sich vollständig aufgelöst hat. Allerdings zeigte sich auf den Aufnahmen, welche gegen 20:30 MEZ von SoHO erstellt wurden, eine lichtschwache, keilförmig verlaufende und leicht in die Länge gezogene Struktur, welche sich auf der für ISON vorausberechneten Bahn bewegte. Offenbar hatten zumindestens Teile von ISON die Passage überstanden. Zu diesem Zeitpunkt war aber unklar, ob sich an der Spitze des jetzt erneut erkennbaren Schweifs noch ein Kometenkern verbirgt oder nicht.

Bei dem Schweif, welcher über eine deutlich geringere Helligkeit und Ausdehnung als noch vor der dichtesten Annäherung an die Sonne verfügte, dürfte es sich um Staubteilchen von ISON sowie um mehrere Trümmerteile handeln, welche sich auf der Bahn des Kometen weiterbewegen, so die meisten Experten. Ein vergleichbares Verhalten konnte in der Vergangenheit bereits bei diversen anderen Sungrazer-Kometen beobachtet werden und eigentlich, so die Erwartungen der Wissenschaftler, hätte dieser Staubschweif langsam weiter an Helligkeit verlieren müssen. Doch genau dieser Fall trat zunächst nicht ein. Vielmehr erhöhte sich die Helligkeit des Schweifes in den nächsten Stunden wieder leicht.

"Wir raufen uns gerade die Haare, denn wir wissen, dass viele Interessierte - sowohl Medienvertreter als auch Wissenschaftler - wissen wollen, was hier eigentlich gerade passiert ist“, so der Astrophysiker Karl Battams vom U.S. Naval Research Laboratory. Erste Vermutungen gehen davon aus, dass ein kleines Fragment des Kometenkerns die Sonnenpassage überstanden hat, welches damit begonnen haben könnte, langsam wieder einen Kometenschweif auszubilden. Man könne allerdings nicht sagen, wie groß dieser "Restkern" ist und ob dieser als Ganzes existiert, so Karl Battams.

"Derzeit haben sich eine Vielzahl an neuen Unbekannten in unserer Gleichung eingefügt und dieses kuriose, verrückte, überaus dynamische und unvorhersagbare Objekt begeistert, verblüfft und verwirrt uns noch immer. Wir bitten deshalb um einige Tage Geduld, in denen wir die Daten analysieren können und herausfinden wollen, was dort geschehen ist", so Karl Battams weiter. Aufnahmen, welche mehrere Stunden nach dem Periheldurchgang gewonnen wurden, lassen dabei allerdings erste weitergehende Schlüsse zu.

Keine weitere Freisetzung von Staub

"Der Staubschweif des Kometen zeigt sich nun zweigeteilt", so Dr. Hermann Böhnhardt vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau. Der Teil des Schweifs, welcher in Richtung Sonne zeigt, besteht laut Dr. Böhnhardt aus Staubpartikeln, die bereits deutlich vor der Perihelpassage freigesetzt wurden. Der zweite Schweif enthält dagegen offenbar jüngeres Material. Dieses wurde unmittelbar während der Sonnenpassage emittiert und deutet darauf hin, dass zu diesem Zeitpunkt zumindest noch ein Teil des Kerns existierte und aktiv war. Die Wissenschaftler des MPS stützen ihre Einschätzung auf Computersimulationen, mit denen sie die Form des Staubschweifs modellierten.

"Wenn wir in unseren Rechnungen annehmen, dass der Komet im Perihel noch Staub emittiert hat, können wir die aktuellen Aufnahmen gut reproduzieren", so Dr. Böhnhardt. Der Komet ISON verfügte demzufolge zum Zeitpunkt seiner größten Sonnenannäherung anscheinend noch über einen intakten und zudem aktiven Kern, der größere Mengen an Gas und Staub freisetzte.

Nach der Perihelpassage angefertigte Aufnahmen des Sonnenkoronographen LASCO zeigten dann allerdings, dass der Komet ISON etwa zwei Stunden nach seiner dichtesten Annäherung an die Sonne die Staubproduktion offenbar eingestellt hatte. Ob der Kometenkern auch zu diesem Zeitpunkt noch intakt war oder seinen weiteren Weg als ein deutlich geschrumpftes, kleineres Überbleibsel oder gar nur als die Ansammlung einer Vielzahl von Einzelfragmenten fortsetzte, steht zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht fest.

Keine "Kometenshow", aber wertvolle Daten

Auf aktuellen Aufnahmen nimmt die Helligkeit des mittlerweile offenbar inaktiven Kometen allerdings allmählich immer weiter ab. Derzeit erreicht der Komet - oder wohl besser gesagt dessen Überreste - eine Helligkeit von lediglich noch etwa 7,5 mag mit einer fallenden Tendenz. Die für den Dezember 2013 von vielen Amateurastronomen erhoffte "große Kometenshow" wird es somit mit einer fast schon an Sicherheit grenzenden Wahrscheinlichkeit leider nicht mehr geben.

Allerdings ist die Beobachtungskampagne des Kometen C/2012 S1 (ISON) damit noch nicht abgeschlossen. Zum einen werden auch weiterhin Raumsonden und Teleskope auf die Überreste dieses Kometen ausgerichtet werden, um auch in den kommenden Tagen und Wochen möglichst viele Daten zu sammeln. Zum anderen werden die professionellen Wissenschaftler Monate und wahrscheinlich Jahre damit beschäftigt sein, um die dabei gewonnenen Daten auszuwerten. Unter anderem das Sumer-Instrument an Bord des Sonnenbeobachtungssatelliten SoHO, welches unter Leitung des MPS entwickelt und gebaut wurde, beobachtete den Kometen ISON in den Stunden seiner direkten Sonnenannäherung. Dieses Instrument spaltet das Licht, welches der Komet ins All sendet, in seine einzelnen Bestandteile auf. Daraus können die beteiligten Wissenschaftler auf Elemente und Moleküle schließen, welche in der Staubwolke des Kometen enthalten sind.

"Unsere Messungen zeigen ein klares Signal des Kometen während des Sonnenvorbeifluges", so der MPS-Mitarbeiter Werner Curdt.

Aus den Aufnahmen der beiden Raumsonden SoHO und STEREO hat die NASA ein kurzes Video erstellt, welches Sie hier betrachten können.

Aufgrund der aktuellen Entwicklung erscheint es derzeit als extrem unwahrscheinlich, dass der Komet C/2012 S1 (ISON) in den kommenden Wochen mit dem bloßem Auge am frühen Abendhimmel erkennbar sein wird. Für mit entsprechenden Instrumenten ausgestatteten Amateurastronomen könnte sich dagegen noch die eine oder andere Beobachtungsmöglichkeit ergeben.

Auf jeden Fall kann eine Tatsache als gegeben angesehen werden: Der nächste "große" Komet kommt - in welchem Jahr auch immer - ganz bestimmt und wird uns dann einen spektakulären Anblick am Himmel bieten.

