InSpace Magazin #561 vom 5. September 2016

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"InSpace" Magazin

Ausgabe #561
ISSN 1684-7407


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Updates / Umfrage

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Nachrichten der Woche

> Mars Aktuell:
ULA erhält Startauftrag für NASA-Marsrover 2020

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Intro von Axel Orth

Liebe Leserinnen und Leser,

ich glaube sagen zu dürfen, dass dieses InSpace-Magazin sowohl die bisher schlechteste als auch die bisher beste Nachricht des Raumfahrtjahres 2016 enthält.

Zunächst mal die schlechte Nachricht: Eine Falcon-9-Rakete des privaten US-Herstellers SpaceX, die den israelischen Kommunikationssatelliten AMOS-5 in den Orbit bringen sollte, ist auf der Startrampe explodiert - nicht etwa beim Start, sondern beim Auftanken vor einem kurzen Test aller Triebwerke, wie SpaceX ihn routinemäßig bei jedem Start durchführt und der bisher auch nie ein Problem war. Bei der Explosion wurde nicht nur die Startrampe schwer beschädigt, sondern auch der Satellit zerstört, auf dem neben anderen das soziale Netzwerk Facebook Kapazitäten angemietet hatte. Zum Glück ist niemand verletzt oder getötet worden, aber man kann davon ausgehen, dass es nun noch mehrere Monate dauern wird, bis der nächste Start erfolgen kann.

Und jetzt die gute Nachricht: Der europäische Kometenlander Philae wurde nach über einem Jahr auf der Oberfläche von Tschurjumov-Gerasimenko gefunden!! Kurz vor Ende ihrer Mission gelang es dem Rosetta-Team, Philae auf Bildern der OSIRIS-Kamera eindeutig zu identifizieren. Dazu mussten sie mit der Raumsonde allerdings bis auf unter 3 Kilometer Abstand herangehen. Die Spekulationen, dass Philae von der Aktivität des Kometen in den freien Raum "geblasen" wurde, haben sich zum Glück nicht bestätigt. Philae sieht auf dem Bild völlig unbeschädigt aus, praktisch wie neu, allerdings liegt er auf der Seite in einer dunklen Felsspalte - eigentlich genau so wie es schon laut diversen Illustrationen gezeigt wurde. (Hinweis: In das Inspace-EMail-Magazin können wir aus technischen Gründen keine Bilder einbinden. Wenn Sie die Bilder von Philae sehen wollen, dann kommen Sie bitte online ins Raumfahrer.net-Portal.)

Und nun wünsche ich Ihnen wie immer viel Spaß beim Lesen.

Axel Orth

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Updates / Umfrage

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

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

» Mitarbeit bei Raumfahrer.net
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News

• SpaceX - Explosion am Pad - Nutzlast verloren «mehr» «online»
• Update: US-Marinecomsat MUOS 5 in GTO gestrandet «mehr» «online»
• Kurz vor Schluss - Philae gefunden! «mehr» «online»
• Rosetta, Philae und (k)ein Ende ….. «mehr» «online»
• SpaceX startet JCSAT-16, landet Erststufe «mehr» «online»
• Interview – Das Projekt Europa-Explorer vom DFKI «mehr» «online»
• Zeiss-Großplanetarium Berlin nach Umbau wieder offen «mehr» «online»
• Kommentar: SES, Königsmacher von SpaceX «mehr» «online»


» SpaceX - Explosion am Pad - Nutzlast verloren
01.09.2016 - Bei einer Explosion an der Startanlage von SpaceX ist sowohl eine Falcon 9 Rakete als auch die Nutzlast zerstört worden.
Die zerstörte Falcon 9 sollte eigentlich am 3. September die Nutzlast Amos 6, einen Kommunikationssatelliten für Facebook und Eutelsat, ins All bringen. Beim sogenannten Hotfire Test gab es nach unbestätigten Quellen Probleme mit der Startanlage. (SIEHE UPDATE)

Die resultierende Explosion hat Rakete, Nutzlast und Startanlage zerstört / beschädigt. 3 Minuten vor dem Triebwerkstest ist in etwa der Bereich, bei dem die Betankung noch stattfindet, aber auch zum Beispiel das Flugabbruchsystem aktiviert wird. Anbei ein Auszug aus dem Countdown

T-0:03:40 TEA-TEB Ignition System Auto Sequence
T-0:03:30 Strongback Retraction
T-0:03:25 Flight Termination System to Internal Power
T-0:03:15 FTS on Internal
T-0:03:05 Flight Termination System Armed, FTS Ready for Launch
T-0:02:55 Verify Good Mvac TVC
T-0:02:45 Fuel Trim Valve to Flight Position
T-0:02:40 Stage 1 LOX at Flight Level

Je nach Ursache könnte der Vorfall den Zeitplan von SpaceX gehörig durcheinander bringen.
Sobald fundiertere Aussagen vorliegen, werden wir den Artikel erweitern.

