InSpace Magazin #524 vom 25. August 2014

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #524
ISSN 1684-7407


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Intro von Simon Plasger

Sehr verehrte Leserinnen und Leser,

in der aktuellen Ausgabe unseres Magazin finden Sie unter anderem etwas über die Sonde Venus Express, die in letzer Zeit einige riskante Manöver durchgeführt hat, von denen nicht sicher war, dass VEX sie überleben würde. Aber es hat geklappt! Was das für Manöver waren und wie es jetzt mit VEX weitergeht sowie natürlich vieles mehr, finden Sie in den nächsten Zeilen.

Viel Freude bei der Lektüre dieser Ausgabe wünscht Ihnen

Simon Plasger

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Updates / Umfrage

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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.

» Mitarbeit bei Raumfahrer.net
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News

• Electron: Satellitenstart für fünf Millionen Dollar «mehr» «online»
• Feststoffbooster des Space Launch System bestehen CDR «mehr» «online»
• Für Gaia beginnt nun der Routinebetrieb «mehr» «online»
• Rosettas Komet: Eine stark variierende Oberfläche «mehr» «online»
• Erdbeobachtungssatellit WorldView 3 im All «mehr» «online»
• Orbital baut, Arianespace startet Hylas 4 für Avanti «mehr» «online»
• Zwei Sternentstehungsgebiete im Kiel des Schiffes «mehr» «online»
• Die letzten Runden von Venus-Express «mehr» «online»


» Electron: Satellitenstart für fünf Millionen Dollar
11.08.2014 - Mit der leichten Trägerrakete Electron möchte Rocket Lab einen erschwinglichen Zugang zum Weltraum für Nutzlasten bis 110 kg anbieten.
Das neuseeländische Weltraumstartup Rocket Lab entwickelt mit Electron eine neue, besonders leichte Trägerrakete, mit der ab 2015 Satelliten für rund fünf Millionen US-Dollar pro Start in einen niedrigen Erdorbit (Low Earth Orbit, LEO) transportiert werden sollen.

Mit der Rakete will Electron Nutzlasten mit einer Masse von bis zu 110 Kilogramm starten, deutlich weniger als die europäische Ariane mit einer maximalen Nutzlast von rund 20 Tonnen. Die dreistufige Electron ist mit einer Höhe von rund 18 Metern und einem Durchmesser von einem Meter allerdings auch deutlich kleiner als die Ariane mit ihrer Höhe von 54 Metern bei 5,4 Metern Durchmesser.

Leicht = günstig
Der Clou bei Electron ist ihre geringe Masse von rund 10 Tonnen inklusive Tank. Erreicht wird das durch eine Fertigung aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Die so eingesparte Masse erlaubt einen ungewöhnlich geringen Treibstoffverbrauch. Laut Rocket Lab werde für einen Start weniger Treibstoff benötigt, als für einen Flug von Los Angeles nach San Francisco.

Neben den im Vergleich zu bisherigen Starts um rund das Zehnfache reduzierten Kosten soll auch die Wartezeit der Kunden stark schrumpfen, um durchschnittlich 91%. Mit verantwortlich für die günstigen Konditionen ist die Verwendung handelsüblicher State-of-the-art-Komponenten, etwa in der Avionik der Raketen.

Rocket Lab plant zwei Starts pro Woche bzw. 100 Starts im Jahr. Eine hohe Startfrequenz bei geringen Kosten sieht das Unternehmen als den Missing Link der Raumfahrt.

Nach den Vorstellungen von Rocket Lab kann eine so realisierbare um Größenordnungen höhere Anzahl an Erdtrabanten u.a. zum Aufbau einer globalen satellitengestützten Breitbandanbindung oder besserer Wettervorhersage beitragen, sowie bei Aspekten der Erdbeobachtung, etwa in der Katastrophenprognose oder der Überwachung und Erforschung natürlicher Rohstoffvorkommen zum Tragen kommen.

Our mission is to make space open for business
Rocket Lab-Gründer und technischer Direktor Peter Beck (36), ehemaliger Wissenschaftler bei den Crown Research Institutes, einer 1992 von der Neuseeländischen Regierung ins Leben gerufenen Forschungsgemeinschaft, beschreibt die Vision seines Unternehmens: Ähnlich wie das Model T von Ford Mobilität für jedermann brachte, will sein Unternehmen einen einfachen und günstigen Zugang zum Weltraum für Unternehmen ermöglichen.

Der Erstflug einer Electron soll 2015 stattfinden, die Aufnahme des kommerziellen Betriebs ist für das selbe Jahr geplant. 30 Aufträge für Satellitenstarts habe Rocket Lab bereits.

Die 80 bisher erfolgten Starts des 2007 gegründeten Unternehmens, bei denen eine maximale Aufstiegshöhe von 100 km erreicht wurde, machen deutlich, dass die ambitionierten Pläne von Rocket Lab über reine Gedankenspiele und Konzeptstudien hinausgehen.

Eine durch günstige Startmöglichkeiten befeuerte exponentiell ansteigende Zahl von Satelliten führt zu einem potenziell gefährlich hohem Niveau an Weltraummüll, ein Problem, das zunehmende Bedeutung für die erdnahe Raumfahrt erlangte. Zwar werden bereits verschiedene Konzepte zur Müllbeseitigung im Orbit untersucht - dies beinhaltet sowohl die Konzeption von Satelliten, die zu einem eigenständigen De-Orbiting fähig sind, als auch die aktive Müllbeseitigung durch verschiedene fliegende Systeme - einer praktischen und standardmäßigen Umsetzung ist man jedoch noch nicht nah.

In wie weit die von Rocket Lab gestarteten leichteren Satelliten, die eine prognostizierte Betriebszeit von fünf bis sieben Jahren haben sollen, in diesem Kontext einzuordnen sind, bleibt abzuwarten.

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(Autor: Roman van Genabith - Quelle: ESA, Rocket Lab, stuff.co.nz)


» Feststoffbooster des Space Launch System bestehen CDR
12.08.2014 - Die Herstellerfirma ATK (Allied Techsystems) hat zusammen mit der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA das Critical Design Review (CDR) für die neuen 5-Segmente-Feststoffbooster der neuen Schwerlastrakete der NASA, das Space Launch System (SLS), abgeschlossen.
Die Entwicklung der neuen Schwerlastrakete der NASA, das Space Launch System (SLS), macht stetig Fortschritte. Ein Meilenstein dieser Entwicklungsarbeiten besteht darin, dass das Team, das für die Entwicklung der Booster zuständig ist, am 6. August erfolgreich das Critical Design Review, eine rigorose Designprüfung, für diese Komponente abgeschlossen hat. An diesem Prozess, bei dem fast 1.200 Dokumente bezüglich der Feststoffbooster im Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, begutachtet und überprüft wurden, waren mehr als 330 Experten von verschiedenen NASA-Zentren und der Herstellerfirma ATK waren beteiligt. „Diesen Meilenstein zu erreichen, ist eine große Errungenschaft für die NASA und ATK, um die Booster für das Space Launch System zu bauen“, meinte Charlie Precourt, Vizechef von ATK.

Mit diesem abgeschlossenen Critical Design Review können nun Qualifikationstests des Designs der Feststoffbooster beginnen. Ein Bestandteil dieser Tests ist die Testzündung eines Boosters, genannt QM-1 (Qualification Motor-1). Dieser Test soll Ende 2014/ Anfang 2015 auf einer ATK-Einrichtung in Promontory, Utah, stattfinden. Dabei soll ein waagerecht am Boden befestigter Feststoffbooster für Testzwecke gezündet werden. Danach ist geplant, 2016 mit dem Design Certification Review die Booster für ihren Einsatz zu zertifizieren. Ebenfalls soll in diesem Jahr das SLS Vertical Assembly Center (nicht zu verwechseln mit dem Vehicle Assembly Building), in dem die Treibstofftanks der Hauptstufe gefertigt werden sollen, eröffnet werden. Auch eine Testzündung eines RS-25 Triebwerks, wie es in der Hauptstufe des SLS eingesetzt werden soll, wird noch dieses Jahr stattfinden. Frühere, bereits erreichte SLS-Meilensteine bezüglich der Feststoffbooster beinhalteten Tests mit der Verkleidung, der Avionik und der Kontrollsysteme.

Bei einem Flug des Space Launch Systems sollen zwei seitlich angebrachte Feststoffbooster zum Einsatz kommen. Sie basieren auf den SRBs des Space Shuttles, sollen jedoch statt über vier über fünf Segmente des Treibstoffs HTBP verfügen. Mit der Entwicklung derartiger Booster wurde bereits im Zuge des inzwischen gestrichenen Constellation-Programms begonnen. Ein einzelner Booster des Space Launch Systems wird 53,86 m lang, 3,71 m breit und 731,88 t (mit Treibstoff befüllt) schwer sein. Er soll fast 14 MN Schub über zwei Minuten lang produzieren können. Nahezu unverändert von dem SRB des Shuttles werden Planungen zufolge die Struktur, die Hülle aus Stahl, die Schubvektorsteuerung und die Düse übernommen werden. Neu werden jedoch neben dem fünften Segment Treibstoff die verbesserte Avionik und die Hülle, die auf den giftigen Stoff Asbest verzichtet, sein.

Das SLS soll künftig als neue Schwerlastrakete der NASA dienen. Unter anderem will man auf ihr das Orion- bzw. MPCV- Raumschiff zu verschiedenen Zielen jenseits niedriger Erdumlaufbahnen (low earth orbits, LEOs) starten. Derzeit ist geplant, Ende 2017 mit der Mission EM-1 den Erstflug durchzuführen. Dabei soll ein unbemanntes MPCV mit einem europäischen Servicemodul am Mond vorbei fliegen. 2021 soll ein ähnlicher Flug bemannt stattfinden, und es wird darüber nachgedacht, bei diesem Flug einen zuvor eingefangenen Asteroiden anzufliegen und zu untersuchen. Der Erstflug der Orion MPCV-Kapsel soll noch dieses Jahr stattfinden. Eine Rakete vom Typ Delta-IV-Heavy soll bei der Mission EFT-1 die unbemannte Raumkapsel bis auf einen Abstand von rund 5.500 km von der Erde schicken.