Kometenfotos einer ganz anderen Art sind dagegen für das Jahr 2014 zu erwarten. Am 20. Januar 2014 wird die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Kometensonde Rosetta ihren im Juni 2011 begonnenen "Winterschlaf" beenden und mit der Erforschung des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko beginnen (Raumfahrer.net berichtete). Im November 2014 soll im Verlauf dieser Mission auch ein Lander abgesetzt werden, der die Oberfläche dieses Kometen audführlicher analysieren wird. Erste Aufnahmen des Zielkometen sollen von Rosetta im März 2014 angefertigt werden.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, ESA, NASA)


» Chang`e 3 auf dem Weg zum Mond
01.12.2013 - Vor knapp 2 Stunden startete die chinesische Mondsonde Chang`e 3 an der Spitze einer modifizierten Trägerrakete vom Typ Langer Marsch 3B zu einer Reise zum Erdtrabanten. Nach 37 Jahren soll erstmals wieder eine unbemannte Landung auf dem Mond stattfinden.
Der Start erfolgte gegen 18.30 Uhr MEZ vom Raumfahrtgelände Xichang aus. Die Startphase konnte komplett aus verschiedenen Perspektiven beobachtet werden. Das Aussetzen der Nutzlast erfolgte knapp 20 Minuten nach dem Start.

Das etwa 3,7 t schwere Raumfahrzeug wird auf seinem etwa 5 Tage dauernden Flug zum Mond drei Antriebsphasen durchführen, in deren Verlauf das Einschwenken in einen Mondorbit vorbereitet wird. Danach folgt ein längeres Bremsmanöver. Anschließend wird zunächst eine Kreisbahn in etwa 100 Kilometern Höhe über der Mondoberfläche angestrebt, deren mondnächster Punkt anschließend auf 15 Kilometer abgesenkt wird.

Am 14. Dezember soll dann die eigentliche Landung eingeleitet und ausgeführt werden. Am Ende wird Chang`e 3, dann um etwa 2,5 t Treibstoffmasse erleichtert, mit maximal 3,8 m/s am Sinus Iridum im Meer des Regens aufsetzen. Zur Wahl des genauen Landepunktes kommen Laserentfernungsmesser, Mikrowellenradar zur Ermittlung von Position und Geschwindigkeit sowie ein Kamerasystem zur Erkennung möglicher Hindernisse zum Einsatz. Der gesamte Landevorgang soll nur etwa 700 Sekunden dauern.

Der Lander trägt auf der Oberseite ein Fahrzeug, welches nach der Landung von einer Rampe auf die Oberfläche des Erdtrabanten gelangen soll. Das Fahrzeug soll sowohl ferngesteuert als auch autonom agieren können. 90 Tage Betriebszeit werden angestrebt, also soll es auch mehrere Nächte überstehen. Dafür wird das Innere des Fahrzeugs mit den Solarzellenpaneelen zugeklappt. Um etwas Wärme zu erzeugen befinden sich Radioisotopenheizelemente mit Plutonium-238 und Wärmeleitungen für die wichtigsten Instrumente an Bord.

Am Instrumentenarm des Yutu genannten Fahrzeugs befinden sich eine Fräse, mehrere (Mikroskop-)Kameras, ein Röntgenspektrometer und ein abbildendes Licht/IR-Spektrometer. Weitere Kameras sind auf einem Mast, der auch die Parabolantenne für schnelle Datenübertragung zur Erde trägt, sowie ringsum am Korpus montiert. Das Fahrzeug verfügt damit unter anderem über Umgebungswahrnehmung, Hinderniserkennung, lokale Fahrwegplanung und "Multi-Rad-Koordinierung" bei Bewegungen.

Das Röntgenspektrometer erfasst Röntgenemissionen von Bodenmaterial, das mit Partikelstrahlen angeregt wurde. Die dabei ausgesandte Strahlung ist von den im Boden vorkommenden Elementen abhängig, woraus sich dessen Bestandteile und die Zusammensetzung ermitteln lassen. Das zweite Spektrometer zerlegt das von einer Probe reflektrierte Licht in einzelne Frequenzen von etwa 450 nm bis 2.400 nm. Damit wird ein Bereich von sichtbarem, grünem Licht bis ins nahe Infrarot erfasst. Auch aus diesen Werten lassen sich Aussagen über die Zusammensetzung des Materials ableiten. Das Neue ist dabei, dass die Aufspaltung des Spektrums in einzelne Wellenlängen durch ein akustisches Verfahren erfolgt. Ein spezieller Kristall ändert seinen Brechungsindex, je nachdem, mit welcher akustischen Frequenz er angeregt wird. Die dafür erforderliche Anregung erfolgt über einen piezoelektrischen Vibrator, der seine Anregung von einem elektrischen Schwingkreis erhält. So können unterschiedliche Wellenlängen auf denselben Sensor geleitet werden, was das Gerät sehr kompakt macht.

Zur weiteren wissenschaftlichen Ausrüstung von Yutu gehört ein Bodenradar, mit dem man Messwerte bis in etwa 100 Meter Tiefe unter der Mondoberfläche gewinnen kann. Damit soll ein Bodenprofil über die gesamte Fahrstrecke erfasst werden.

Der Lander besitzt eigenes Instrumentarium, darunter mehrere Kameras sowie ein UV-Spiegelteleskop, mit dem erstmals hochauflösende astronomische Aufnahmen des Weltalls von der Mondoberfläche aus gemacht werden sollen. Beobachtungsziele sollen Galaxien, Doppelsterne, aktive Galaxienkerne, variable und besonders helle Sterne werden. Das Teleskop ist ein Ritchey-Chretien mit 150 mm Öffnung, das Licht wird über einen dreh- und kippbaren Planspiegel in das feststehende Teleskop gelenkt. Ein CCD-Chip erfasst Licht der Wellenlängen von 245 bis 340 nm mit 13 µm großen Pixeln und soll Lichtquellen bis etwa 13 mag erfassen können.

Ein weiteres Instrument auf dem Lander ist eine Kamera für extremes Ultraviolett. Diese hat ein Gesichtsfeld von 16 Grad bei einer Auflösung von 0,1 Grad. Hauptuntersuchungsgegenstand ist die Plasmashäre der Erde inklusive der Plasmapause. Für den Lander ist eine Funktionsdauer von etwa einem Jahr vorgesehen. Er soll auch über einen Radioisotopengenerator zur Erzeugung elektrischer Energie verfügen.

2015 soll die Mission mit verbesserter Technik wiederholt werden. Für etwa 2018 ist dann eine Probenrückführung von bis zu 2 kg Mondgestein geplant (Chang`e 5). Auch hier ist eine Wiederholung möglich, falls es beim ersten Versuch nicht gelingt. Optimisten sprechen bereits von der Möglichkeit einer bemannten Mondlandung zwischen 2025 und 2030.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: CAST, CCTV, Spaceflight101, Raumcon)


» Wissenschaftliche Ausrüstung von Chang`e 3
03.12.2013 - Die vorgestern Abend gestartete Mondsonde Chang`e 3 soll nach ihrer Landung auf dem Erdtrabanten umfangreiche wissenschaftliche Forschungen ausführen und die dabei anfallenden Daten zur Erde senden. Das erste Bahnmanöver auf dem Weg zum Mond wurde gestern gegen 8.50 Uhr MEZ abgeschlossen.
Die Mission besteht aus einem Lander und einem kleinen Fahrzeug. Beide Systeme haben eine eigene wissenschaftliche Ausrüstung sowie Kameras und Sende-/Empfangsanlagen und können vollkommen unabhängig voneinander operieren.