UPDATE 1

Laut Elon Musk habe es wohl Probleme mit der Oberstufe an der Rakete selbst gegeben. Genaueres ist noch nicht bekannt.

Zitat: "Loss of Falcon vehicle today during propellant fill operation. Originated around upper stage oxygen tank. Cause still unknown. More soon."

UPDATE 2

URL zum Video des Vorfalls https://www.youtube.com/watch?v=ZX1vdPjCh3Q

Weitere Informationen in unserem Forum unter:

www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=14482.new#new
(Autor: Klaus Donath - Quelle: SpaceX, Reddit)


» Update: US-Marinecomsat MUOS 5 in GTO gestrandet
02.09.2016 - Am 10. Juli berichteten wir, dass der US-amerikanische militärische Kommunikationssatellit MUOS 5 nicht in der Lage war seinen geplanten geostationären Orbit zu erreichen. Nun werden weitere Schritte unternommen um eine Lösung zu finden.
Die Air Force teilte am 18. August mit einen Ihrer ehemals geheimen Aufklärungssatelliten aus dem geostationären Weltraumlageerfassungsprogramm (GSSAP - Geosynchronous Space Situational Awareness Program) einzusetzen, um hochauflösende Bilder und Daten des gestrandeten MUOS 5 Satelliten zu gewinnen. Diese sollen helfen die Ursache zu finden, weshalb die Bahnanhebung aus dem Transferorbit in den geostationären Orbit nicht zum Abschluss gebracht werden konnte.

Die ersten beiden GSSAP Satelliten wurden im Jahre 2014 gestartet und vor kurzem durch zwei weitere Satelliten ergänzt. Die Satelliten operieren im Umfeld des geostationären Orbits in ca. 36.000 km Höhe. Dort befinden sich wichtige amerikanische Militärsatelliten unter anderem für das Atomwaffenprogramm. Die GSSAP Satelliten dienen hier der Weltraumlageüberwachung. Neben der Verhinderung von Kollisionen sollen sie helfen Bedrohungen für amerikanische Satelliten zu erkennen. Dazu fliegen die Satelliten Rendezvousmanöver, um aus der Nähe hochauflösende Detailfotos zu gewinnen und sicherlich auch um elektronische Aufklärung (SIGINT) zu betreiben.

In einer Erklärung der Air Force heißt es die Satelliten können die Position, den Orbit und die Größe aller von Menschen gemachten Objekte im geostationären Orbit zur Verfügung stellen. Hersteller der Satelliten ist Orbital ATK aus Dulles (Verginia). Die Satelliten wurden von der Cape Canaveral Air Force Station in Florida gestartet.

In wie weit die Bilder der GSSAP-Satelliten hilfreich sein werden eine Lösung für MUOS 5 zu finden, läßt sich noch nicht sagen. Wir werden weiter berichten.


Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:
Foul: US-Marinecomsat MUOS 5 in GTO gestrandet

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MUOS-5 auf Atlas V 551
(Autor: Thomas Geuking - Quelle: U.S. Air Force)


» Kurz vor Schluss - Philae gefunden!
05.09.2016 - Weniger als einen Monat vor dem geplanten Missionsende von Rosetta, konnten Wissenschaftler mit Hilfe der hochauflösenden OSIRIS Kamera den kleinen Lander Philae ausfindig machen.
Darauf hatte man lange gehofft: Das Bild, welches nun definitiv Philae zeigt, wurde am 05.09.206 veröffentlicht und am 2. September aus einer Distanz von nur 2,7 km über der Oberfläche aufgenommen. Schon seit langem bemühte man sich bei der ESA, den kleinen Lander zu finden und veröffentlichte bereits zahlreiche mögliche Kandidaten. Raumfahrer.net berichtete

Die Bilder bestätigen auch Philaes Orientierung und machen klar, warum die Kontaktaufnahme nach seiner Landung am 14. November 2014 so schwierig war: Er liegt auf der Seite in einem schattigen Plätzchen mit nur einem kleinen verfügbaren Winkel zur Kommunikation. "Nach monatelanger Arbeit und Konzentrierung der Suche auf das nun vorliegende Areal bin ich sehr aufgeregt und begeistert, dass wir nun dieses wichtige Bild von Philae in Abydos präsentieren können," sagt Laurence O’Rourke von der ESA, der bisher die Koordination der Suchge über die letzten Monate geleitet hat, zusammen mit der ESA, dem OSIRIS Team, dem Lander-Operationsteam sowie den Navigations Centern von SONIS und CNES.