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(Autor: Martin Knipfer - Quelle: NASA, ATK, raumfahrer.net)


» Für Gaia beginnt nun der Routinebetrieb
13.08.2014 - Ende Juli 2014 wurde die Kommissionierungsphase des am 19. Dezember 2013 gestarteten Satelliten Gaia abgeschlossen. Damit nimmt die ESA-Sonde, deren Hauptaufgabe die Kartographie der Milchstraße in nie dagewesenem Umfang ist, den wissenschaftlichen Betrieb auf. Die Inbetriebnahme verlief nicht ohne negative Überraschungen und dauerte daher etwas länger als geplant. Die Missionsziele sollen aber im Wesentlichen erreicht werden können.
Man mag es kaum glauben, aber das gängige Bild einer Draufsicht auf unsere Heimatgalaxis ist wissenschaftlich nicht so gesichert, wie man meint. Es wurden in den zurückliegenden Jahrhunderten einfach zu wenige Sternpositionen und –bewegungen exakt genug bestimmt, um durch Hochrechnung einigermaßen sichere Aussagen über die (Fein-)Struktur der Spiralarme machen zu können. Damit soll Gaia in den kommenden fünf Jahren nun Schluss machen. Wenn von geschätzten 100 (bis 300) Milliarden Milchstraßensternen etwa eine Milliarde hinsichtlich Position, Bewegungsrichtung, Temperatur und Lichtspektrum bis zu 70 mal analysiert werden, sollte man eine ausreichende Stichprobe für Hochrechnungen aller Art haben. Neben belastbaren Aussagen zur Form der Milchstraße ist dabei die Bewegung der Milchstraßenarme von Interesse, die sich dann über Jahrhunderttausende zurück und nach vorne berechnen lässt. Das erlaubt dann zum Teil Berechnungen für Sektoren, die von der Erde aus gesehen durch das Milchstraßenzentrum verdeckt werden. Natürlich muss man die Lichtlaufzeiten von oft mehreren 10.000 Jahren berücksichtigen, möchte man die aktuelle Form der Milchstraße ermitteln.

Der wissenschaftliche Erfolg von Gaia hängt maßgeblich von der Messgenauigkeit in der Stichprobe ab. Ein Großteil der Kommissionierungsphase war folgerichtig für die Feinjustierung des Teleskop- und Kamerasystems reserviert. Negativ überrascht war man bei der Europäischen Raumfahrtagentur ESA jedoch gleich zu Beginn der Mission, als Spuren von Wasser im Vakuum den Weg auf einige Teile der Optik fanden und dort festfroren. Das schränkte die Leistungsfähigkeit der beiden Teleskope zwangsläufig ein. Das Problem konnte durch Aufwärmen der betroffenen Teile zunächst weitgehend behoben werden. Bei der ESA befürchtet man jedoch, dass noch ein bis zwei Wiederholungen der Prozedur notwendig sind, um die Gefahr dauerhaft zu beseitigen.

Als nächstes Problem kam ein höher als theoretisch berechneter Streulichteinfall hinzu. Die Wissenschaftler und Techniker vermuten, dass sowohl Sonnenlicht am zehn Meter durchmessenden Schutzschirm vorbei auf die Teleskopoptik fällt, als auch das Licht astronomischer Objekte intensiver wirkt als gedacht. Für Sterne bis zu einer Leuchtkraft der Magnitude 15 (15 mag) ist der Streulichteinfluss vernachlässigbar. Zum Vergleich, das menschliche Auge kann unter optimalen Bedingungen Sterne mit 6 mag, üblicherweise eher nur mit 4 mag wahrnehmen. Der Zwergplanet Pluto hat 14 mag. Die Magnituden-Skala ist logarithmisch angelegt, dass heißt, je mit höherem Magnituden-Wert nimmt die Lichtstärke eines Objektes überproportional ab. Für Gaia bedeutet dies, dass bei Objekten ab 15 mag der Fehler bei der Positionsberechnung zunächst zwar langsam ansteigt, bei 20 mag aber bereits 50 Prozent beträgt. Das dürfte für die weiteren Auswertungen mehr oder weniger unbrauchbar sein. Allerdings stellen 20 mag auch die theoretische Wahrnehmungsgrenze der Gaia-Kamera dar.

Negative Effekte des Streulichtes sind zudem bei der Genauigkeit der Helligkeitsmessungen zur erwarten. Auch dies wird seitens der ESA nicht weiter dramatisiert. Gravierender sind aus ihrer Sicht die Auswirkungen auf Messungen mit dem Radial Velocity Spectrometer (RVS). Damit soll die Radialgeschwindigkeit, dass heißt, die Geschwindigkeit, mit der sich die Sterne auf Gaia (oder unsere Sonne) zu oder weg bewegen, ermittelt werden. Bei schwach leuchtenden Sternen wird dies nun schwieriger. Abhilfe soll die Optimierung der Bordsoftware bringen. Störende Streulichteinflüsse werden damit künftig zum Teil herausgerechnet. Guiseppe Sarri, Gaia Projektmanager bei der ESA, ist optimistisch, dass durch diese Maßnahme die als konservatives Ziel in den Raum gestellte RVS-Messung bei 150 Millionen Sternen mehr oder weniger erreicht wird. Gaia wird laut Sarri trotz der Handicaps weiterhin rund eine Milliarde Sterne photo- und astrometrisch untersuchen, und dies 100 mal präziser als der Gaia-Vorgänger Hipparcos. Die Hipparcos-Mission fand von 1989 bis 1993 statt. Dabei wurden 118.000 Sterne mit höchster und eine Million Sterne mit geringerer Genauigkeit vermessen.

Weitere Tests während der Kommissionierungsphase zeigten Wege auf, wie eventuell auch Sterne schwächer als 20 mag ausreichend gut vermessen werden können. Umgekehrt sollen Softwareverbesserungen auch die Beobachtung sehr heller Sterne erlauben, die bislang vorsorglich zum Schutz des empfindlichen Bilderfassungssystems ausgeschlossen sind. Beide Erweiterungen bedürfen aber noch genauerer Analyse, bevor sie umgesetzt werden.

Weitere Probleme bereiten die thermisch bedingten Veränderungen des Ausrichtungswinkels zwischen den beiden Gaia-Telekopen. Die Bewegung der beiden Chassis-Arme war wegen der langsamen Rotation von Gaia und daher ungleicher Wärmeverteilung im Innern erwartet worden und wird Laser-gestützt überwacht. Die gemessene Winkelvariation ist jedoch größer als angenommen. Die erfordert nun zusätzlichen Aufwand bei der Messung der Winkelvariation. Mit diesen Messwerten sollen spätestens im Zuge der allgemeinen Auswertung der Gaia-Daten die durch die Winkel-Variation bedingten Fehler weitgehend korrigiert werden können.

Neben der Satelliteninbetriebnahme wurde im Rahmen der Kommissionierung auch die Datenübermittlung zu den Bodenstationen und die anschließende Verteilung, Sicherung und Verarbeitung der zu erwartenden großen Datenmengen geprobt. Nachdem dies zufriedenstellend verlief, ist Gaia nun bereit für den Routinebetrieb. Wissenschaftliche Daten werden voraussichtlich erstmals im Sommer 2016 in größerem Umfang Forschern und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Besondere Ereignisse kurzlebiger Natur, wie zum Beispiel eine Supernova, sollen voraussichtlich ab Ende 2014 so schnell wie möglich veröffentlicht werden.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESA, Raumcon)


» Rosettas Komet: Eine stark variierende Oberfläche
15.08.2014 - Aktuelle Aufnahmen der Raumsonde Rosetta zeigen, dass der Komet 67P/Tschurjumow-Gerasimenko über eine stark variierende Oberfläche verfügt, auf der sich steil abfallenden Hänge, kraterähnliche Vertiefungen, ausgedehnten Ebenen und zerklüftete Gebiete befinden. Diese Oberflächengestaltung wird es den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern und Ingenieuren erschweren, einen geeigneten Landeplatz ausfindig zu machen, an dem voraussichtlich am 11. November 2014 der Kometenlander Philae die Oberfläche von 67P erreichen soll.
Nach einem mehr als zehn Jahre andauernden Flug durch unser Sonnensystem, bei dem eine Distanz von rund 6,4 Milliarden Kilometern zurückgelegt wurde, erreichte die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Rosetta am 6. August 2014 das Ziel ihrer Reise - den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko (der Einfachheit halber ab hier als "67P" abgekürzt) . Seitdem ’begleitet’ Rosetta den Kometen, ohne sich dabei jedoch zunächst in einer wirklichen Umlaufbahn um 67P zu befinden (Raumfahrer.net berichtete).

Vielmehr folgt die Raumsonde derzeit einer Flugbahn, welche in etwa die Form eines Dreiecks aufweist und die im Mittel in einer Höhe von 100 Kilometern über der Oberfläche des Kometenkerns verläuft. An jedem der drei Scheitelpunkte dieser Bahn müssen die Triebwerke der Raumsonde für kurze Zeit aktiviert werden, damit der nächste Abschnitt der Flugbahn erreicht werden kann. Derzeit erfolgen diese Manöver etwa alle drei bis vier Tage. Der Abstand zur Kometenoberfläche soll dabei in den kommenden Wochen noch weiter verringert werden, bis sich Rosetta Anfang September 2014 in einer Höhe von dann nur noch etwa 30 Kilometern über dem Kometen befindet.

Ab dieser Entfernung, so die Erwartungen der beteiligten Mitarbeiter des Rosetta-Flugkontrollteams, wird sich die Gravitation von 67P so stark auf Rosetta auswirken, dass die Raumsonde von dem Kometen ’eingefangen’ wird und diesen anschließend auf einer schwerkraftgebundenen polaren Umlaufbahn umläuft. Abhängig von der in den kommenden Monaten zunehmenden Aktivität des Kometen soll die Höhe dieser Umlaufbahn noch weiter abgesenkt werden. Zum jetzigen Zeitpunkt ist dabei eine Höhe von etwa zehn Kilometern vorgesehen.

Weitere Fotos zeigen Details der Oberfläche

Derzeit sind die an der Rosetta-Mission beteiligten Wissenschaftler damit beschäftigt, den Kometen mit den elf Instrumenten an Bord der Raumsonde genauer zu untersuchen und zu charakterisieren. Neben den verschiedenen Messinstrumenten wird hierfür die OSIRIS-Kamera - die vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen entwickelte und betriebene Hauptkamera an Bord von Rosetta - eingesetzt. Weitere Aufnahmen des Kometenkerns liefert die Navigationskamera der Raumsonde.

Diese Fotos zeigen, dass 67P im Allgemeinen über eine sehr raue Oberfläche verfügt. Dabei lässt sich bereits jetzt erkennen, dass die Gestalt der Oberfläche von Region zu Region unterschiedlich ausfällt.

Bereits im Juli 2014 angefertigte Aufnahmen legten erstmals die Vermutung nahe, dass es sich bei dem Kern von 67P um einen so genannten "contact binary" handeln könnte - ein Objekt, bei dem zwei Einzelkörper durch gravitative Kräfte mehr oder weniger stabil aneinander gebunden sind (Raumfahrer.net berichtete). Spätere Abbildungen erhärteten den Verdacht, dass 67P aus zwei Teilen bestehen könnte: einem kleineren ’Kopf’, welcher durch einen ’Hals’ mit einem deutlich größeren Körper verbunden ist.