Das Fahrzeug Yutu (Jadehase) ist mit einem Bodenradar ausgerüstet. Zudem trägt es einen Instrumentenarm, an dem eine Fräse, eine Mikroskopkamera, ein Alpha-Röntgen-Spektrometer sowie ein Spektrometer für sichtbares und nahes Infrarotlicht angebracht sind. Ringsum gibt es außerdem eine ganze Reihe von Kameras, mit denen nicht nur die Umgebung erfasst werden, sondern deren Bilder auch für eine autonome Fahrwegplanung unter Berücksichtigung von erkannten Hindernissen verwendet werden können. Panoramakameras und Navigationskameras sind doppelt ausgelegt, so dass stereoskopische Bilder auch Rückschlüsse auf Größe und Entfernung von Hindernissen erlauben.

Das Röntgenspektrometer erfasst Röntgenemissionen von Bodenmaterial, das mit Partikelstrahlung (Alphateilchen) angeregt wurde. Die dabei ausgesandte Strahlung ist von den im Boden vorkommenden Elementen abhängig, woraus sich dessen Bestandteile und die Zusammensetzung ermitteln lassen.

Das zweite Spektrometer zerlegt das von einer Probe reflektrierte Licht in einzelne Frequenzen von etwa 450 nm bis 2.400 nm. Damit wird ein Bereich von sichtbarem, grünem Licht bis ins nahe Infrarot erfasst. Auch aus diesen Werten lassen sich Aussagen über die Zusammensetzung des Materials ableiten. Das Neue ist dabei, dass die Aufspaltung des Spektrums in einzelne Wellenlängen durch ein akustisches Verfahren erfolgt. Ein spezieller Kristall ändert seinen Brechungsindex, je nachdem, mit welcher akustischen Frequenz er angeregt wird. Die dafür erforderliche Anregung erfolgt über einen piezoelektrischen Vibrator, der seine Anregung von einem elektrischen Schwingkreis erhält. So können unterschiedliche Wellenlängen auf denselben Sensor geleitet werden, was das Gerät sehr kompakt macht.

Zur weiteren wissenschaftlichen Ausrüstung von Yutu gehört ein Bodenradar, mit dem man Messwerte bis in etwa 100 Meter Tiefe unter der Mondoberfläche gewinnen möchte. Damit soll ein Bodenprofil über die gesamte Fahrstrecke erfasst werden.

Der Lander besitzt eigenes Instrumentarium, darunter mehrere Kameras sowie ein UV-Spiegelteleskop, mit dem erstmals hochauflösende astronomische Aufnahmen des Weltalls von der Mondoberfläche aus gemacht werden sollen. Beobachtungsziele sollen Galaxien, Doppelsterne, aktive Galaxienkerne, variable und besonders helle Sterne werden. Das Teleskop ist ein Ritchey-Chretien mit 150 mm Öffnung, das Licht wird über einen dreh- und kippbaren Planspiegel in das feststehende Teleskop gelenkt. Ein CCD-Chip erfasst Licht der Wellenlängen von 245 bis 340 nm mit 13 µm großen Pixeln und soll Lichtquellen bis etwa 13 mag erfassen können.

Ein weiteres Instrument auf dem Lander ist eine Kamera für extremes Ultraviolett. Diese hat ein Gesichtsfeld von 16 Grad bei einer Auflösung von etwa 0,1 Grad. Hauptuntersuchungsgegenstand ist die Plasmasphäre der Erde inklusive der Plasmapause. Für den Lander ist eine Funktionsdauer von etwa einem Jahr vorgesehen. Er soll auch über einen Radioisotopengenerator zur Erzeugung elektrischer Energie verfügen.

Auf dem Weg zum Mond werden drei Bahnmanöver erforderlich, um den korrekten Eintritt in eine Mondumlaufbahn zu gewährleisten. Am 6. Dezember soll dies mit einem längeren Bremsmanöver erfolgen. Danach wird der mondnächste Punkt der zunächst kreisähnlichen Bahn in etwa 100 km Höhe auf 15 km abgesenkt. Anschließend findet die Landung statt. Dabei kommen ein Laserentfernungsmesser, ein Abstands- und Geschwindigkeitsradar sowie Kameras zur Erfassung von Hindernissen zum Einsatz, bevor die Sonde ihr Haupttriebwerk in etwa 4 Metern Höhe abschaltet. Aufgrund der niedrigeren Schwerkraft, fällt der Lander dann relativ langsam zu Boden.

Zielregion ist das Sinus Iridum oder die Regenbogenbucht im Mare Imbrium im Nordwesten der sichtbaren Mondhalbkugel. Hier zieht sich das Mondjura-Gebirge bogenförmig über die nordwestliche Seite mit dem Heraclides-Vorgebirge (oder Kap Heraclides) im Westen und dem Laplace-Vorgebirge (oder Kap Laplace) im Norden. Diese Gebirgsformation ist durch einen Einschlag entstanden, hat einen Durchmesser von 236 km und wird zu bestimmten Mondphasen gut beleuchtet, während der Grund des Kraters noch im Dunklen liegt und zudem mit dunklem Gestein gefüllt ist. Diesen Anblick bezeichnet man auch als Goldenen Henkel des Mondes.

Mittlerweile wird spekuliert, an welchem Punkt genau der Lander niedergehen wird. Ein interessantes Ziel böte der 8 km durchmessende und etwa 1.600 Meter tiefe Krater Laplace A. Der vergleichsweise junge Krater wurde aus dem Basalt eines Mares gebildet. Dabei wurde Material aus dem Inneren über den Rand des Kraters hinaus geschleudert. So wäre bereits die Fahrt zum Krater eine Reise durch die Geschichte der oberen Schichten des Mondes. Damit ließen sich einige bisher noch offene Fragen klären.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: CAST, BISSE, NASA, Spaceflight101, Raumcon)


» SES 8 mit Falcon 9 gestartet
04.12.2013 - In der vergangenen Nacht brachte eine Falcon 9 in der stärkeren Version 1.1 den Luxemburgischen Satelliten SES 8 auf eine Transferbahn zum Geostationären Orbit.
Damit gelang der Firma Space Exploration Technologies (SpaceX) nach mehreren Abbrüchen des Countdowns der erste Start im Auftrag eines kommerziellen Kommunikationssatellitenbetreibers in Richtung Geostationäre Bahn. Der Erfolg gilt als wichtige Voraussetzung für den kommerziellen Erfolg der Firma. Zuvor waren am 25. und 28. November MEZ bereits zwei Starttermine angesetzt worden, bei denen es aber jeweils aufgrund von Problemen mit der umgebauten Anlage nicht zum Start kam.

Der Satellit SES 8 wurde von der Orbital Sciences Corporation auf der Grundlage des Star-2.4-Busses gefertigt, verfügt über 33 Ku-Band-Transponder und hat eine Startmasse von 3.170 kg. Seine Energie bezieht SES 8 aus zwei Solarzellen, die eine Betriebsdauer von mindestens 15 Jahren ermöglichen sollen.