Philae wurde zuletzt gesehen, als er dabei fotografiert wurde wie er von der Oberfläche abgeprallt ist. Systeme die dafür sorgen sollte, dass sich Philae auf dem Kometen verankert, versagten. Allen voran das Kaltgassystem sowie die Harpune. Nach drei Tagen wissenschaftlicher Untersuchungen mit Hilfe der internen Batterie konnte nur noch 2 Mal Kontakt aufgenommen werden. Im Juni und July 2015. Die Solarzellen konnten offensichtlich nicht genug Energie liefern und die Lage der Sonde erlaubte nur ein sehr eingeschränktes Sichtfeld zur Raumsonde Rosetta.

"Diese bemerkenswerte Entdeckung kommt am Ende einer langen und zermürbenden Suche", sagt Patrick Martin, Missions Manager bei der ESA. "Wir dachten, Philae sei für immer verschwunden. Es ist unglaublich, dass wir ihn im letzten Moment gefunden haben".

Ab dem 30. September wird der Orbiter Rosetta in seiner finalen Mission auf den Kometen geschickt und wird vor seiner Deaktivierung letzte Daten aus dem Ma’at Gebiet des Kometen schicken.

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(Autor: Klaus Donath - Quelle: ESA)


» Rosetta, Philae und (k)ein Ende …..
10.08.2016 - Pressekonferenz und Ausstellungseröffnung im Naturkundemuseum Berlin
Am 30. September 2016 ist alles vorbei. Dann wird die Raumsonde Rosetta voraussichtlich gegen 11:10 Uhr UTC auf dem Kometen Tschurjumow-Gerassimenko „impaktieren“, also auftreffen. Dabei wird die Sonde mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 25 Zentimetern pro Sekunde auf der Kometenoberfläche aufschlagen. Dies berichtete Dr. Stephan Ulamec, DLR-Projektleiter für den Lander Philae, am 8. August 2016 auf einer Pressekonferenz im Naturkundemuseum in Berlin am Rande einer Ausstellungseröffnung.

Lange habe man nach den passenden Worten gesucht, „Crash“ oder „Landung“ wären nicht die richtigen Beschreibungen, so Ulamec. Zu dem abschließenden Vorgang um Rosetta werde es selbstverständlich einen Livestream der ESA im Internet geben, versicherte der Wissenschaftler. Die Forscher rechneten auf den letzten hundert Metern des Abstieges noch einmal mit ganz tollen Daten, speziell mit hoch aufgelösten Bildern, führte Ulamec aus. Es sei damit zu rechnen, dass der Kontakt circa eine Sekunde nach Aufschlag oder Landung auf dem Kometen abbrechen wird, da sich die Antenne dann vermutlich nicht mehr in der entsprechenden Ausrichtung befindet.

Auf die Frage, ob man den Lander Philae zwischenzeitlich zweifelsfrei lokalisiert hätte, antwortete Ulamec, dass man Bilder von einer Auflösung von circa 6 bis 7 Zentimeter Pixelgröße besitze, man den Lander aber leider noch nicht zweifelsfrei identifiziert habe. Auf eine weitere Frage, was man gelernt hätte, kam die Antwort, dass man sehr überrascht gewesen sei, dass sich die Oberfläche als so hart erwies. Man hätte eher mit einer Art Neuschnee oder größeren Staubschichten gerechnet. Vorgefunden wurde aber eine Oberfläche ähnlich der festen Eises. Mit der Auswertung der Daten sei man noch mindestens die nächsten fünf Jahre beschäftigt.

Wer die Faszination „Kometenfieber mit Rosetta und Philae“ sofort erleben will, der braucht nur in das Naturkundemuseum in Berlin zu gehen. Hier hat das DLR zusammen mit dem Naturkundemuseum Berlin eine Sonderausstellung zur Rosetta-Mission zusammengestellt. Die Ausstellung ist vom 9. August 2016 bis zum 24. Januar 2017 während der normalen Öffnungszeiten des Museums zu besichtigen.