Die in den letzten Tagen aus Entfernungen von rund 100 Kilometern angefertigten Aufnahmen zeigen unterschiedliche Gebiete, auf denen sich steil abfallenden Hänge, kraterähnlichen Vertiefungen, Felsbrocken, ausgedehnten Ebenen und zerklüftete Gebiete befinden. Auf dem ’Kopf’ des Kometen (in den hier gezeigten Aufnahmen jeweils in der oberen Bildhälfte erkennbar) befinden sich parallel verlaufenden Linien. Der schmale Verbindungsgrat - der ’Hals’ - ist mit einer Vielzahl an Felsblöcken bedeckt, der ’Körper’ des Kometen (untere Bildhälfte) scheint dagegen stark zerklüftet zu sein.

"Die Oberfläche des Kometen ist bei weitem nicht so unverändert, wie wir uns das zu Beginn gedacht hatten", interpretiert Dr. Ekkehard Kührt, Kometenforscher am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und verantwortlich für die wissenschaftliche Beteiligung des DLR an der Rosetta-Mission, die Aufnahmen. "Dafür ist die Vielfalt an Strukturen zu groß. Zu klären ist nun, wie sich diese Formen entwickelt haben. Wahrscheinlich hat die kometare Aktivität einen wichtigen Anteil daran."

Der Kometenlander Philae - Landeplatz gesucht...

Neben der allgemeinen Charakterisierung des Kometen sind die an der Mission beteiligten Wissenschaftler gegenwärtig damit beschäftigt, einen geeigneten Landeplatz zu suchen, an dem am 11. November 2014 der von Rosetta mitgeführte Kometenlander Philae die Oberfläche von 67P erreichen soll. Aufgrund der ’Unebenheit’ des Geländes kommen hierfür wohl nur wenige Regionen in Frage. Derzeit wird noch eine Landung an der ’Spitze’ des ’Kopfes’ favorisiert - die endgültiger Entscheidung soll aber erst Mitte Oktober nach der Auswertung weiterer Daten getroffen werden. Nach der Landung soll Philae die Oberfläche des Kometen mit weiteren zehn Instrumenten über einen Zeitraum von mindestens zwei Tagen direkt untersuchen.

Unabhängig von der Landung von Philae wird die Raumsonde Rosetta ’ihren’ Kometen noch bis zum Ende des Jahre 2015 auf dessen Weg durch das innere Sonnensystem begleiten und auch weiterhin untersuchen.

"Wir haben dadurch die einzigartige Möglichkeit mitzuverfolgen, wie die Aktivität des Kometen seine Oberfläche formt und verändert", so Dr. Holger Sierks vom MPS, der wissenschaftliche Leiter des OSIRIS-Teams.

Weitere Aufnahmen der Kameras von Rosetta können Sie in der Rosetta-Bildgalerie sowie im Rosetta-Blog der ESA einsehen und auf Ihren Computer herunterladen. Die Veröffentlichung der Aufnahmen der Navigationskamera erfolgt dabei gegenwärtig auf einer täglichen Basis, wobei jeweils eine Aufnahme vom Vortag um 15:00 MESZ freigegeben wird. Und vielleicht möchten Sie sich auch selbst an einer Nachbearbeitung dieser Aufnahmen versuchen?

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


» Erdbeobachtungssatellit WorldView 3 im All
17.08.2014 - Der neue und zugleich leistungsstärkste kommerzielle Erdbeobachtungssatellit des US-amerikanischen Unternehmens DigitalGlobe mit Sitz in Longmont im US-Bundesstaat Colorado namens WorldView 3 ist im All. Sein Start erfolgte Mitte der Woche auf einer Atlas-V-Rakete in der Version 401 von der Luftwaffenbasis Vandenberg im US-amerikanischen Bundesstaat Kalifornien aus.
Der 48. Start einer Atlas V insgesamt erfolgte zu Beginn eines 15 Minuten breiten Startfensters von 20:30 bis 20:45 Uhr MESZ und wurde am 13. August 2014 von der United Launch Alliance (ULA) abgewickelt. Der Flug begann auf der Space Launch Complex 3E (SLC-3E) genannten Startanlage der an der Pazifikküste gelegenen Luftwaffenbasis.

WorldView 3 mit einer Startmasse von rund 2.800 Kilogramm wurde von einer Atlas V in 401-Konfiguration transportiert. Das bedeutet, dass auf der Zentralstufe mit RD-180-Triebwerk von RD-AMROSS eine Centaur-Oberstufe mit einem Triebwerk aufgesetzt war, an der Zentralstufe kein Feststoffbooster angebracht waren und die Nutzlastverkleidung vier Meter Durchmesser hatte.

Das Haupttriebwerk der Zentralstufe der Rakete mit der Seriennummer AV-047 wurde 3,8 Sekunden vor dem Abheben gezündet. Die Zentralstufe trug Centaur und Nutzlast dann in die Höhe. Nach etwas über 4 Minuten Flugzeit war die Zentralstufe ausgebrannt und abgetrennt, und es war nun Aufgabe der Centaur, mit einer einzelnen Brennphase ihres RL10A-4-2-Triebwerks von Pratt & Whitney Rocketdyne die Nutzlast in den vorgesehenen Zielorbit zu bringen. Die erforderliche Brennphase dauerte rund 11 Minuten.

Die Centaur-Oberstufe funktionierte wie vorgesehen und ermöglichte ein Aussetzen von WorldView 3 im richtigen Orbit. Das auf dem Satellitenbus BCP 5000 von Ball Aerospace basierende Raumfahrzeug gelangte auf eine annähernd kreisförmige Bahn in rund 620 Kilometern Höhe über der Erde.

Für einen Erdumlauf benötigt WorldView 3 rund 97 Minuten. Die Bahn des dreiachsstabilisierten, mit besonders flinken Reaktionsrädern (Control Moment Gyroscopes, CMGs) bestückten Satelliten ist um 98 Grad gegen den Erdäquator geneigt, es handelt sich um einen polaren, sonnensynchronen Orbit. Auf diesem können die bildgebenden Systeme des nach Angaben von DigitalGlobe mindestens doppelt so schnell wie jedes vergleichbare Raumfahrzeug ausrichtbaren Satelliten optimal zum Einsatz gebracht werden. Bis zu 680.000 Quadratkilometer der Erdoberfläche pro Tag gedenkt man mit WorldView 3 abtasten zu können.

Der mit einem Teleskop mit einem Primärspiegel mit einem Durchmesser von rund 1,1 Metern ausgerüstete neue Satellit besitzt ein Kamerasystem, von dem man sich panchromatische Bilder in einer Auflösung von 31 Zentimetern erhofft. Das von Exelis gebaute System arbeitet panchromatisch im Bereich zwischen 450 und 800 Nanometern. Multispektral stehen 8 Bandbereiche zwischen 400 und 1.040 Nanometern zur Verfügung, die maximal erreichbare Auflösung liegt bei 1,24 Metern. Im Infraroten arbeitende Sensoren sollen eine Auflösung von etwa 3,7 Metern erreichen. Abgedeckt werden acht Bandbereiche zwischen 1.195 und 2.365 Nanometer-Wellen.

Neben den Geräten zur unmittelbaren Beobachtung der Erdoberfläche besitzt WorldView 3 außerdem einen CAVIS für Clouds, Aerosols, Water Vapor, Ice and Snow genannten, von Ball Aerospace gebauten Instrumentenkomplex, der dazu gedacht ist, neben Bewuchs, Bodenfeuchte und Schneebedeckung auch Wolkenbedeckung, Luftfeuchte und Aerosolgehalt zu bestimmen. Die dabei gewonnenen Daten aus 12 Bandbereichen zwischen 405 und 2.245 Nanometern können als Korrekturfaktoren in die digitalen Bilder der bildgebenden Systeme von WorldView 3 eingerechnet werden und die Bildqualität verbessern. Die Auflösung des Instruments liegt bei rund 30 Metern.

Für die Zwischenspeicherung großer Datenmengen an Bord besitzt WorldView 3 ein Halbleiter-Festplattensystem mit einer Kapazität von 2.199 Gigabyte. Die Übertragung der gewonnenen Bilddaten zu entsprechenden Bodenstationen wird im X-Band zwischen 8,025 und 8,040 Gigahertz mit einer Datenrate von 800 und 1200 Megabits pro Sekunde erfolgen, wo für es an Bord entsprechende Funkausrüstung gibt.

Erdbeobachtungsnutzlast und raumflugtechnische Systeme des Satelliten werden von zwei Solarzellenauslegern mit einer elektrischen Leistung von zusammen rund 3,11 Kilowatt (bei Einsatzende) mit Strom versorgt. Die Ausleger geben dem rund 5,7 Meter langen Satelliten mit einem Durchmesser von etwa 2,5 Metern eine Spannweite von rund 7,1 Meter. Der Speicherung elektrischer Energie an Bord dient ein Akkumulatorensatz mit einer Kapazität von 100 Amperestunden.

Die Auslegungsbetriebsdauer von WorldView 3 beträgt 7,25 Jahre. Erwartet wird ein Zeitraum für eine sinnvolle Nutzung des Satelliten von 10 bis 12 Jahren. WorldView3 war durch DigitalGlobe im Herbst 2010 bei Ball Aerospace bestellt worden. Am 3. Oktober 2011 hatten Kunde und Hersteller den erfolgreichen Abschluss der maßgeblichen Entwurfsüberprüfung bekannt gegeben. Mit der Integration des Raumfahrzeugs begann Ball Aerospace schließlich im Frühjahr 2013.

Die Vermarktung von Bildern in der besten Auflösung von 31 Zentimetern muss DigitalGlobe nach Auflagen des US-amerikanischen Handelsministeriums nach der offiziellen Indienststellung des Satelliten ein halbes Jahr lang zurückstellen. Bevor der Bildanbieter entsprechende Produkte auf den Markt bringen darf, soll gewährleistet werden, dass es hinsichtlich der besten durch den neuen Satelliten erzielbaren Auflösung und sonstigen Fähigkeiten des Raumfahrzeugs keine den USA unangenehme Überraschungen gibt.

WorldView 3 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 40.115 und als COSPAR-Objekt 2014-048A.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Ball Aerospace, GigitalGlobe, Lockheed Martin, ULA, USAF)


» Orbital baut, Arianespace startet Hylas 4 für Avanti
17.08.2014 - Der britische Kommunikationssatellitenbetreiber Avanti Communications PLC (Avanti) mit Sitz in London gab am 12. August 2014 bekannt, dass er die Orbital Sciences Corporation (OSC) aus Dulles in den Vereinigten Staaten von Amerika mit dem Bau des Kommunikationssatelliten Hylas 4 beauftragt hat. Den Transport ins All soll der Startanbieter Arianespace erledigen.
Hylas 4 ist einer der ersten Satelliten, den OSC auf einer weiterentwickelten Plattform mit der Bezeichnung GeoStar 3 realisiert. Nach Angaben von OSC erlaubt diese Plattform Nutzlastleistungen von bis zu 8 Kilowatt und eine maximale Nutzlastmasse von 800 Kilogramm.