Geplant ist ein Einsatz bei der Position 95 Grad Ost zur Ausstrahlung von Fernsehprogrammen und weiteren Komminkationsdienstleistungen für Indien, Thailand, Vietnam und Laos.

Der Weg zum Geostationären Orbit ist etwas ungewöhnlich. Zunächst startet man in einen sogenannten supersynchronen Geotransferorbit, dessen erdfernster Punkt bei etwa 80.000 km Höhe liegt. Aus dieser Bahn gelingt der Einflug in den Geostationären Orbit mit besonders geringem Triebstoffeinsatz.

Der Satellit wurde auf einer Bahn zwischen 295 und 80.000 Kilometern bei einer Inklination von 20,75 Grad ausgesetzt.

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


» Orions Hitzeschild ist fertiggestellt
06.12.2013 - Am vergangenen Mittwoch traf der erste Thermalschild für MPCV/Orion im Kennedy Space Center auf Merritt Island, Florida ein. Das bemannte Raumfahrzeug der NASA rückt damit der Fertigstellung seines ersten raumflugtauglichen Prototyps ein Stück näher.
Nach gegenwärtigem Zeitplan der US-Raumfahrtbehörde soll der sogenannte Exploration Flight Test-1 (EFT-1), der erste orbitale Einsatz des Orion-Crew Module (CM), bereits im September des kommenden Jahres stattfinden. Zunächst noch ohne Besatzung wird der Erstflug einen temporären Erdorbit mittlerer Höhe ansteuern und anschließend den Wiedereintritt der Raumkapsel mit hoher Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre ermöglichen. Eines der Kernziele von EFT-1 ist entsprechend die Erprobung der thermischen und strukturellen Widerstandsfähigkeit des Crew Module, das in wenigen Jahren Menschen die sichere Rückkehr von Missionen, auch über die niedrige Umlaufbahn hinaus, ermöglichen soll. Der nun ausgelieferte ablative Hitzeschild wird das Testfahrzeug bei seinem Flug durch die oberen Luftschichten unseres Planeten vor der enormen Wärmeentwicklung durch die abbremsenden Reibung schützen. EFT-1 soll mit knapp neun Kilometern pro Sekunde bereits ein Tempo erreichen, das in dieser Hinsicht mit dem Eintrittsszenario der späteren, bemannten Missionen vergleichbar sein wird.

Der Schild wurde seit Januar 2012 von Industriepartnern der NASA gefertigt, die zum Teil bereits ähnliche Strukturen für das Apollo-Programm in den 1960er Jahren lieferten. Das spezielle Kunststoffharz Avcoat, welches die eigentliche Wärmeschutzwirkung des Bauteils bereitstellt, steht in ähnlicher Rezeptur und Verarbeitung also bereits in einer fast 50-jährigen Tradition. Gleiches gilt für die Wabenstruktur des Schildkörpers, in die das Avcoat-Material eingebracht wird. Dennoch stellt Orion im Vergleich zum Command Module Apollos alleine schon aufgrund seiner Dimensionierung in gewisser Weise Neuland dar: Wies bei zweiterem die Grundfläche der Kapsel, und damit des Hitzeschutzes, einen Durchmesser von rund 3,9 Metern auf, beträgt dieser beim Orion-CM immerhin etwa fünf Meter. Dies entspricht einer zu schützenden Fläche, die jene der Apollo-Kapsel um etwa zwei Drittel übersteigt. Der Größenzuwachs des Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) im Vergleich zur Mondkapsel der 1960er und 1970er Jahre liegt vor allem in der erhöhten Mannschaftsstärke von bis zu vier Astronauten, sowie dem breiteren Spektrum möglicher Missionsszenarien begründet. Neben der Bereitstellung einer, auch personellen, Versorgungskapazität für die Internationale Raumstation, soll Orion eben auch die Reise zu nahen Himmelskörpern im Sonnensystem (wieder) möglich machen.

Vor der Fertigstellung des Hitzeschilds hatte die Entwicklung und Erprobung des Orion-Raumschiffs in den vergangenen Monaten bereits einige Meilensteine absolviert: Erst im November verlief, unter anderem, ein Test zur Abtrennung der Schutzverkleidung des Service Module erfolgreich. Zeitgleich konnte der Adapter installiert werden, der das MPCV während des EFT-1 mit der Oberstufe des Launchers verbinden wird. Im September bot sich NASA-Astronauten im Simulator erstmals die Gelegenheit, neu entwickelte Bedienelemente zu testen und sich mit dem allgemeinen Missionsablauf eins bemannten Orion-Starts vertraut zu machen. Im Sommer wurden in Kooperation mit der US-Marine praktische Übungen zur Bergung des Crew Module aus dem Ozean durchgeführt. Das für den finalen atmosphärischen Abstieg und die Wasserung der neuen, bemannten Raumkapsel entwickelte Fallschirmsystem musste sich in den Wochen davor in seinem insgesamt zehnten Falltest bewähren.

Der Start des EFT-1 wird, sollte dieser Termin eingehalten werden können, 2014 zunächst auf dem Trägersystem Delta IV Heavy erfolgen, da das eigentlich für Orion vorgesehene, schwere Space Launch System (SLS), nach einem gegenwärtig noch angepeilten Erststart 2017, erst ab dem kommenden Jahrzehnt zur Verfügung stehen kann. Die Delta-Rakete für den Einsatz im Herbst wird, nach wiederholt bestätigtem Zeitplan des Betreibers United Launch Alliance (ULA), im März an das Kennedy Space Center ausgeliefert werden können.

Insgesamt bleibt der Zeitplan der NASA für die Indienststellung von Orion dennoch ambitioniert. Neben verbleibenden Herausforderungen, Risiken und Unklarheiten technischer Art, insbesondere auch in der Verwirklichung des SLS, hält auch die administrativ-politische Ebene noch das eine oder andere potentielle Hindernis für eine fristgerechte Umsetzung des Programms bereit. So ist zum einen die Mittelverteilung der NASA in ihrer gegenwärtigen Phase der Umorientierung und Budgetknappheit durchaus nicht endgültig gesichert, während andererseits die Kooperation mit Europa, vorläufig zuständig für das Orion-SM, für beide Seiten weiterhin ein hohes Maß an Koordination und Bereitschaft zum Interessenausgleich durch Kooperation voraussetzt.

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(Autor: Michael Clormann - Quelle: NASA, ESA, nasaspaceflight.com, Raumcon)


» Jupitermond Europa: Ozean formt die Oberfläche
07.12.2013 - Bereits seit längerem wird vermutet, dass sich unter der Oberfläche des Jupitermondes Europa in 10 bis 20 Kilometern Tiefe ein gigantischer Ozean aus flüssigem Wasser befindet. Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass dieser Ozean für die Entstehung der zerfurchten Oberfläche des Mondes mitverantwortlich sein könnte.
Mit einem Durchmesser von 3.121 Kilometern ist der Jupitermond Europa zwar der kleinste der vier Galileischen Monde, mit etwa 3 Gramm pro Kubikzentimeter verfügt er jedoch zugleich über eine ungewöhnlich hohe Dichte. Über einen Kern aus Eisen und Nickel, so die allgemein anerkannte Theorie über den inneren Aufbau dieses Mondes, befindet sich ein Mantel aus Silikatgestein. Die Oberfläche Europas wird dagegen von einem 15 bis 20 Kilometer dicken Panzer aus Wassereis gebildet, welcher aufgrund der sehr niedrigen Temperaturen auf der Mondoberfläche - minus 160 Grad Celsius am Äquator, bis zu minus 220 Grad Celsius in den Polarregionen - steinhart gefroren ist. Die Oberfläche des Mondes wird dabei von einem filigranen Netz aus kilometerlangen Furchen geprägt, welches diese äußere Eisschicht regelrecht zerschneidet.