Mittelpunkt der Schau ist ein Modell des Kometen von 4,3 mal 3,6 Metern im Maßstab 1:1.000. Dieses ist zum Größenvergleich auf die Umrisse des Stadtbezirkes Berlin-Mitte projiziert, wo es eine Fächer etwa vom Checkpoint Charlie bis zum Hauptbahnhof einnimmt.

Ein Besuch lohnt sich. Und vielleicht veranstaltet das Naturkundemuseum zum Impakt von Rosetta eine Sonderveranstaltung. Übrigens: Mit Impakt-Folgen kennt man sich hier aus. Die Saurier, speziell der T-Rex, sind gleich nebenan... .

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(Autor: Andreas Weise - Quelle: Pressekonferenz)


» SpaceX startet JCSAT-16, landet Erststufe
14.08.2016 - SpaceX hat erfolgreich den Satelliten JCSAT-16 für die JSAT Corporation aus Japan gestartet. Gleichzeitig hat SpaceX eine weitere Landung auf der Seeplattform durchgeführt.
Start von JCSAT-16
Am 14. August 2016, um 07:26 MESZ ist eine Falcon 9-Rakete von SpaceX mit dem Kommunikationssatelliten JCSAT-16 gestartet. Vor ein paar Monaten hatte SpaceX bereits den Satelliten JCSAT-14 gestartet. Die Stufentrennung erfolgte diesmal nach 2 Minuten und 36 Sekunden, kurz darauf zündete die zweite Stufe für ca. 6 Minuten und brachte das Gespann aus Oberstufe und Satellit in einen Parkorbit. 26,5 Minuten nach dem Start erfolgte eine zweite Brennphase der Oberstufe, die JCSAT-16 auf einen leicht supersynchronen geostationären Transferorbit mit einem Apogäum von mindestens 36.000 Kilometern katapultierte. Bisher wurden noch keine Orbitdaten veröffentlicht.

JCSAT-16 ist ein Kommunikationssatellit für Sky Perfect JSAT, der von SSL gebaut wurde. Er verfügt über eine Masse von 4-5 Tonnen, genaue Zahlen wurden nicht veröffentlicht. Der Satellit verfügt sowohl über Ku- als auch Ka-Bandtransponder und sollte ursprünglich als Backup für andere Satelliten der Firma JSAT dienen und die Zuverlässigkeit ihrer Dienstleistungen erhöhen. Allerdings wurde der Satellit Superbird-8 kürzlich am Boden beschädigt und muss jetzt aufwendig repariert werden. Daher nimmt JCSAT-16 die für Superbird-8 gedachte Position bei 162 Grad Ost im Geostationären Orbit ein.

Landung auf der Seeplattform
Bei diesem Start wurde ebenfalls ein Landeversuch auf der Seeplattform (offiziell "autonomous spaceport droneship", kurz ASDS) mit dem Namen "Of course I still love you", kurz OCISLY, durchgeführt. Dazu flog die erste Stufe der Falcon 9 nach der Stufentrennung eine Reihe von Manövern, die sie auf Landekurs auf die Seeplattform brachten. Trotz der hohen Performanceanforderungen wurde der finale Brennvorgang mit nur einem Triebwerk durchgeführt, da es offenbar bei diesem Flugprofil ausreichend Reserven gab, oder man sich traute, Reserven weiter auszuschöpfen.

Im Webcast wurde die Motivation für Landungen mit einem Triebwerk erläutert: Sie erlaubt Landungen bei höheren Seitenwinden und diese sind sanfter, sodass die Struktur der Rakete weniger beansprucht wird. Eine Landung mit drei Triebwerken erzeugt eine kürzere, härtere Abbremsung und reduziert die Gravitationsverluste. Allerdings wird die Struktur der Rakete stärker beansprucht. Ein Landeanflug mit drei Triebwerken wurde z.B. erfolgreich beim JCSAT-14 Start demonstriert.

Um auf der Seeplattform landen zu können, verfügt die erste Stufe über einen eigenen Flugcomputer, Landebeine, Kaltgasdüsen für die Steuerung im Vakuum, Gridfins für die Steuerung in der Atmosphäre und eine extra Ladung TEA-TEB (Triethylaluminium-Triethylboran, Zündmittel), um drei Triebwerke mehrmals zünden zu können.