Die Grundabmessungen des Geostar-3-Bus betragen laut OSC 3,0 - 3,9 Meter (abhängig von der Größe des Nutzlastmoduls) x 2,1 Meter x 2,3 Meter. Den Transfer eins solchen Satelliten vom nach einem Start erreichten Transferorbit in eine geosynchrone Umlaufbahn soll ein Zweistoff-Antriebssystem besorgen. Zur Lageregelung und dem Halten der bezogenen Position im Geostationären Orbit gibt es Einstoff- und elektrische Triebwerke.

Das Nutzlastmodul für Hylas 4 wird OSC mit Kommunikationstechnik für 66 gleichzeitig bedienbare Ausleuchtzonen ausstatten. Seine Ka-Band-Transponder sind dazu gedacht, zahlreiche Gebiete im mittleren Osten und dem Norden Afrikas (middle east, northern africa, MENA) mit breitbandigen Kommunikationsdiensten zu versorgen, z.B. mit Anbindungen an das Internet.

Mit vier richtbaren Antennen will man außerdem Empfänger in anderen Region Afrikas und in Lateinamerika erreichen. Der Flexibilität des Satelliten ist sein Name angepasst: Hylas steht für Highly Adaptable Satellite, was soviel wie besonders anpassbarer Satellit bedeutet.

Die Fertigstellung von Hylas 4 ist für 2016 geplant. Den Start des Satelliten wird laut Plan dann Arianespace Anfang 2017 abwickeln. Von Kourou in Französisch-Guayana aus ist der Satellit vertragsgemäß spätestens im April 2017 in den Weltraum zu transportieren. Arianespace erledigte bereits die Starts von Hylas 1 (November 2010) und Hylas 2 (August 2012).

Bei Hylas 4 handelt es sich um den zweiten von Avanti in den Vereinigten Staaten von Amerika bestellten Satelliten.

Hylas 1, ein Ergebnis eines Entwicklungsprogramms der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA) und eine Konstruktion eines Konsortiums aus dem Satellitenbauer Astrium und der indischen Raumfahrtforschungsorganisation ISRO auf Grundlage der indischen I-2K-Plattform, kreist seit dem 26. November 2010 um die Erde. Der bei 33,5 Grad West im Geostationären Orbit positionierte Satellit versorgt Europa im Bereich von Irland bis Polen. Seit dem Frühjahr 2014 wird gesamte Kapazität des Satelliten regelmäßig genutzt.

Hylas 2 ist der erste bei OSC beschaffte Satellit Avantis. Er befindet sich seit dem 3. August 2012 im All und basiert auf OSCs Satellitenbus STAR-2.4E. Von 31 Grad Ost im Geostationären Orbit bedient er Gebiete in Europa, dem mittleren Osten und Afrika, zusammen als EMEA für Europe, Middle East & Africa bezeichnet.

Hylas 3 lässt Avanti als Zusatznutzlast, als sogenannte hosted payload, auf dem europäischen Bahnverfolgungs- und Datenrelaissatelliten EDRS C umsetzen. Nach aktuellen Planungen ist der Start des entsprechenden Satelliten, der in Zusammenarbeit mit der ESA entsteht, für das erst Quartal 2016 geplant. Die Hylas-3-Nutzlast soll anschließend von 31 Grad Ost im Geostationären Orbit die EMEA-Versorgung mit zusätzlicher Kapazität ergänzen.

Artemis, seit dem 12. Juli 2001 im All und ehemals experimenteller Kommunikationssatellit der ESA, wurde im ersten Quartal 2014 von Avanti übernommen. Von 21,5 Grad Ost im Geostationären Orbit kann er Dienste im Ka- und L-Band ausstrahlen.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Arianespace, Avanti, ESA, OSC)


» Zwei Sternentstehungsgebiete im Kiel des Schiffes
20.08.2014 - Eine am heutigen Tag von der Europäischen Südsternwarte veröffentlichte Aufnahme zeigt zwei im Sternbild Schiffskiel gelegene Sternentstehungsgebiete. Obwohl die beiden Emissionsnebel auf der Aufnahme wie kosmische Nachbarn erscheinen befinden sie sich doch in unterschiedlichen Entfernungen zu unserem Sonnensystem.
Eine am heutigen Tag von der Europäischen Südsternwarte (ESO) veröffentlichte Aufnahme zeigt zwei im Sternbild Schiffskiel (lat. Name "Carina") gelegene Sternentstehungsregionen. Die Aufnahme wurde mit dem Wide Field Imager (WFI) des MPG/ESO-2,2-Meter-Teleskops am La Silla-Observatorium der ESO in den nordchilenischen Anden angefertigt.

Der offene Sternhaufen NGC 3603

Die erste Region - in der Aufnahme auf der linken Seite zu erkennen - wird von dem offenen Sternhaufen NGC 3603 dominiert. Dieser Sternhaufen wurde erstmals am 14. März 1834 von dem englischen Astronomen John Herschel während einer systematischen Durchmusterung des südlichen Sternenhimmels von Südafrika aus beobachtet. John Herschel war dabei der Meinung, dass es sich hierbei um einen Kugelsternhaufen handeln könnte. Spätere Untersuchungen zeigten jedoch, dass es sich bei NGC 3603 nicht um einen alten, kugelförmigen Sternhaufen, sondern vielmehr um einen jungen und zugleich sehr sternreichen offenen Haufen handelt.

NGC 3603 ist zudem von einem Emissionsnebel umgeben - einer Wolke aus interstellarem Gas, in deren Inneren gerade eine intensive Phase der Sternentstehung abläuft. Im Inneren dieses Sternentstehungsgebietes befinden sich relativ junge und entsprechend ’heiße’ Sterne.

Solche H-II-Regionen ’leuchten’ aufgrund der Wechselwirkung zwischen der ultravioletter Strahlung, welche von den jungen und heißen Sternen abgegeben wird, und dem Wasserstoffgas in den sie umgebenden Wolken in einem charakteristischen roten Farbton. H-II-Regionen können Durchmesser von mehreren hundert Lichtjahren erreichen. Die Region, welche NGC 3603 umgibt, ist in unserer Heimatgalaxie die Sternentstehungsregion mit der größten bekannten Masse.

Der Sternhaufen ist dafür bekannt, dass er die größte Konzentration an ’schweren’ Sternen enthält, welche bisher von Astronomen in einem Sternhaufen entdeckt wurden. In seinem Zentrum befindet sich ein Wolf-Rayet-Mehrfachsystem mit der Bezeichnung HD 97950. Wolf-Rayet-Sterne verfügen über mehr als die zehnfache Masse der Sonne und befinden sich bereits in einem fortgeschrittenen Stadium der Sternentwicklung. Sie verlieren große Mengen an Materie durch starke Sternwinde, welche Material von der Oberfläche der Sterne mit einer Geschwindigkeit von mehreren Millionen Kilometern pro Stunde in den Weltraum transportieren.

NGC 3603 befindet sich in einer Entfernung von rund 20.000 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem im Bereich des Carina-Sagittarius-Spiralarms unserer Heimatgalaxie und besitzt einen Durchmesser von etwa 20 Lichtjahren. Von der Erde aus betrachtet verfügt das Objekt über eine Ausdehnung von 4 x 4 Bogenminuten und kann mt einer scheinbaren Helligkeit von 9,1 mag mit einem Teleskop beobachtet werden.

Der Emissionsnebel NGC 3576

Bei dem Objekt auf der rechten Bildseite handelt es sich dagegen um den Emissionsnebel NGC 3576. Obwohl er in der Aufnahme wie ein ’kosmischer Nachbar’ von NGC 3603 erscheint, ist er doch lediglich etwa 9.000 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt. Auch dieser Nebel befindet sich im Bereich des Carina-Sagittarius-Spiralarms. Er verfügt über eine Winkelsausdehnung von 3 x 3 Bogenminuten, was einem Durchmesser von rund 100 Lichtjahren entspricht.

Am Rand des Nebels sind zwei Strukturen erkennbar, die entfernt an die Hörner eines Schafbocks erinnern. Diese seltsam geformten Filamente sind das Ergebnis stellarer Winde, welche von den heißen und junge Sternen in der Zentralregion des Nebels ausgehen und die Staub und Gas über Entfernungen von mehreren hundert Lichtjahren nach außen transportiert haben. Im oberen Bereich des Nebels sind zwei dunkle Silhouetten zu sehen. Hierbei handelt es sich um sogenannte Bok-Globulen - Regionen, in denen in Zukunft neue Sterne entstehen werden.

Auch der Emissionsnebel NGC 3576 wurde von John Herschel entdeckt. Als Entdeckungsdatum wird der 16. März 1834 genannt.

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(Autor: Ralph-Mirko Richter - Quelle: ESO, Wikipedia)


» Die letzten Runden von Venus-Express
24.08.2014 - Ganz sicher war es nicht, aber Venus-Express hat die jüngsten Aerobrake-Manöver überlebt. Die Sonde bewegt sich nun wieder in sicheren Höhen und wird bis voraussichtlich Dezember 2014 wissenschaftliches Bonusmaterial liefern, bevor mit dem Sturz in die Venus-Atmosphäre das Ende der Mission folgt. Die ESA hat wesentliche Ergebnisse der Aerobrakes kurz zusammengefasst.
Venus Express hat die kurz vor Abschluss ihrer Mission angesetzte Aerobrake-Kampagne gut überstanden. Inzwischen umläuft der Satellit die Venus in sicheren Abständen zwischen 63.000 Kilometer als Venus-fernstem und 460 Kilometer als -nächstem Punkt (Perizentrum). Ein Orbit dauert 22:24 Stunden. Vor den Atmosphärenbremsungen waren 66.000 mal 230 Kilometer mit 24 Stunden Umlaufzeit die Regel. Der für immer wieder notwendige Bahnanhebungen notwendige Resttreibstoff reicht noch bis voraussichtlich Dezember 2014, dann wird Venus Express auf den Planeten stürzen. Die Zeit bis dahin nutzt man für die Fortsetzung wissenschaftlicher Untersuchungen. Die während der Aerobrake-Manöver zum Großteil abgeschalteten Instrumente wurden wieder aktiviert.

Ob Venus Express das Eintauchen in die oberen Atmosphärenschichten der Venus übersteht, war im Vorfeld nicht ganz gewiss. Da die Missionsziele der Sonde nach acht Jahren aber erfüllt sind, entschied man sich, dieses Experiment zu wagen und so zusätzliche Erkenntnisse über Venus-Atmosphäre und das Verhalten eines Flugkörpers zu erhalten. Davon könnten künftige Missionen zu Himmelskörpern mit Atmosphäre profitieren, denn ein Aerobraking verringert die mitzuführende Treibstoffmenge für Bremsmanöver zugunsten der Nutzlast. Die detaillierte Auswertung der Daten steht zwar noch aus und wird in der Regel mit sechs Monaten Verzögerung von der ESA veröffentlicht. Bereits jetzt wurden aber ein paar interessante Ergebnisse publiziert. Bei der Absenkung des Perizentrums von 160 Kilometer auf 130 Kilometer erhöhte sich der Atmosphärenwiderstand um das Tausendfache. An einigen Messpunkten der Sonde stieg die Temperatur während der Venus-nächsten Aerobrake-Manöver innerhalb von 100 Sekunden sprunghaft um über 100 Grad Celsius an. Die Struktur der Sonde war weit mehr beansprucht als unter normalen Umständen, Schäden konnten jedoch noch nicht festgestellt werden. Die Bremswirkung auf 130 Kilometer Höhe machte sich auch in einer um eine Stunde kürzeren Umlaufzeit von Venus Express bemerkbar.