Noch faszinierender als die auffällig zerklüftete Eisschicht des Jupitermondes ist jedoch, was sich unmittelbar darunter verbirgt: Ein unterirdischer Salzwasserozean, welcher durch Gezeitenkräfte und die im Inneren des Mondes gespeicherte Wärme eisfrei gehalten wird und der laut aktuellen Berechnungen über eine Tiefe von bis zu 100 Kilometern verfügen könnte. Sollte dies zutreffen, so würde sich auf Europa mehr als die doppelte Menge des in den irdischen Ozeanen enthaltenen Wassers befinden. Dieser den ganzen Mond umspannende Ozean ist der Grund dafür, dass die Eiskruste mechanisch von dem Kern des Mondes und von dessen Mantel aus Silikatgestein abgekoppelt ist.

Bereits im Jahr 1998 legten die Messungen eines Magnetometers an Bord der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Jupitersonde Galileo die Existenz dieser schwer zugänglichen Wassermassen nahe. Bis heute sind jedoch viele der Eigenschaften dieses unterirdischen Ozeans unbekannt - etwa, ob dort Bedingungen herrschen, welche eventuell die Entstehung und Weiterentwicklung von primitiven Lebensformen ermöglichen könnten.

Neue Computermodelle, welche von Wissenschaftlern der University of Texas in Austin/USA und dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau erstellt wurden, erlauben jetzt jedoch einen ersten "Blick" unter die Eisdecke. Die Simulationen der Wissenschaftler zeigen, welche Strömungen in diesem Ozean vorherrschen.

"Die Bewegungen in Europas Ozean werden durch Temperaturunterschiede angetrieben", so Dr. Johannes Wicht vom MPS. Wärmeres und somit leichteres Wasser steigt nach oben, kälteres Wasser sinkt dagegen in die Tiefe. Diese Bewegung, welche in vergleichbarer Weise zum Beispiel auch beim Erhitzen von Wasser in einem Kochtopf auftritt, wird als Konvektion bezeichnet. Durch sie wird Wärme aus den Tiefen des Ozeans in dessen höheren Schichten transportiert.

In ihren Berechnungen berücksichtigten die Wissenschaftler, dass im Wesentlichen zwei Effekte die Wasserströmungen in dem unterirdischen Ozean bestimmen. Zum einen steigt durch die Konvektion wärmeres Wasser aus dem Inneren des Mondes nach oben, zum anderen wirkt sich jedoch auch die Rotation des Mondes auf das Strömungsverhalten des Wassers aus, welches dabei durch die Corioliskraft abgelenkt wird.

"Wie genau das Wasser fließt, ergibt sich aus dem Zusammenspiel beider Einflüsse", so Dr. Wicht. "In Europas Ozean scheint sich die Corioliskraft weniger stark auszuwirken, als bisher angenommen. Darum unterscheiden sich unsere neuen Computermodelle entscheidend von ihren Vorgängern".

"Unsere Computersimulationen zeigen, dass die Konvektion in der Äquatorregion stärker ist als an den Polen. Darum ist das Wasser in niedrigen Breiten wärmer und die Eisdecke wird effektiver geheizt", fasst Dr. Wicht die Ergebnisse zusammen. Ob und wie genau diese in Richtung Oberfläche transportierte Wärme auch für die Entstehung der Rissmuster in der Eisschicht auf der Oberfläche verantwortlich ist, konnte bisher jedoch noch nicht endgültig geklärt werden. Auffällig ist jedoch, dass diese Muster speziell im Bereich des Äquators besonders stark ausgeprägt sind. Möglicherweise, so die Wissenschaftler, spielt dabei aber nicht nur die höhere Temperatur eine Rolle, denn das von unten erwärmte Eis verfügt zusätzlich über einen geringeren Salzgehalt.

"Beides sorgt dafür, dass dieses Eis leichter ist als die darüber liegende Schicht und zur Oberfläche drängt", so Dr. Wicht weiter. Diese Bewegungen im Eis führen wahrscheinlich zu den diversen Brüchen und Rissen.

Neben den Wasserbewegungen in radialer Richtung stießen die Planetenforscher auch auf drei ausgeprägte Strömungen, welche weitestgehend parallel in West- beziehungsweise Ostrichtung verlaufen. Am Äquator fließt das Wasser nach Westen, in den Polregionen dagegen nach Osten. Ob auch diese sogenannten Jetstreams Auswirkungen auf die darüber liegende Eisdecke haben, ist allerdings unklar. Die hier kurz vorgestellten Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift "Nature Geoscience" unter dem Titel "Ocean-driven heating of Europa’s icy shell at low latitudes" publiziert.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung)


» Chang`e 3 im geplanten Mondorbit
07.12.2013 - Die chinesische Mondsonde hat gestern vormittag das erste Ziel ihres Fluges erreicht, den Eintritt in eine Mondumlaufbahn.
Nach dem Start am 1. Dezember wurden zwei Anpassungsmanöver ausgeführt. Das erste fand am 2. Dezember statt und verlief erfolgreich. Das zweite Manöver am 3. Dezember war so genau, dass man ein drittes, das eigentlich für den 5. Dezember vorgesehen war, weglassen konnte.

Am Freitag erfolgte gegen 10.47 Uhr MEZ das 361 Sekunden andauernde Bremsmanöver, an dessen Ende sich Chang`e 3 in einem etwa 100 Kilometer über der Mondoberfläche liegenden Orbit befand.

Für den 10. Dezember ist eine Absenkung des mondnächsten Punktes auf etwa 15 Kilometer geplant. Aus dieser Bahn heraus erfolgt dann am 14. Dezember die eigentliche Landung. Dabei ist geplant, dass das Haupttriebwerk gegen 16.22 Uhr MEZ für etwa 700 Sekunden in Betrieb genommen wird. Etwa 100 Meter über dem Mondboden soll die Sonde zum Stillstand kommen, die Umgebung erfassen und eventuellen Hindernissen ausweichen. Die Landung im Sinus Iridum soll gegen 16.35 Uhr abgeschlossen sein. Am Landeort scheint dann bereits seit einigen Stunden die Sonne. Hindernisse werfen lange Schatten und sind so für das System leichter erkennbar.

Etwa 5 Stunden nach der Landung soll die Prozedur beginnen, mit der das Mondfahrzeug Yutu auf den Boden gelangt. Dazu muss die Rampe, auf der der Rover bereits steht, seitwärts geschoben und heruntergelassen werden. Der heikle Vorgang soll knapp 2 Stunden in Anspruch nehmen.