Wann kommt die Wiederverwendung?
Heute war dies die insgesamt sechste Landung einer F9 Rakete, und die vierte Landung auf der Seeplattform im Meer. Bis Ende des Jahres plant SpaceX die bei der ISS-Mission CRS-8 gelandete Stufe wiederzufliegen. Welche Nutzlast bei diesem Flug mitfliegt, ist noch nicht bekannt, es wird jedoch vermutet, dass der europäische Satellitenbetreiber SES der erste Kunde sein wird. SES hat in der Vergangenheit sein Interesse an wiederverwendbaren Raketen öffentlich bekundet.

Allerdings möchte man bei SES auch einen deutlichen Preisnachlass von bis zu 50% und damit auf rund 30 Millionen Dollar, während SpaceX bisher einen Preis von 40 bis 45 Millionen Dollar ins Spiel gebracht hat. Derzeit kostet die Falcon 9 circa 62 Millionen Dollar.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

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(Autor: Tobias Willerding - Quelle: SpaceX, Spacenews)


» Interview – Das Projekt Europa-Explorer vom DFKI
24.08.2016 - Auf der ILA 2016 in Berlin und beim Tag der offenen Tür des DFKI in Bremen wurde unter anderem ein autonomes robotisches System präsentiert, das als Vorstufe für Geräte zur unbemannten automatischen Erkundung in unterseeischen von Eis bedeckten Regionen anderer Planeten oder Monde betrachtet werden kann.
Mit dem Projekt Europa-Explorer (EurEx) haben die Wissenschaftler und Techniker vom DFKI Planetenforschen eine Plattform geschaffen, auf deren Grundlage künftige Forschungsmissionen auf anderen Himmelskörpern erfolgen könnten. Insbesondere der Jupitermond Europa ist ein geeignetes, lohnendes Ziel. Raumfahrer.net hatte Gelegenheit, den am Projekt beteiligten Konstrukteur Dipl.-Ing. (FH) Marius Wirtz zu interviewen.

RN: Können Sie kurz schildern, was das DFKI ist, und welchen Aufgaben Sie dort nachgehen?

M. Wirtz: Das Deutsche Forschungszentrum für künstliche Intelligenz, kurz DFKI, ist ein bundesweit aufgestelltes Institut, das sich seit über 25 Jahren mit Themen zur künstlichen Intelligenz beschäftigt. Am Standort in Bremen, dem Robotics Innovation Center (seit 2006) beschäftigen wir uns vorwiegend mit der Forschung an künstlicher Intelligenz speziell in Bezug auf Robotersysteme.

Eine der Besonderheiten unseres Instituts ist dabei, dass wir in der Regel die Roboter an denen und mit denen wir forschen auch selber entwerfen, entwickeln und aufbauen. Hierbei werden die Systeme jeweils auf den konkreten Anwendungsfall zugeschnitten, um maximal erfolgreiche Ergebnisse im jeweiligen Szenario zu erzielen.

Ich selber bin als Konstrukteur tätig und entwickle den mechanischen und mechatronischen Anteil von Robotersystemen. Im Projekt Europa-Explorer habe ich mich mit der Entwicklung und Umsetzung der Eisschmelzsonde, dem sog. IceShuttle, beschäftigt und im letzten halben Jahr des Projekts zusätzlich die Projektleitung in Vertretung für meinen Kollegen Dr. Marc Hildebrandt übernommen.

RN: EurEx beschäftigt sich mit Technologie, die auf dem Jupitermond Europa auf dem Eis und unter Wasser verwendet werden könnte. Wie kam es zu der Initiative, sich genau mit diesem Thema auseinanderzusetzen?

M. Wirtz: Das Forschungsvorhaben wurde nach einer Anregung des DLR-Raumfahrtmanagements beantragt. Zuvor gab es von anderen deutschen Forschungsgruppen bereits ähnliche Projekte die sich mit einem vergleichbaren Thema beschäftigt haben, jedoch kein Projekt das speziell auch den Unterwasseranteil mit berücksichtigt hat, wie es eine Mission zu Jupitermond Europa erfordert. Mit unseren Kompetenzen der Robotik, sowohl im Weltraum als auch im Unterwasserbereich konnten wir dann das Projekt Europa-Explorer erfolgreich beantragen.

Ich persönlich fand das Thema bereits im Vorhinein äußerst spannend und war umso glücklicher als sich die Möglichkeit für das Projekt Europa-Explorer ergab.

RN: Warum ausgerechnet Europa? Was macht den Mond für die Wissenschaft so interessant?