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(Autor: Roland Rischer - Quelle: ESA)



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Mars Aktuell: Curiosity: Sandiges Terrain behindert die Fahrt von Redaktion



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• Mars Express: Neue Aufnahmen vom Hellas Planitia «mehr» «online»
• Curiosity: Eine außerplanmäßige Bohrung steht bevor «mehr» «online»
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» Curiosity: Sandiges Terrain behindert die Fahrt
10.08.2014 - Auf seinem Weg zu dem Zentralberg des Gale-Kraters versucht der Marsrover Curiosity gegenwärtig, ein mit sandigem Untergrund bedecktes Tal zu durchqueren. Die dabei auftretenden Probleme könnten jetzt allerdings zu einer erneuten Änderung der zwischenzeitlich vorgesehenen Route führen.
Auch während der letzten Wochen hat sich der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrovers Curiosity im Rahmen von mehreren Fahrten weiter auf sein nächstes ’großes Ziel’ zu bewegt. Hierbei handelt es sich um eine mit dem Namen "Murray Buttes" belegte Region an der Basis des im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons. Bis zum Erreichen von "Murray Buttes" muss Curiosity noch fast vier weitere Kilometer zurücklegen.

Steiniges Gelände soll möglichst vermieden werden

Bereits zu Beginn des Jahres 2014 hatten sich die für die Durchführung der Curiosity-Mission verantwortlichen Mitarbeiter der NASA dazu entschlossen, den Rover zukünftig auf einer Route zu bewegen, welche möglichst wenig Steine oder felsigen Untergrund beherbergt. Auf diese Weise, so der Grund für diese Vorgehensweise, sollen die sechs Räder des Rovers geschont werden. Jedes dieser Räder verfügt über einen Durchmesser von 51 Zentimetern und eine Breite von 40 Zentimetern. Die lediglich 0,75 Millimeter starken Laufflächen dieser Räder, auf denen das gesamte Gewicht des 899 Kilogramm schweren Rovers lastet, bestehen aus einer Aluminiumlegierung und sind mit verschiedenen Querrippen an den Oberseiten und Ringen an den Innenwänden verstärkt.

Bereits im Rahmen der ausführlichen Tests, welche im Vorfeld der Mission auf der Erde durchgeführt wurden, zeigte sich, dass diese Räder bei ihrem Einsatz auf dem Mars nach einer gewissen Zeit verschiedene Beschädigungen wie zum Beispiel Dellen, aber auch Löcher und Risse aufweisen würden. Diese zu erwartenden Beschädigungen wurden von den für die Planung der Mission verantwortlichen Ingenieuren der NASA als für die Mission nicht bedrohlich eingeschätzt. Auch mit erheblich beschädigten Laufflächen, so zum Beispiel Matt Heverly, der Leiter des für die Steuerung von Curiosity verantwortlichen ’Roverdriver-Teams’, wird der Rover auch weiterhin in der Lage sein, seine Fahrt fortzusetzen.

Und tatsächlich - schon nach wenigen Fahrten über die Marsoberfläche zeigten sich bereits im Jahr 2012 auf den Laufflächen der Räder einzelne Kratzer und Dellen. In der Folgezeit bildeten sich zudem verschiedene Löcher und teilweise mehrere Zentimeter lange Risse. Diese zuletzt vermehrt auftretenden ’Abnutzungserscheinungen’ resultieren laut den Einschätzungen der in die Mission eingebundenen Techniker und Ingenieure daraus, dass Curiosity speziell im vierten Quartal des Jahres 2013 ein Gelände überquerte, auf dessen felsigen Untergrund sich eine Vielzahl zwar nur wenige Zentimeter großer, dafür aber scharfkantiger Steine befand. Beim Überfahren dieser Steine traten dann die Mehrzahl der jetzt zu beobachtenden Beschädigungen auf.

Aus diesem Grund wurde schließlich auch die zukünftige Route leicht abgeändert, so dass Curiosity einen größtenteils sandigen Untergrund zu überqueren hat. Anfang Juli 2014 sammelten die Roverdriver dabei weitere Erfahrungen mit dem Passieren von Sanddünen (Raumfahrer.net berichtete). Hierbei handelte es sich um Informationen, welche bei dem Passieren des zukünftig zu überquerenden Geländes von Nutzen sein werden.

Mit einer weiteren Fahrt über rund 82 Meter erreichte Curiosity schließlich am 14. Juli 2014 den nordwestlichen Rand einer mit dem Namen "Zabriskie Plateau" belegten Oberflächenformation, welche nicht mit Sand sondern vielmehr erneut mit einer Vielzahl an kleinen und relativ spitzen Steinen bedeckt war. Aufgrund des jetzt wieder deutlich unebeneren und unwegsamen Geländes benötigte der Rover 17 Tage, um das etwa 200 Meter lange Plateau im Rahmen von neun einzelnen Fahrten zu überqueren. Neben den Kamerasystemen wurden hierbei auch mehrfach das APX-Spektrometer und die ChemCam - zwei der insgesamt zehn wissenschaftlichen Instrumente an Bord von Curiosity - dazu eingesetzt, um verschiedene interessante Gesteinsformationen im Detail zu untersuchen. Nach seiner Fahrt am 31. Juli 2014, dem "Sol" 705 seiner Mission, hatte der Marsrover Curiosity das "Zabriskie Plateau" überquert, ohne dass weitere nennenswerte Komplikationen auftraten.

"Die Räder haben beim Überqueren des Zabriskie Plateau einige weitere Beschädigungen erlebt. Diese fallen allerdings geringer aus, als ich aufgrund der Anzahl der dort befindlichen scharfkantigen Steine erwartet habe", so Jim Erickson, der zuständige Projektmanager der Curiosity-Mission vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien. "Die Roverdriver haben bewiesen, dass sie in der Lage sind, die wirklich schlimmen Felsen zu erkennen und erfolgreich zu umfahren."

Das Hidden Valley

Curiosity befand sich jetzt unmittelbar vor dem "Hidden Valley", einem rund 150 Meter langen und bis zu 45 Meter breiten Tal, dessen Untergrund wieder mit einer dicken Sandschicht bedeckt ist.

Laut den Planungen soll Curiosity zunächst das "Hidden Valley" und anschließend das angrenzende "Amargosa Valley" durchqueren. Das dabei angepeilte Ziel ist die noch knappe 500 Meter vom aktuellen Standort entfernt gelegene Region "Pahrump Hills". Die dortigen Gesteinsaufschlüsse werden als eine geologische Formation angesehen, welche in einem direkten Zusammenhang mit der Basis des Zentralberges Aeolis Mons steht. Hier, so die an der Curiosity-Mission beteiligten Wissenschaftler, bietet sich dem Rover erstmals die Möglichkeit, mit dem Aeolis Mons assoziierte Gesteine im Detail zu studieren.

"Dort werden wir den ersten Vorgeschmack auf eine geologische Formation erhalten, die Teil der Basis des Berges und nicht des Kraterbodens ist", so John Grotzinger vom California Institute of Technology in Pasadena/Kalifornien, der für die Curiosity-Mission verantwortliche Projektwissenschaftler.

Sandiger Untergrund führt zu einem ’Durchdrehen’ der Räder

Am 1. August 2014 erfolgte die Einfahrt des Rovers in das "Hidden Valley". Aufgrund des sandigen Untergrundes gingen die Roverdriver dabei besonders vorsichtig vor.

Wie bereits seine Vorgänger Spirit und Opportunity verfügt auch Curiosity über mehrere Gefahrenerkennungs- und Navigationskameras. Jeweils zwei dieser Kameras bilden dabei zeitgleich den gleichen Geländeabschnitt ab. Diese Aufnahmen werden von der ’Drive-Software’ des Rovers zu Stereoaufnahmen kombiniert - im Gegensatz zu konventionellen 2D-Aufnahmen ergibt sich bei stereoskopischen Aufnahmen auch ein räumlicher Eindruck der Landschaft - und anschließend autonom ausgewertet. Aus den so gewonnenen Informationen berechnet die Software von Curiosity anschließend den millimetergenauen Standort des Rovers auf der Marsoberfläche.

Diese Aufnahmen dienen unter anderem dazu, um regelmäßig zu überprüfen, ob der Rover auf dem vorherigen Teilabschnitt einer Fahrtetappe eventuell von der vorgesehenen Route ’abgedriftet’ ist oder nicht den dabei vorgesehenen Geländegewinn erzielt hat. Stimmt die ’berechnete’ Position nicht mit der tatsächlich erreichten Position überein und wird dabei eine von den Roverdrivern im Vorfeld der Fahrt vorgegebene ’Toleranzschwelle’ überschritten, so hat dies einen automatisch erfolgenden Abbruch der Fahrt zur Folge.

Es zeigte sich, dass bei der Einfahrt in das "Hidden Valley" anstatt der dabei vorgesehenen 30 Meter in Wirklichkeit lediglich eine Strecke von etwa 22 Metern zurückgelegt wurde. Eine weitere Fahrt am 4. August wurde nach lediglich 16 Metern sogar vorzeitig abgebrochen. Der Grund für diesen Abbruch war der sandige Untergrund. Auf einer vorprogrammierten Entfernung von theoretisch 4,5 Metern sollte Curiosity im Rahmen dieser Fahrt über sandiges Gelände einen Geländegewinn von mindestens zwei Metern erreichen. Als die ’Drive-Software’ des Rovers dann jedoch feststellte, dass dieses Resultat aufgrund eines zu hohen Schlupfes nicht mehr erreicht wurde, erfolgte - wie für diesen Fall vorgesehen - ein automatischer Abbruch der Fahrt.

Die Roverdriver dirigierten Curiosity in den folgenden Tagen wieder in Richtung des Einstiegspunktes in das "Hidden Valley", beobachteten und analysierten den dabei erreichten Geländegewinn und den auftretenden Schlupf und werteten die Fotoaufnahmen aus, welche die Kameras des Rovers dabei von den ’Spuren’ der Räder im Sand anfertigten. Aus diesen Daten der Interaktion der Räder mit dem Sand soll eine alternative Fahrweise entwickelt werden, welche es trotz des lockeren Untergrundes ermöglichen könnte, das Innere des "Hidden Valley" für die zukünftigen Fahrten zu benutzen.