Etwa 9 Stunden nach der Abtrennung des Fahrzeugs soll mit einer seiner Kameras ein Bild angefertigt werden, auf dem beide Teile des chinesischen Mondlandesystems zu sehen sein sollen. Danach beginnt sowohl die auf 90 Tage ausgelegte Erkundungsmission des Rovers als auch die einjährigen Forschungsarbeiten mit dem Lander, die nach jeweils knapp 2 Wochen während der Mondnacht unterbrochen wird.

An Bord des Landers befinden sich optische Kameras, Funkübertragungseinrichtungen, eine UV-Kamera zur Erforschung der Plasmaspäre der Erde und ein 150-mm-Teleskop mit UV-CCD-Detektor zur Erforschung kosmischer Strahlungsquellen. Yutu verfügt ebenfalls über mehrere Kameras an einem Mast, am Korpus und am Instrumentenarm. Außerdem werden laufend Messungen mit einem Bodenradar vorgenommen, dessen Mikrowellen bis etwa 100 Meter tief in den Mondboden eindringen und aus dessen Reflexionen sich Aussagen über die Bodenbeschaffenheit herleiten lassen. An ausgewählten Bodenstellen kann mit einer Fräse Mondmaterial freigelegt und anschließend mit einer Mikroskopkamera betrachtet oder seine Zusammensetzung mit einem im optischen Bereich sowie im Infrarot arbeitenden abbildenden Spektrometer und mit einem Alpha-Röntgen-Spektrometer erfasst werden.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: CCTV, BISSE, Raumcon, Spaceflight101)


» Proton-M startet mit Inmarsat 5 F1
08.12.2013 - Heute Mittag gegen 13.12 Uhr MEZ startete vom Kosmodrom Baikonur aus eine Proton-M-Trägerrakete mit weiter entwickelter Bris-M-Oberstufe mit einem Kommunikationssatelliten für Inmarsat ins All.
Der Start der Rakete, das Absetzen der Orbitaleinheit und die ersten 4 Antriebsphasen der Bris-M verliefen erfolgreich. Eine letzte Zündung steht in der Nacht gegen 4.30 Uhr noch bevor. Dabei soll das Triebwerk der Oberstufe noch etwa dreieinhalb Minuten arbeiten. Danach soll der Satellit in einer geostationären Transferbahn abgesetzt werden.

Inmarsat 5 F1 wurde von Boeing auf der Basis des BSS-702HP gebaut, besitzt eine Startmasse von 6.100 kg und verfügt für Bahnänderungen und Lageregelung über elektrisch betriebene Ionentriebwerke, die Xenon als Arbeitsgas verwenden. Der Satellit beziht Energie für Antrieb und Nutzlast aus zwei entfaltbaren Solarzellenpaneelen (15 kW Leistung) und Batterien. Er soll in dieser Konfiguration mindestens 15 Jahre funktionieren.

Die Kommunikationsnutzlast umfasst 89 Ka-Band-Transponder zur Abdeckung einer großen Bandbreite mobiler Dienste. Dazu gehören Breitbandkommunikation von Schiffen und Flugzeugen aus, mobiles Videostreaming in hoher Qualität sowie die Weiterleitung von Sprachbotschaften und Daten.

Inmarsat 5 F1 ist der erste einer Serie von 4 Satelliten, mit denen Inmarsat eine weltweite Abdeckung der angebotenen Dienste erreichen möchte.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: Roskosmos, ILS, Boeing, Skyrocket, Raumcon)


» Morgen soll ein chinesischer Mondlander starten
30.11.2013 - Dies ist einer Veröffentlichung der ESA zu entnehmen. Chinesische Offizelle sprechen hingegen von den ersten Tagen im Dezember. Der Lander führt auch ein kleines Fahrzeug mit, welches zur Erkundung der Umgebung des Landeortes eingesetzt werden soll.
Der Start der dritten Mondsonde Chang’e 3 aus dem Land der Mitte soll am 1. Dezember gegen 19 Uhr MEZ vom Raumfahrtgelände bei Xichang erfolgen. Als Träger kommt eine modifizierte CZ 3B zum Einsatz. Sie soll das 3,7 t träge Mondflugsystem ins All hieven. Der Flug zum Mond dauert etwa 5 Tage.

Am 14. Dezember, soll der Lander mit einer Masse von etwa 1,2 t weich auf dem Mondboden in der Regenbogenbucht Sinus Iridum im Meer des Regens (Mare Imbrium) auf der nördlichen Hemisphäre des Erdtrabaneten sanft niedergehen. Er ist etwa 2,5 m breit und tief und ist mit ausgefahrenen Landebeinen mehr als 3 Meter hoch. Obenauf sitzt das etwa handwagengroße Fahrzeug, das auf einer Rampe stehend nach unten geschwenkt wird und von da an sowohl ferngesteuert als auch autonom operieren soll.

Der Lander verfügt über Kameras und Kommunikationseinrichtungen. Das Fahrzeug trägt den Namen Yutu, was für den Jadehasen, der ein Begleiter der Mondgöttin Chang’e ist, steht. Es besitzt 6 Räder mit Elektroantrieb, von denen die äußeren lenkbar sind, einen aufrichtbaren Mast mit Kameras sowie Sende- bzw. Empfangsantenne, zwei Solarzellenpaneele, weitere Kameras und Messeinrichtungen sowie einen Instrumentenarm, an dem eine Fräse und eine Kamera für Nahaufnahmen nebst Beleuchtung angebracht sind.

Yutu kann während der langen und kalten Mondnacht die Masten wieder einklappen und sich mittels der Solarzellenpaneele "verschließen". Damit soll gewährleistet werden, dass die Geräte eine Mondnacht überstehen können. Ob dies gelingt, wird sich zeigen.

Falls alles wie geplant oder besser verläuft, dann soll Yutu 90 Tage lang die Mondoberfläche erkunden. Dabei will man dem kleinen Gefährt zunehmend Autonomie gewähren und damit die Eignung der programmierten Software für diese Zwecke erproben.

Für 2015 ist mit Chang’e 4 eine Wiederholung des Unternehmens geplant. Allerdings wird man aus den Erfahrungen mit Yutu lernen und Verbesserungen entwickeln. Außerdem soll der Grad der Autonomie erhöht werden. Für etwa 2018 ist dann eine Mission vorgesehen, bei dem Bodenproben vom Mond zur Erde gebracht werden. Zuvor soll ein Hochgeschwindigkeitseintritt in die Erdatmosphäre, wie er bei diesem Unternehmen zu erwarten ist, bei einer speziellen Mission getestet werden.