M. Wirtz: Europa ist ein Eismond im Jupitersystem. Hier wird nach jetzigen wissenschaftlichen Erkenntnissen unter einer dicken äußeren Kruste aus Wassereis ein globaler Ozean vermutet der nach bisherigen Schätzungen 2-3 mal soviel Wasser fasst wie flüssiges Wasser auf der Erde existiert. Da flüssiges Wasser eine der fundamentalen Voraussetzungen für Leben ist, stellt Europa mit diesen enormen Wasservorkommen einen äußerst vielversprechenden Ort für Exobiologen dar. Leben neben der Erde auch an einem anderen Ort im Sonnensystem zu finden wäre eine unglaublich wichtige und spannende Entdeckung. Hier verbinden sich viele fundamentale Fragestellungen.

Neben der Fragestellung "Gibt es Leben außerhalb der Erde?" gibt es Überlegungen wie "Basiert das extraterrestrische Leben auf den gleichen grundlegenden Mechanismen/Bausteinen wie auf der Erde oder gibt es andere Mechanismen?". Besonders spannend wäre, wenn es sich dabei um bisher noch unbekannte Mechanismen handeln würde, wodurch sich sogar ganz neue Forschungsfelder auftun könnten. Eine andere Frage wäre: "Hat das Leben auf der Erde und potentielles Leben auf anderen Himmelskörpern den selben Ursprung, oder ist das Leben unabhängig voneinander entstanden und kann somit überall dort, wo die richtigen Umgebungsbedingungen herrschen, entstehen?".

Das sind grundlegende Fragen, die die Wissenschaftler in den entsprechenden Fachgebieten antreiben. Wir möchten einen Weg und die entsprechenden Tools dazu aufzeigen, die den Kollegen diese Forschung, zumindest in Bezug auf den Jupitermond Europa, ermöglichen könnte.

RN: Welche Einrichtungen und Spezialisten wurden bei Fragen zu den Bedingungen auf Europa zu Rate gezogen? Wie konkret waren die Auskünfte, die das DFKI erhalten konnte?

M. Wirtz: Für Fragen zu den Umgebungsbedingungen auf Europa wurde das Max-Planck-Institut für Sonnensystem Forschung (kurz: MPS) aus Göttingen als beratende Institution beauftragt. Die Wissenschaftler des MPS haben uns dabei mit den aktuell verfügbaren Erkenntnissen und Annahmen versorgt.

Um eine tatsächliche Mission planen zu können fehlen allerdings noch konkretere Daten, besonders über den genauen Aufbau der Eisdecke. Also z.B. wie dick ist das Eis genau, wie ist die geographische Verteilung der Eisdicke und der innere Aufbau. Hier gibt es eine Reihe von noch ungeklärten Detailfragen, z.B. ob Wassereinschlüsse bzw. Wasserblasen im Eis vorhanden sind oder wie hoch der Feststoffanteil innerhalb der Eiskruste ist.

Eine weitere wichtige und heftig diskutierte Fragestellung: „Ist ein direkter scharfer Übergang zwischen der festen Phase des Eises und der flüssigen Phase des Ozeans vorhanden oder existiert hier eine Grenzschicht aus einem Wasser/Eisgemisch?" Sie ist für die Positionierung einer Eisschmelzsonde von großer Wichtigkeit.

Neue Erkenntnisse über einen Teil dieser Fragestellungen werden die Sonden JUICE (ESA) und Europa-Clipper (NASA) liefern, die im nächsten Jahrzehnt zum Jupiter aufbrechen sollen.

RN: Welche besonderen Umgebungsbedingungen auf Europa mussten beim Entwurf der Erkundungs-Roboter berücksichtigt werden?

M. Wirtz: Ein Bereich, bei dem möglichst genau auf die Umgebungsbedingungen eingegangen wurde, ist die Navigation. Beispielsweise besitzt unser Autonomous Underwater Vehicle (AUV) namens Leng bewusst keinen Kompass, da noch zu wenig über das Magnetfeld von Europa bzw. Jupiter bekannt ist, trotzdem muss es aber vollautonom navigieren können. Dies wurde durch eine ganze Reihe verschachtelter Mechanismen und Navigationsmodalitäten sicher gestellt.

Ein wichtiger Aspekt beim Design der Systeme war, die Systeme äußerst kompakt zu gestalten und mit einem geringen Querschnitt zu versehen, um den zu schmelzenden Eiskanal klein und die dafür benötigte Energie gering zu halten. Darüber hinaus mussten die Systeme in enger Abstimmung zueinander entwickelt werden, um das AUV in das IceShuttle integrieren zu können, ohne hierbei die Restriktionen in den Abmessungen zu sehr zu beeinträchtigen.