Eine Möglichkeit dafür wäre, dass die entsprechenden Sicherheitsparameter neu überdacht und bei zukünftigen Fahrten niedriger angesetzt werden. Eine solche Vorgehensweise beinhaltet allerdings auch das nicht zu unterschätzende das Risiko, dass sich die Räder von Curiosity bei einer zukünftigen Fahrt so tief in den Sand eingraben, dass der Rover dabei Gefahr läuft, sich im lockeren Untergrund festzufahren.

Derzeit befindet sich Curiosity wieder außerhalb des "Hidden Valley" auf ’stabilem Untergrund’. In den nächsten Tagen wollen die an der Mission beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure über die weitere Vorgehensweise beratschlagen und die damit verbundenen Vor- und Nachteile abwägen. Soll Curiosity einen neuen Versuch der Durchquerung des "Hidden Valley" starten oder soll dieses Tal an dessen nördlichen oder südlichen Rand ’umfahren’ werden?

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 715 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity rund 8.700 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 173.858 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: USGS, JPL, The Planetary Society, UMSF)


» Mars Express: Neue Aufnahmen vom Hellas Planitia
14.08.2014 - Am heutigen Tag veröffentlichte Aufnahmen der ESA-Raumsonde Mars Express zeigen eine abwechslungsreiche Landschaft im nordwestlichen Bereich des Hellas-Impaktbeckens. Die entsprechenden Aufnahmen von einigen der tiefsten Stellen des Einschlagsbeckens gelangen bei ungewöhnlich guten Sichtverhältnissen.
Mit einem Durchmesser von 6.792 Kilometern an seinem Äquator ist der Mars nur etwa halb so groß wie unser Heimatplanet. Trotzdem kann der äußere Nachbarplanet der Erde mit einigen landschaftlichen Superlativen aufwarten, welche in unserem Sonnensystem ihresgleichen suchen. Das auf der südlichen Marshemisphäre gelegene Hellas Planitia verfügt so zum Beispiel über einen Durchmesser von etwa 1.600 x 2.200 Kilometern. Nach dem Südpol-Aitken-Becken auf dem irdischen Mond handelt es sich hierbei nach dem gegenwärtigen Wissensstand um das zweitgrößte Impaktbecken in unserem Sonnensystem.

Es entstand, als in der Zeitphase des Großen Bombardements vor etwa 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren ein vermutlich mehr als 100 Kilometer durchmessender Asteroid mit dem noch jungen Mars kollidierte. Durch die bei dem Impakt auftretenden Kräfte wurden zusätzlich zu dem eigentlichen Einschlagsbecken mehrere das Hellas Planitia umgebende Ringgebirge gebildet. Das äußere dieser Ringgebirge erhebt sich dabei um bis zu 2.000 Meter über das umliegende südliche Hochland des Mars.

Das Hellas Planitia ist zugleich auch das tiefste bis in die Gegenwart erhaltene Einschlagsbecken auf dem Mars. Von seinem Grund bis zum Rand des innersten Ringgebirges wird ein Höhenunterschied von mehr als 4.000 Metern erreicht. Bis zu den Gipfeln auf den weiter entfernt gelegenen Bergketten des äußeren Ringgebirges sind es teilweise sogar mehr als 9.000 Meter Höhenunterschied.

Infolge der enormen, durch den Asteroiden-Impakt verursachten Massenbewegungen bildeten sich verschiedene tektonische Verwerfungen, welche zu Veränderungen des Geländes führten. Im Laufe der Jahrmilliarden wurden schließlich sowohl das umgebende Ringgebirge als auch das Innere des Hellas Planitia durch verschiedene geologische und erosive Prozesse stark verändert (Raumfahrer.net berichtete).

Der Wind verfrachtete Sand, Staub und Vulkanasche in das Innere des Beckens, Wassereisgletscher und fließendes Wasser haben Sedimente mit sich geführt und abgelagert und Vulkane haben auf dem Boden des Hellas Planitia verschiedene Ablagerungsschichten von dünnflüssiger Lava gebildet.

Trotz der langen Zeit, in der das Hellas Planitia dieser Erosion ausgesetzt war und durch Ablagerungen verändert und teilweise verfüllt wurde, ist es das am besten erhaltene große Einschlagsbecken auf dem Mars. Amateurastronomen können es aufgrund seiner großen Ausdehnung bei guten Beobachtungsbedingungen bereits mit einem mittleren Teleskop als hellen Fleck erkennen, welcher sich deutlich gegen die ansonsten eher dunklere Marsoberfläche abhebt.

Einen deutlich besseren Blick auf das Hellas Planitia haben jedoch die derzeit in einer Umlaufbahn um unseren Nachbarplaneten befindlichen Marsorbiter der NASA und der ESA.

Mars Express dokumentiert das Hellas Planitia...

Bereits seit dem 25. Dezember 2003 befindet sich die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express in einer Umlaufbahn um den Mars und liefert den an dieser Mission beteiligten Wissenschaftlern seitdem regelmäßig eine Vielzahl an Daten und Fotoaufnahmen von der Atmosphäre und speziell von der Oberfläche unseres Nachbarplaneten. Durch die Auswertung der gewonnene Daten und Bildprodukte ergeben sich für die Planetenforscher wertvolle Einblicke in dessen Entwicklungsgeschichte.

Am 17. Dezember 2013 überflog Mars Express während des Orbits Nummer 12.690 das Hellas Planitia und bildete bei dieser Gelegenheit einen Teilbereich dieses Impaktbeckens ab, welcher sich bei 57 Grad östlicher Länge und 33 Grad südlicher Breite befindet. In diesem nordwestlichen Bereich des Hellas Planitia befinden sich auch dessen tiefsten Bereiche, wo der atmosphärische Druck fast doppelt so hoch wie auf dem Nullniveau im angrenzenden Marshochland ausfällt.

Die dort gegebenen Druck- und Temperaturbedingungen liegen stellenweise sogar über dem sogenannten Tripelpunkt des Wassers, so dass in diesen Bereichen mancherorts zumindestens kurzfristig sogar flüssiges Wasser auf der Oberfläche stabil sein könnte. Die hierfür notwendigen Bedingungen sind allerdings nur in einem kurzen Zeitraum während des Sommers und dann auch nur am frühen Nachmittag für wenige Stunden gegeben. An allen höher gelegenen Regionen auf dem Mars würde plötzlich freigesetztes Wasser wegen des zu niedrigen Atmosphärendrucks dagegen unverzüglich verdampfen.

... unter ungewöhnlich guten Bedingungen

Die am 17. Dezember 2013 vorherrschenden guten Sichtbedingungen, welche einen freien Blick auf die Oberfläche ermöglichten, waren eher ungewöhnlich, denn während der meisten Zeit wehen - vom Hochland und von den Ringgebirgen ausgehend - heftige Staubstürme über die Hellas-Tiefebene. Diese Schleier aus Staub und Aerosolen machen es den Kamerasystemen der Marsorbiter nahezu unmöglich, die Oberfläche im Inneren des Impaktbeckens zu erkennen und abzubilden. Die von der HRSC-Kamera angefertigten Aufnahmen erreichen eine Auflösung von etwa 15 Metern pro Pixel.

Mächtige Gletscher werden vermutet

Die Form und Gestalt von zahlreichen Landschaftsmerkmalen im Bereich des Hellas Planitia deuten an, dass einstmals Eis und Gletscher im Innern des Beckens wirkten, welche eventuell sogar noch in der Gegenwart unter einer dicken Staubschicht existent sind. So lassen Radarmessungen mit dem Instrument SHARAD an Bord des von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (kurz MRO) vermuten, dass unter den länglichen, teilweise gewundenen Schutt- und Geröllstrukturen in einigen kleineren Impaktkratern im Hellas Planitia noch heute Wassereisgletscher mit einer Mächtigkeit von bis zu 450 Metern vor den Blicken der Kameras verborgen sind. Die großräumige Betrachtung der Bilder legt nahe, dass das gesamte Gebiet von einer dicken Staubschicht bedeckt sein muss. Ein rund 40 Kilometer durchmessender alter Krater ist in der südlichen (linken) Bildhälfte der Draufsichten nur noch an seinen Umrissen zu erkennen. Vermutlich wurde er von Lavaströmen angefüllt, deren Fließfront sich von Ost nach West, also quer durch die Bildmitte, erstreckt.

Auf den Aufnahmen von Mars Express sind auch noch zwei deutlich besser erhaltene Krater zu erkennen. Die größere dieser beiden Strukturen verfügt über einen Durchmesser von etwa 25 Kilometern. Auffallend ist die ungewöhnliche Morphologie in den Kratern und in ihrer Umgebung. Von Norden (rechts oben in den Draufsichten, links oben in der Perspektive) erstreckt sich ein ’dickes Band’ bis zum Kraterrand. Im Innern des größeren Kraters befindet sich eine ähnlich gemusterte ovale Struktur. Und am südlichen Kraterrand findet sich Material, dessen Oberfläche Fließstrukturen zeigt. Bei genauerer Betrachtung zeigt es die Fließrichtung an, welche parallel zu den Rändern dieser Strukturen verlief. Es ist sehr wahrscheinlich, dass von Geröll und Gesteinsschutt bedecktes Gletschereis diese Phänomene erzeugt hat. Bei Betrachtung des weiter unten zu sehenden Anaglyphenbildes lassen sich zudem Schichtungen in den Kraterrändern erkennen.

Bildverarbeitung und HRSC-Kamera

Die weiter oben gezeigte Nadir-Farbansicht des Hellas Planitia wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche blickenden Nadirkanal und den vor- beziehungsweise rückwärts blickenden Farbkanälen der HRSC-Stereokamera erstellt. Die perspektivische Schrägansicht wurde aus den Aufnahmen der Stereokanäle der HRSC-Kamera berechnet. Das weiter unten zu sehende Anaglyphenbild, welches bei der Verwendung einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Marslandschaft 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. Ralf Jaumann geleitet. Das für die HRSC-Kamera verantwortliche wissenschaftliche Team besteht derzeit aus 52 Co-Investigatoren, welche von 34 Instituten aus elf Ländern stammen.

Die hochauflösende Stereokamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) 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 der Fachgruppe "Planetologie und Fernerkundung" des Instituts für Geologische Wissenschaften der FU Berlin in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof erstellt.