Die Kommunikation wird zum einen über Empfangs- und Sendeeinrichtungen in Jiamusi und Kashgar erfolgen, zum zweiten nimmt man auch internationale Unterstützung in Anspruch. So werden Empfangsanlagen in Kourou beim Start am 1. und beim Eintritt in eine Mondumlaufbahn am 6. Dezember in Betrieb und ausgerichtet sein. Des Weiteren sollen Daten auch über ESA-Stationen im spanischen Cebreros und im australischen New Norcia empfangen werden. Mit den dort vorhandenen technischen Mitteln lässt sich die Position der Sonde im Mondorbit genauer vermessen. Beteiligt an diesen Operationen ist auch das Satellitenkontrollzentrum in Darmstadt.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: CAST, CCTV, ESA, Raumcon)



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Mars Aktuell: Mangalyaan unterwegs zum Mars von Redaktion



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» Mangalyaan unterwegs zum Mars
01.12.2013 - Am 30. November, ab 19.19 Uhr MEZ wurde die indische Marssonde Mangalyaan im Verlauf einer gut 22 Minuten andauernden Antriebsphase auf eine Flugbahn zum Roten Planeten gebracht. Diesen soll sie am 24. September 2014 erreichen.
Nach dem Start der Sonde am 4. November wurde der erdfernste Punkt der Bahn insgesamt 7 Mal unter Einsatz des 440 N starken Haupttriebwerks erhöht, am Ende (seit dem 10.11.) auf 194.676 km. Danach wurden weitere Systeme der Sonde aktiviert und getestet. Am 20. November wurde ein erstes Bild der Kamera zur Erde übertragen. Es zeigt einen Teil der Erdoberfläche, darunter den indischen Subkontinent, aus einer Entfernung von etwa 70.000 Kilometern.

Beim 7. Einsatz des Triebwerks, der 22 Minuten und 8 Sekunden dauerte, wurde die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs um 648 Meter pro Sekunde erhöht und damit die Bahn so weit "aufgebogen", dass Mangalyaan dem Schwerefeld der Erde entkommen konnte und sich nun auf einer langgestreckten Übergangsbahn dem Mars nähert. Hier soll das Triebwerk im September nächsten Jahres dafür sorgen, dass die Sonde nicht am Roten Planeten vorbei fliegt, sondern so weit bremsen, dass Mangalyaan zu einem Marssatelliten wird. Zwischendurch werden noch einige kleine Bahnkorrekturmanöver fällig.

Das Triebwerk (Liquid Apogee Motor), der Held dieser Geschichte, ist sehr robust ausgelegt. Es funktioniert bei Treibstoffdrücken von of 0,9 bis 2,0 MPa, Treibstofftemperaturen von 0 bis 65°C, Brennstoff-Oxydator-Mischungsverhältnissen von 1,2 bis 2,0 sowie Spannungen von 28 bis 42 Volt und könnte fast eine Stunde lang Dauerfeuer geben (3.000 s).

Am Mars angekommen soll Mangalyaan aus einer elliptischen Umlaufbahn heraus Daten über den Roten Planeten sammeln. Dafür verfügt es über fünf wissenschaftliche Instrumente. Mit dem Lyman Alpha Photometer soll die Ausdünnung der Hochatmosphäre des Mars untersucht und das Verhältnis der beiden Isotope Wasserstoff und Deuterium bestimmt werden. Mit der MARS Colour Camera sollen Bilder der Marsoberfläche sowie der Marsmonde in unterschiedlicher Auflösung gelingen. Der Martian Exospheric Neutron Composition Explorer dient der Bestimmung der Zusammensetzung der oberen Atmosphärenschichten vom Mars. Mit dem Methane Sensor for MARS, will man zudem das Vorhandensein vom Methan in der Atmosphäre nachweisen. Das Thermal Infrared Imaging Spectrometer hat den Zweck, Daten über die Struktur und Zusammensetzung der Marsoberfläche zu gewinnen.

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(Autor: Günther Glatzel - Quelle: ISRO, Spaceflight101, Raumcon)



 

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Saturn Aktuell: Neue Aufnahmen vom Nordpol-Hexagon des Saturn von Redaktion



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» Neue Aufnahmen vom Nordpol-Hexagon des Saturn
07.12.2013 - Kürzlich angefertigte Aufnahmen der Raumsonde Cassini zeigen die Nordpolregion des Saturn und ein dort seit mindestens 33 Jahren aktives, rund 30.000 Kilometer durchmessendes Sturmgebiet. Aus diesen Bildern wurden verschiedene Videosequenzen erstellt.
In der Atmosphäre des zweitgrößten Planeten unseres Sonnensystems, dem rund 120.000 Kilometer durchmessenden Gasplaneten Saturn, geht es recht turbulent zu. Direkt über dessen Nordpol befindet sich das Zentrum eines gigantischen Polarwirbels, welcher einem Durchmesser von fast 30.000 Kilometern aufweist.

Der zentrale Wirbel, welcher sich exakt über der Rotationsachse des Ringplaneten gebildet hat, erstreckt sich über eine Breite von rund 10. 000 Kilometern. Umgeben ist dieses Sturmgebiet von einer Wolkenstruktur, welche die Form eines nahezu regelmäßigen Sechsecks aufweist. Zusätzlich existieren zahlreiche weitere Wirbel im Inneren dieser Struktur. Die größten von ihnen verfügen über Durchmesser von bis zu 3.500 Kilometern und fallen damit mehr als doppelt so groß wie die größten Wirbelstürme auf der Erde aus.

Verursacht wird diese auch als "Nordpol-Hexagon" bezeichnete Struktur durch jetstream-artige Winde, welche sich mit Windgeschwindigkeiten von mehr als 320 Kilometern pro Stunde um das Zentrum des Hexagons bewegen. Unklar ist jedoch, warum sich diese Struktur über dem Nordpol des Saturn bilden konnte, während über dem Südpol kein vergleichbares Phänomen zu beobachten ist. Auch bei den anderen Gasplaneten unseres Sonnensystems wurden bisher keine vergleichbaren Strukturen entdeckt.

"Bei diesem Sechseck handelt es sich um Luftströmungen. Vergleichbare Wetterphänomene zeichnen sich in der Regel durch starke Turbulenzen und eine hohe Instabilität aus", so Andrew Ingersoll vom Cassini Imaging Team am California Institute of Technology in Pasadena/Kalifornien. "Ein Hurrikan auf der Erde existiert normalerweise lediglich über einen Zeitraum von etwa einer Woche. Diese Struktur ist jedoch bereits seit Jahrzehnten, vielleicht sogar schon seit Jahrhunderten aktiv."

Erstmals abgebildet wurde das anscheinend mehrere 100 Kilometer in die Tiefe reichende Hexagon in den Jahren 1980 und 1981 von den beiden von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2. Trotz dieses langen Zeitraumes ist es aber immer noch unverändert aktiv. Mittlerweile konnte es auch von der Raumsonde Cassini ausführlicher untersucht werden.

Diese Raumsonde befindet sich seit dem 1. Juli 2004 in einer elliptischen Umlaufbahn um den zweitgrößten Planeten unseres Sonnensystems und untersucht dabei die Atmosphäre, die 62 bisher bekannten Monde und das Ringsystem des Saturn mit 12 wissenschaftlichen Instrumenten. Durch gezielt herbeigeführte Veränderungen der Neigung der Cassini-Flugbahn gegen die Umlaufbahn des Saturn ergeben sich bei der Abbildung des Saturn und von dessen Monden und Ringen immer wieder unterschiedliche Perspektiven.

Begünstigt durch den gegenwärtig immer weiter fortschreitenden Frühling auf der Nordhemisphäre des Saturn und den damit verbundenen besseren Lichtverhältnissen rund um den Nordpol, welcher in den vergangenen Jahren nicht von der Sonne beleuchtet wurde, ergaben sich während der letzten Monate mehrfach Gelegenheiten, um das Nordpol-Hexagon auch im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts abzubilden. Zusätzlich kommt den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern auch die gegenwärtige Flugbahn der Raumsonde zu Hilfe, welche derzeit eine relativ hohe Inklination aufweist und somit einen guten Blick auf die beiden Pole des Saturn gestattet.