Ein weiterer Punkt ist zudem, dass die Systeme natürlich wasserdicht sein müssen und dabei einen hohe Korrosions- und Druckstabilität liefern sollen. Eine Aufgabe, die besonders bei Mechanismen und Aktuatoren nicht zu unterschätzen ist.

RN: Was konnte nicht berücksichtigt werden?

M. Wirtz: Was zurzeit nicht berücksichtigt wurde ist die Druckstabilität für die volle Tauchtiefe bis zum Grund des Ozeans, sowie Vorkehrungen, die die Umgebungsbedingungen im Weltraum berücksichtigen, also geringer Druck und hohe Strahlungsintensität, die in der Umgebung von Europa vorherrschen. Sowohl die Druckstabilität als auch die Strahlungsintensität zu berücksichtigen ist sehr aufwändig und äußerst kostenintensiv und in diesem Stadium der Untersuchung daher nicht sinnvoll. Sie hätte zudem das Budget um ein Vielfaches überschritten.

RN: Welche Anhaltspunkte für Leben liefern die auf Europa vermuteten Umweltbedingungen?

M. Wirtz: Die Beantwortung dieser Frage würde ich gerne den Fachkollegen überlassen.

RN: Wurde das AUV so ausgerüstet, dass es Hinweise auf Leben entdecken könnte?

M. Wirtz: In diesem ersten Projekt haben wir uns vorwiegend mit dem Missionskonzept, der Entwicklung und dem Aufbau der Systeme, sowie mit der für das Gelingen der Mission fundamental wichtigen Navigation des Explorations-AUVs in der Wassersäule beschäftigt.

Das AUV ist bereits jetzt mit einer vergleichsweise hohen Zahl an Sensoren bestückt. Diese Sensoren, vorwiegend akustische Sensoren und Kameras, dienen allerdings alle dazu die für die Mission notwendige Autonomie des Fahrzeugs zu ermöglichen.

Ein Teil der Sensoren, z.B. die Kameras, könnten jedoch ebenfalls für die Suche nach Hinweisen von Leben verwendet werden. In einem möglichen Folgeprojekt möchten wir dann tatsächlich auch eine wissenschaftliche Nutzlast in das Fahrzeug integrieren, um auch chemische oder biologische Anhaltspunkte für Leben detektieren zu können.

RN: Wo Kameras zum Einsatz kommen sollen, wird auch Licht benötigt. Welche Leuchtmittel befinden sich an Bord des AUV?

M. Wirtz: Die Sichtbereiche der Kameras werden mit lichtstarken und energieeffizienten weißen LEDs ausgeleuchtet. Für die Bodenkameras, die unter anderem als Sensor zur visuellen Odometrie verwendet werden, kommt hier eine "Flasher"-Variante zum Einsatz. Durch das kurzzeitige Blitzen mit sehr hoher Lichtintensität (bis zu 45.000 Lumen) im Millisekundenbereich (circa 10 ms), welches auf die Dauer der Belichtungszeit der Kameras abgestimmt und mit dieser synchronisiert ist, soll dabei das Verhältnis zwischen optimalen Belichtungsverhältnissen und Energieeffizienz der Beleuchtungseinheit verbessert werden.

RN: Was ist an der Ausstattung des AUV noch besonders bemerkenswert?

M. Wirtz: Das Explorations-AUV ist angesichts der Menge an Sensoren, die es mitführt, sehr kompakt gebaut. Es besitzt einen äußerst geringen Querschnitt, um den Anforderungen an die Eisschmelzsonde gerecht zu werden.

Dann verfügt es über eine Vielzahl teilweise redundanter Sensoren, die der autonomen Navigation dienen (Unterwassernavigationssystem Ultra Short Baseline (USBL), Obstacle-Avoiding-Sonar, 3-Achs Faseroptisches-Gyroskop, duales Doppler Velocity Log (DVL) mit acoustic Doppler current profiler Modus (ADCP), Stereo-Hydrophon, Stereokamera für visuelle Odometrie etc.).

Darüber hinaus besitzt das AUV neben drei elektrischen Propellerantrieben noch zwei Tauchzellen, die es dem Fahrzeug ermöglichen sollen, den Grund des Ozeans mit minimalem Energieaufwand zu erreichen. Außerdem ist ein Teil der Sensoren ein- bzw. ausfahrbar, um den Anforderungen der Integration in das IceShuttle gerecht zu werden.