Die hier gezeigten Aufnahmen des Hellas Planitia finden Sie auch auf den entsprechenden Internetseiten des DLR und 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)


» Curiosity: Eine außerplanmäßige Bohrung steht bevor
16.08.2014 - Aufgrund der seit Anfang August aufgetretenen Probleme mit einem sandigen Untergrund mussten die Pläne für den Marsrover Curiosity kurzfristig geändert werden. Statt die Fahrt auf der vorgesehenen Route fortzusetzen soll jetzt zunächst die außerplanmäßige Untersuchung einer Gesteinsformation erfolgen. Hierbei soll unter anderem auch der Gesteinsbohrer des Rovers zum Einsatz kommen.
Auf seinem Weg zu der Basis des im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons sollte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrovers Curiosity im August zwei kleine Täler durchqueren und anschließend die noch knappe 500 Meter vom aktuellen Standort entfernt gelegene Region "Pahrump Hills" erkunden. Bei der Einfahrt in das "Hidden Valley", dem ersten der beiden Täler, zeigte sich jedoch, dass die Räder des Rovers aufgrund des sandigen und somit sehr lockeren Untergrundes und dem damit verbundenen hohen Schlupf einen deutlich geringeren Geländegewinn erzielten als beabsichtigt. Aus diesem Grund entschlossen sich die für die Steuerung von Curiosity verantwortlichen Roverdriver am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien dazu, das "Hidden Valley" am vergangenen Wochenende wieder zu verlassen (Raumfahrer.net berichtete).

Das Hidden Valley - zu ’tiefer’ Sand

Die Probleme mit dem von einer Vielzahl an kleinen Sanddünen bedeckten Untergrund wurden als so gravierend eingestuft, dass die für die Planung der Curiosity-Mission verantwortlichen Mitarbeiter der NASA ihre ursprünglichen Pläne mittlerweile geändert haben. Statt die Region "Pahrump Hills" im Rahmen einer direkten Durchquerung des "Hidden Valley" zu erreichen soll der Rover bereits jetzt an seinem derzeitigen Standort eine ausführliche Analyse der hier befindlichen Gesteine durchführen.

Am 9. August 2014, dem "Sol" 714 seiner Mission, bewegte sich Curiosity im Rahmen einer weiteren Fahrt über rund 37,5 Meter zunächst in die nordwestliche Richtung. An der jetzt erreichten Position nördlich der Einfahrt in das "Hidden Valley" wurden aus einer leicht erhöhten Lage heraus Aufnahmen des vorausliegenden Gebietes angefertigt, welche für die Planung der zukünftigen Route und der weiteren Vorgehensweise erforderlich sind. Sehr wahrscheinlich ist dabei zum jetzigen Zeitpunkt, dass das "Hidden Valley" bei der Weiterfahrt von Curiosity an dessen nördlichen Rand umfahren wird.

Am 12. August begab sich der Rover jedoch zuerst erst einmal wieder zu dem ’Einstiegspunkt’ in das Tal. Aus der jetzt erreichten Position heraus wurde neben den verschiedenen Kamerasystemen auch die ChemCam dazu eingesetzt, um auf dem unmittelbar vor dem Rover befindlichen Gelände mögliche Ziele für eine ausführliche ’in situ’-Untersuchung auszuwählen.

Bonanza King - das nächste Untersuchungsziel

Diese Wahl fiel schließlich auf eine mit dem Namen "Bonanza King" belegte Gesteinsformation. Hierbei handelt es sich um eine von mehreren etwa tellergroßen flachen Felsplatten, welche sich direkt auf der Einfahrt in das "Hidden Valley" befinden und die von dem Rover bereits während der ersten Einfahrt in das Tal überquert wurden. Diese Gesteine unterscheiden sich deutlich von den Sandsteinen, welche Curiosity in den vergangenen Monaten untersucht hatte.

Die deutlich hellere Farbe dieser Platten und ihre Lage in den geologischen Schichtformationen deutet zudem darauf hin, dass sie den Gesteinen ähneln, welche ursprünglich erst in der Region "Pahrump Hills" erkundet werden sollten, und die in einem direkten geologischen Zusammenhang mit den Gesteinsschichten an der Basis des Zentralberges Aeolis Mons stehen.

"Aus geologischer Sicht betrachtet besteht eine Verbindung zwischen Bonanza King und Pahrump Hills. Eine Untersuchung an der hiesigen Stelle bietet uns die Möglichkeit zu verstehen, wie sich diese Gesteine in das Gesamtbild des Gale-Kraters und des Mount Sharp einfügen", so Dr. Ashwin Vasavada, der stellvertretende Projektwissenschaftler der Curiosity-Mission am JPL.

Am 14. August bewegte sich Curiosity im Rahmen einer kurzen Fahrt über 3,7 Meter noch etwas weiter auf "Bonanza King" zu, so dass dieses Ziel jetzt in der direkten Reichweite der zwei am Instrumentenarm des Rovers befindlichen Instrumente, dem APX-Spektrometer und der MAHLI-Kamera, befindet. Sofern sich im Rahmen der Analyse der im Rahmen dieser bisher letzten Fahrt gewonnenen Daten herausstellt, dass alle sechs Räder des Rovers über festen Bodenkontakt verfügen, sollen diese Instrumente in der kommenden Woche eingesetzt werden, um "Bonanza King" einer eingehenden Untersuchung zu unterziehen.

Durch das für den Einsatz der Instrumente für eine direkte Bodenuntersuchung notwendige Entfalten des Instrumentenarmes erfolgt automatisch eine Gewichtsverlagerung des Rovers, was unter bestimmten Umständen dazu führen könnte, dass der Rover im Rahmen dieses Manövers aufgrund eines unebenen oder ’nicht standsicheren’ Untergrundes ins Rutschen gerät. Dieses definitiv unerwünschte Szenario - ein ’Rutschen’ könnte zur Folge haben, dass die Instrumente ungewollt auf der Oberfläche aufsetzen und dabei beschädigt werden - kann zum Beispiel dann eintreten, wenn eines der sechs Räder des Rovers auf der Kante eines größeren Steins zum Stehen gekommen ist oder der Boden mehr oder weniger stark geneigt und zudem von einer lockeren Sandschicht bedeckt wird.

Eine weitere Bohrung ist geplant

Sofern die Roverdriver ihr ’Okay’ für den Einsatz des Instrumentenarmes geben soll im Rahmen dieser Analysen dann auch erneut der Gesteinsbohrer von Curiosity zum Einsatz gebracht werden und eine weitere Bohrung durchführen. Das dabei zu gewinnende pulverförmige Material soll anschließend zunächst mit dem Bodenprobenaufbereitungssystem CHIMRA (kurz für "Collection and Handling for Interior Martian Rock Analysis") aufbereitet und gesiebt werden. Anschließend werden Teile der so präparierten Bodenprobe an die beiden im Inneren des Rovers befindlichen Instrumentenkomplexe SAM und CheMin weitergeleitet. Diese Analyseinstrumente sollen dann die chemische und mineralogische Zusammensetzung des zu untersuchenden Materials ermitteln.

Ein kompaktes Wochenendprogramm

Während des jetzigen Wochenendes werden allerdings zunächst verschiedene ’Fernerkundungen’ der Umgebung erfolgen. Die Kamerasysteme bilden dabei verschiedene Bereiche der Oberfläche zu unterschiedlichen Tageszeiten ab, um eventuell durch veränderte Beleuchtungsverhältnisse bedingte optische Veränderungen zu charakterisieren. Die MastCam soll zudem die Sandrippel im Inneren des "Hidden Valley" dokumentieren. Die Navigationskamera des Rovers wird dagegen speziell dazu eingesetzt, um am Himmel über dem Gale-Krater nach Wolkenformationen Ausschau zu halten. Außerdem soll mit diesem Kamerasystem die Suche nach eventuell auftretenden Staubteufeln - so genannten ’Dust Devils’ - fortgesetzt werden.

Zur Charakterisierung der chemischen Zusammensetzung der lokalen geologischen Formationen wird die ChemCam mehrere Oberflächenziele mit ihrem Laser und dem "Remote Micro Imager"-Teleskop anpeilen. Des weiteren werden die Instrumente REMS, RAD und DAN ihre üblichen Routinemessungen zur Charakterisierung der örtlichen Umweltbedingungen durchführen.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 721 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity rund 8.700 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 177.993 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: USGS, JPL, UMSF)


» Marsrover Curiosity: Doch keine Bohrung!
24.08.2014 - Nach einer eingehenden Analyse der gegebenen Oberflächenbedingungen haben sich die Mitarbeiter der Curiosity-Mission dazu entschlossen, eine für diese Tage geplante Bohrung aufgrund der instabilen Oberfläche nicht durchzuführen und stattdessen die Fahrt zu dem Zentralberg des Gale-Kraters fortsetzen.
Eigentlich sollte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrovers Curiosity während der vergangenen Woche sein Bohrsystem dazu einsetzen, um eine mit dem Namen "Bonanza King" belegte Gesteinsformation anzubohren. Das dabei gewonnene Material sollte anschließend mit den Instrumenten des Rovers eingehend analysiert werden (Raumfahrer.net berichtete). Leider hat sich jedoch in den letzten Tagen herausgestellt, dass "Bonanza King" für eine solche Bohrung nicht geeignet ist. Deshalb wird Curiosity seine Fahrt jetzt fortsetzen.

Neben den verschiedenen Kamerasystemen des Rovers kamen am 17. August 2014 auch das APX-Spektrometer und die MAHLI-Kamera zum Einsatz, um das für die anstehende Bohrung ausgewählte Ziel näher zu untersuchen. Außerdem wurde das "Dust Removal Tool" (kurz "DRT") auf der Oberfläche platziert und anschließend aktiviert. Bei dem DRT handelt es sich um eine aus Edelstahlborsten bestehende Bürste, mit der die zu untersuchenden Gesteinsformationen von der obersten Staubschicht befreit werden können.

Eine solche Staubschicht, welche unter Umständen seit Jahrmillionen den auf der Marsoberfläche auftretenden Umweltbedingungen - einschließlich der einfallenden kosmischen Strahlung - ausgesetzt war, könnte zum Beispiel die Messergebnisse des APX-Spektrometers verfälschen. Im Operationsbetrieb wird die Bürste auf dem zu reinigenden Oberflächenbereich aufgesetzt und durch einen Motor in eine rotierende Bewegung versetzt. Der dabei von einer Staubschicht zu ’reinigende’ Bereich der Marsoberfläche weist einen Durchmesser von mindestens 45 Millimetern auf.

Testbohrung: "Bonanza King" ist nicht geeignet

Am 20. August erfolgte dann eine erste ’Testbohrung’, in deren Verlauf der Bohrer des Rovers eine lediglich nur wenige Millimeter tief in den Stein reichende Bohrung durchführen sollte. In einem nächsten Schritt sollte dann zwei Tage später eine vollständige, etwa sechs Zentimeter in die Tiefe reichende Bohrung durchgeführt werden. Die Auswertung der im Rahmen dieser "Mini-Drill"-Bohrung gewonnenen Daten zeigte allerdings, dass diese Bohrung vorzeitig automatisch abgebrochen wurde, weil sich der Felsen bereits unmittelbar nach dem Beginn der Bohrung unter der mechanischen Einwirkung des Bohrers leicht seitlich bewegt hatte. Diese ’Verschiebung’ des angepeilten Zieles führte zu einem erhöhten Widerstand, welcher den vorzeitigen Abbruch verursachte.