Auf diese Weise gelangen den Wissenschaftlern die bisher besten Aufnahmen des Nordpol-Hexagons, welche kürzlich der Öffentlichkeit präsentiert wurden. Auf den angefertigten Bildern sind die Rotation des zentralen Polarwirbels und diverse kleinere Sturmwirbel erkennbar, welche sich rasch bewegen, während das eigentliche Sechseck seine Form und Größe kaum ändert. Im Rahmen dieser Beobachtungen war es erstmals möglich, die Bewegungen der Luftströmungen in dem Sturmgebiet über einen längeren Zeitraum aus einer günstigen Perspektive und in verschiedenen Wellenlängenbereichen des Lichts zu verfolgen und einzelne Strukturen rund um den Nordpol des Saturn näher zu untersuchen.

"Im Inneren des Hexagons befinden sich nur wenige größere Dunstpartikel, dafür aber Konzentrationen von kleineren Partikeln. Außerhalb der Struktur verhält es sich dagegen genau umgekehrt", so Kunio Sayanagi von der Hampton University in Virginia/USA, ein weiterer Mitarbeiter des Cassini Imaging Team. "Der hexagonale Jetstream wirkt dabei wie eine Art Barriere und führt zu etwas, das dem Ozonloch über der Antarktis gleicht."

Auch das Ozonloch über der Antarktis wird von beständig wehenden Winden, welche eine gewissen Ähnlichkeit mit den Winden rund um das Nordpol-Hexagon auf dem Saturn aufweisen, umschlossen und begrenzt. Speziell während der Wintermonate auf der Südhemisphäre der Erde laufen über der Antarktis verschiedene chemische Prozesse ab, welche das dort in der Atmosphäre enthaltene Ozon in seine einzelnen chemischen Bestandteile aufspalten. Die umgebenden Jetstream-Winde verhindern, dass weiteres Ozon nachströmt und die sich bildende "Lücke" - das Ozonloch - auffüllt. Die vergleichbaren Winde auf dem Saturn verhindern, dass größere Dunstpartikel in das Innere des dortigen Nordpol-Hexagons gelangen.

Diese größeren Aerosole bilden sich durch die Bestrahlung der Hochatmosphäre des Saturn mit Sonnenlicht, welches allerdings erst seit etwa vier Jahren den Nordpol des Saturn erreichen kann. Möglicherweise, so die Vermutung der Wissenschaftler, wird die Bildung von größeren Partikeln im Verlauf der nächsten Jahre noch zunehmen.

"Je weiter wir uns der Sommersonnenwende auf dem Saturn im Jahr 2017 nähern, desto mehr werden sich auch die Lichtverhältnisse am Nordpol verbessern. Wir freuen uns schon darauf, diese Veränderungen innerhalb und außerhalb des Hexagons verfolgen zu können", so Scott Edgington, der stellvertretende Projektwissenschaftler der Cassini-Mission am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA.

Aus den verschiedenen Einzelaufnahmen der Raumsonde Cassini haben die an dieser Mission beteiligten Mitarbeiter mehrere Animation erstellt, welche auf den entsprechenden Internetseiten des JPL und der Cassini-Missionsseite abrufbar sind. Die für die Videosequenzen verwendeten Aufnahmen wurden bereits im Dezember 2012 angefertigt.

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: JPL)



 

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ISS Aktuell: Progress-M 21M manuell angekoppelt von Redaktion



• Progress-M 21M manuell angekoppelt «mehr» «online»


» Progress-M 21M manuell angekoppelt
30.11.2013 - In der Nacht wurde das unbemannte Raumschiff, das etwa 2,4 t Fracht transportiert, am Heck der Internationalen Raumstation angekoppelt.
Zunächst sah alles nach einem glatten Durchlauf aus. Das Raumschiff näherte sich zielstrebig der Raumstation, umrundete diese teilweise in etwa 250 Metern Abstand, um so an die richtige Position für den Endanflug zu gelangen. Diesen begann es dann zur richtigen Zeit und näherte sich dem Swesda-Heck bis auf etwa 53 Meter.

Danach schaltete die Software aus bisher unbekanntem Grund auf den Modus "Position halten" um. Als man dies erkannt hatte, übernahm Oleg Kotow aus dem Inneren der Station die Kontrolle über das anfliegende Raumschiff. Dazu existiert eine TORU für Телеоператорный Режим Управления (deutsch etwa so viel wie Schaltpult für Teleoperationen) Einrichtung, mit der man die Operationen des Raumschiffs über zwei Steuerhebel ähnlich wie bei einem Computerspiel kontrollieren kann.

Mit hoher Präzision erfolgte dann die Ankopplung gegen 23.30 Uhr MEZ, nur etwa 3 Minuten später als geplant. An den zurückliegenden Tagen hatte Kotow diesen Vorgang zuvor noch einmal trainiert. Mit den beiden Joysticks steuert man nicht nur die Vorwärts-rückwärts-Bewegung sowie die Korrektur von Links-rechts- bzw. Oberhalb-unterhalb-Abweichungen sondern es werden auch die Winkel der Fluglage eingestellt. Zum einen muss das Raumschiff so ausgerichtet werden, dass die Längsachse des Raumschiffs mit der der Station übereinstimmt, zum zweiten muss auch der Winkel, den die Solarzellen zur Station einnehmen eingehalten werden, insgesamt betrifft die Fluglage drei verschiedene Drehachsen. Zudem muss man darauf achten, dass man in der Querrichtung eine Geschwindigkeit von etwa Null hat und diese in Längsrichtung bei etwa 20 cm/s liegt.

Ein Test, bei dem sich das Raumschiff allerdings nur bis auf etwa 3 km der Raumstation näherte, gelang am Mittwoch. Zuvor hatte es bereits im vergangenen Jahr einen Test mit dem Raumschiff Progress-M 15M gegeben, der im zweiten Anlauf ebenfalls erfolgreich verlief.

Der Frachter war am 25. November vom Kosmodrom Baikonur aus gestartet. Er bringt insgesamt 2,4 t Fracht zur Internationalen Raumstation, darunter 670 kg Treibstoffe, 420 kg Wasser, 300 kg Materialien für wissenschaftliche Untersuchungen, 187 kg Nahrungsmittel, 178 kg Materialien für die NASA, 134 kg Ausrüstung für die russischen Raumfahrer, 122 kg medizinische Materialien sowie weitere Betriebsmittel, Ausrüstungen, Ersatzteile, Dokumentationen und persönliche Artikel, darunter Weihnachts- bzw. Neujahrspost für die Raumfahrer.

Progress-M 21M soll nach gegenwärtiger Planung am 13. Juni 2014 von der Station abkoppeln und dadurch Platz machen für das letzte ATV der ESA.

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



 

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"InSpace" Magazin #506
ISSN 1684-7407


Erscheinungsdatum:
9. Dezember 2013
Auflage: 4967 Exemplare


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