Dank des rechtzeitigen Abbruchs der Bohrung traten dabei laut Dr. John Bridges von der Universität Leicester/England keine Beschädigungen an dem Bohrsystem auf. Die Formation "Bonanza King" ist jedoch offenbar deutlich weniger stark mit dem Untergrund verbunden als zuvor erwartet, so der Wissenschaftler weiter. Somit war es zunächst auch unklar, ob Curiosity unter diesen Bedingungen das Risiko einer ’vollständigen’ Bohrung eingehen soll.

Durch den unsicheren Untergrund bestand die Gefahr, dass sich der Bohrer bei seiner Arbeit festfrisst, was sowohl zu Beschädigungen des eigentlichen Bohrsystems als auch des gesamten Instrumentenarmes des Rovers, an dem der Bohrer befestigt ist, führen könnte.

Nach ausführlichen Diskussionen über die weitere Vorgehensweise entschieden sich die Mitarbeiter der Curiosity-Mission am vergangenen Freitag dazu, weder bei "Bonanza King" noch bei einer der anderen in der unmittelbaren Umgebung gelegenen Gesteinsformationen eine vollständige Bohrung durchzuführen.

"Wir sind zu dem Beschluss gelangt, dass die [dort befindlichen] Felsen keine guten Ziele für Bohrungen darstellen", so Jim Erickson, der Projektmanager der Curiosity-Mission vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien.

Statt einer Bohrung soll deshalb die Fahrt zu dem im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons fortgesetzt werden. Dieser Weg wird allerdings nicht, wie ursprünglich vorgesehen, direkt durch das "Hidden Valley" - einem direkt vor dem Rover gelegenen Tal - führen. Die dort befindliche Oberfläche aus feinem Sand und diversen Dünen wurde bereits vor zwei Wochen als ’nur unter großen Risiken passierbar’ eingestuft (Raumfahrer.net berichtete).

Weiterfahrt am heutigen Tag

Stattdessen wird der Rover zunächst einen Kurs einschlagen, welcher unmittelbar am nördlichen Rand des "Hidden Valley" verlaufen soll. Die erste Fahrt nach dem Verlassen von "Bonanza King" wird am heutigen 24. August 2014, dem "Sol" 729 der Curiosity-Mission, erfolgen und in etwa 10 Stunden beginnen. Für den morgigen Tag sind dann neben den üblichen Fotoaufnahmen verschiedene Routinemessungen vorgesehen, bei denen unter anderem die abbildenden Instrumente sowohl die Marsoberfläche als auch die Atmosphäre dokumentieren werden.

Bisher hat der Marsrover Curiosity rund 8.800 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 179.940 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: USGS, JPL, University of Leicester)



 

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Saturn Aktuell: Saturnmond Titan: Methan-Wolken über dem Ligeia Mare von Redaktion



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» Saturnmond Titan: Methan-Wolken über dem Ligeia Mare
13.08.2014 - Aktuelle Aufnahmen der Raumsonde Cassini zeigen aus Methan bestehende Wolkenformationen, welche über einen mit Kohlenwasserstoffverbindungen gefüllten See auf der nördlichen Hemisphäre des Saturnmondes Titan hinwegziehen. Bei dieser Wetteraktivität, so die an der Datenauswertung beteiligten Wissenschaftler, könnte es sich um ein Anzeichen für den gegenwärtig auf dem Titan einsetzenden Sommer auf dessen Nordhemisphäre handeln.
Bereits seit dem 1. Juli 2004 befindet sich die Raumsonde Cassini in einer Umlaufbahn um den Saturn. Neben dem Ringsystem dieses zweitgrößten Planeten unseres Sonnensystems erwecken dabei besonders die Atmosphäre des Saturn und der größte der bisher 62 bekannten Saturnmonde, der 5.150 Kilometer durchmessende Mond Titan, das Interesse der an dieser überaus erfolgreichen Mission beteiligten Wissenschaftler.

Der Titan verfügt über eine dichte Atmosphäre, welche sich zu 98,4 Prozent aus Stickstoff zusammensetzt. Neben dem Edelgas Argon und der Kohlenwasserstoffverbindung Methan konnten in der Vergangenheit zudem mehr als ein Dutzend organischer Verbindungen wie zum Beispiel Ethan, Propan und Cyanwasserstoff nachgewiesen werden. Titans Atmosphäre erhebt sich rund zehnmal höher in den Weltraum als die Erdatmosphäre. Die Troposphäre des Mondes reicht zum Beispiel bis in eine Höhe von etwa 50 Kilometern.

Ein Flüssigkeitskreislauf auf dem Titan

In den letzten Jahren durchgeführte Studien haben zu dem Resultat geführt, dass auf dem Titan ein regelrechter Flüssigkeitskreislauf stattfindet, welcher im Gegensatz zu dem vergleichbaren Kreislauf auf der Erde allerdings nicht auf Wasser basiert. Bei Oberflächentemperaturen von rund minus 180 Grad Celsius regnen Methan und Ethan aus der Titanatmosphäre ab, welche sich anschließend auf der Oberfläche in ausgedehnten Abflusssystemen sammeln, von wo aus diese flüssigen Kohlenwasserstoffverbindungen zu verschiedenen Seen transportiert werden.

Somit hat sich der Titan neben der Erde als der einzige bekannte Ort innerhalb unseres Sonnensystems herauskristallisiert, an dem auch in der Gegenwart ein Flüssigkeitskreislauf stattfindet. Aus den daran beteiligten Kohlenwasserstoffen könnten sich unter bestimmten Bedingungen auch komplexere organische Verbindungen bilden, welche als die "Grundbausteine des Lebens" angesehen werden. Unter den Exobiologen gilt der Titan daher als einer der derzeit aussichtsreichsten Kandidaten für den Nachweis von extraterrestrischen Lebensformen.

Wolken in der Titan-Atmosphäre

Ebenfalls im Fokus der Wissenschaftler steht seit dem Sommer 2004 das Wettergeschehen auf dem Titan. Aufgrund der hohen Exzentrizität der Umlaufbahn des Saturn um die Sonne, welche einen Wert von 0,05648 erreicht, treten auf dem Saturn - vergleichbar mit der Erde - markante Jahreszeiten und damit einhergehende Veränderungen in der ’Großwetterlage’ auf. Da der Planet - und somit auch der ihn umkreisende Mond Titan - für einen kompletten Umlauf um die Sonne knapp 30 Jahre benötigt, dauern diese vier Jahreszeiten jeweils rund 7,5 Jahre an.

Bei ihren kontinuierlich durchgeführten Beobachtungen konnten die an der Cassini-Mission beteiligten Wissenschaftler bisher zum Beispiel regelmäßig Wolken im Bereich der südlichen Titan-Hemisphäre registrieren. Dort ’regierte’ dabei zuerst der Spätsommer, welcher mittlerweile allerdings in den Herbst übergegangen ist. Über der nördlichen Titan-Hemisphäre, wo bisher Frühling herrschte, war der Himmel dagegen weitgehendst frei von solchen Wolken. Allerdings haben die Wissenschaftler Klimamodelle über die zu erwartende Entwicklung erstellt.

Diese Modelle besagen, das die Kohlenwasserstoffverbindungen, welche die auf der nördlichen Titanhemisphäre gelegenen Seen füllen, durch den mit dem Jahreszeitenwechsel einhergehenden minimalen Temperaturanstieg von wenigen Grad im Laufe der Zeit ’verdunsten’ werden. Das so freigesetzte Gas sollte über der Nordhemisphäre zuerst Wolken bilden und schließlich über der langsam ’abkühlenden’ Südhälfte des Titan in Form von Regen niedergehen. Tatsächlich konnte ein vergleichbares Phänomen bereits im Jahr 2010 registriert werden (Raumfahrer.net berichtete). Seitdem, so die Wissenschaftler, wurden in der Atmosphäre des Titan jedoch nur noch eine verhältnismäßig geringe Anzahl von weiteren Wolken beobachtet.

Dies hat sich jedoch kürzlich geändert. Im Rahmen des Titan-Vorbeifluges "T-103" bildete die "Narrow Angle Camera" (kurz "NAC") - die Telekamera des ISS-Kameraexperiments, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumente an Bord von Cassini - zwischen dem 20. und dem 22. Juli 2014 auch mehrfach die nördliche Titanhemisphäre ab (Raumfahrer.net berichtete).

Methan-Wolken über dem Ligeia Mare

Unter anderem richtete sich die NAC dabei auch auf die Umgebung des Ligeia Mare. Hierbei handelt es sich mit einer Ausdehnung von etwa 500 Kilometern um einen der größeren Methanseen auf dem Titan, welcher sich bei 79 Grad nördlicher Breite und 248 Grad westlicher Länge befindet. Während der Beobachtungen konnte die Kamera deutliche erkennbare Formationen von Methan-Wolken registrieren. Die Auswertung der entsprechenden Aufnahmen ergab, dass sich diese Wolken mit Geschwindigkeiten von etwa drei bis 4,5 Metern pro Sekunde bewegen. Diese Wolken, so die beteiligten Wissenschaftler, könnten den Beginn des Sommers auf der nördlichen Titanhemisphäre signalisieren.

"Wir sind gespannt, ob diese Wolken den Beginn des Sommers anzeigen oder ob es sich dabei um einen Einzelfall handelt", so Elisabeth Turtle vom Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University (JHU/APL) in Laurel im US-Bundesstaat Maryland, eine der assoziierten Mitarbeiterinnen des Cassini Imaging Central Laboratory for Operations (kurz "CICLOPS"), welches die Aktivitäten der ISS-Kamera plant und koordiniert. Eine weitere offene Frage stellt die Beziehung der beobachteten Wolkenformationen zu dem Ligeia Mare dar. Hat die ISS-Kamera die Wolken dort nur zufällig abgebildet oder haben diese sich wirklich an dieser Stelle gebildet?

Die Beobachtung der jahreszeitlich bedingten Veränderungen sowohl in der Atmosphäre als auch direkt auf der Oberfläche des Titan wird auch zukünftig eines der primären Ziele der Cassini-Mission darstellen. Der Großteil der derzeit mehr als 400 bekannten Seen auf der Titanoberfläche konzentriert sich in dessen Nordpolregion. Die Äquatorregion und die südliche Hemisphäre sich dagegen zumindestens gegenwärtig eher ’trockenes Land’. Durch das erwartete ’Verdunsten’ eines Großteils der nördlichen Seen, des Transports der dabei freigesetzten Gase und deren anschließenden ’Abregnens’ über der Südhemisphäre dürften sich dann auch dort neue Kohlenwasserstoffseen bilden.

Die nächste Möglichkeit für eine eingehende Untersuchung des Titan bietet sich bereits am 21. August 2014. An diesem Tag wird die Raumsonde Cassini den Titan um 10:09 MESZ im Rahmen eines gesteuerten Vorbeifluges erneut passieren und aus einer Überflughöhe von 964 Kilometern mit verschiedenen Instrumenten untersuchen (Raumfahrer.net berichtete).

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 und seine Monde 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, CICLOPS)



 

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