Die Recheneinheiten sind ebenfalls mehrschichtig und teilweise Redundant ausgelegt. So gibt es drei Leistungsebenen, die nach Bedarf zu/abgeschaltet werden können. Dies ist neben der Redundanz auch für den Energiehaushalt wichtig.

RN: Können Sie die verwendeten Recheneinheiten etwas genauer beschreiben? Können Sie uns beispielsweise sagen, welche CPU-Kerne zum Einsatz kommen und welche Programmiersprache verwendet wird? Wie viel Speicherplatz steht den Recheneinheiten zur Verfügung?

M. Wirtz: Bei den Recheneinheiten handelt es sich um die folgenden drei Systeme:

  • STM32 ARM-Microcontroller, 256kB Flash
  • Intel Atom Low-Power CPU, 512GB SSD/1GB RAM
  • Intel i7, 2TB SSD/4GB RAM

Als Programmiersprache verwenden wir C++ für die Kernalgorithmik, sowie Ruby für das Zusammenschalten von Funktionseinheiten.

RN: Das AUV wird ja einige Wegstrecken zurücklegen müssen. Wie wird es angetrieben?

M. Wirtz: Das Fahrzeug wird zum einen über elektrische Ring-Thruster angetrieben, die über Akkus gespeist werden. Die Akkus müssen bei jedem Koppelvorgang mit der Basisstation, dem IceShuttle, wieder aufgeladen werden.

Die großen Distanzen beim Tauchen zum Grund des Ozeans sollen deutlich energiesparender zurückgelegt werden. Hierbei gleitet das Fahrzeug durch Umtarieren der Tauchzellen mit geringem Energieaufwand zum Grund des Meeresbodens. Bei diesem Tauchvorgang sollen ein Großteil der Sensoren und energieintensiven Rechner abgeschaltet werden, um zusätzlich Energie zu sparen. Am Meeresgrund angekommen wird das Fahrzeug dann wieder neutral tariert und wieder die elektrischen Antriebe verwenden, bis es zum Auftauchen erneut umtariert wird.

RN: Wie kann man sich das Umtarieren der Tauchzellen vorstellen? Auf welche Weise kommt dabei ein vertikaler Vortrieb zustande?

M. Wirtz: Die aktuelle Version der Tauchzellen besteht aus einem zylindrischen Metallgehäuse, in dem ein Kolben mittels drehmomentstarken Elektromotor verfahren werden kann. Hierbei gibt es einen trockenen, gedichteten Bereich der Tauchzelle und einen Nassbereich, der quasi zum umgebenden Wasser hin offen ist. Das Volumen des Trockenbereichs kann durch Verfahren des Kolbens vergrößert oder verkleinert werden, wodurch sich der Auftrieb des Fahrzeugs ändert. Dies ist möglich, da Luft im Vergleich zum Wasser stark kompressibel ist.

Da das AUV über eine Tauchzelle am Bug und eine identische Tauchzelle am Heck verfügt kann neben dem Auf- bzw. Abtrieb auch der Nickwinkel des Fahrzeugs (eng.: pitch) eingestellt werden. Dabei wirkt die ganze Strömungshülle des AUVs wie eine einfache Tragfläche, die diese Vertikalbewegung in eine Horizontalbewegung umwandelt.

RN: Auf welche Art und Weise wird das AUV mit der benötigten elektrischen Energie versorgt?

M. Wirtz: Das AUV verfügt derzeit über einen Litium-Polymer Akku, der für circa 10 Stunden aktive Laufzeit ausreicht. Vor Ende der Laufzeit soll das Fahrzeug wieder an seine Basisstation ankoppeln und die Akkus sollen neu aufgeladen werden.

Wie die Basisstation (das IceShuttle) über die gesamte Zeit mit Energie versorgt werden soll ist noch offen. Hier gibt es mehrere Ansätze, die allerdings zur Zeit nicht Bestandteil unserer Untersuchung sind.

RN: Wo würde ein AUV-artiges Fahrzeug auf Europa suchen?

M. Wirtz: Natürlich würde es zunächst die nähere Umgebung um seine Basisstation IceShuttle erkunden. Am interessantesten wird aber sicherlich der Grund des Ozeans sein, wo man sich Umgebungsbedingungen erhofft, die Leben ermöglichen. Hier auf der Erde sind ein Beispiel dafür die hydrothermalen Quellen auf dem Grund des Ozeans, sog. Schwarze Raucher, die auch an entlegenen, unwirtlichen Stellen der Tiefsee lokale Ökosysteme bzw. Oasen des Lebens ermöglichen. Vergleichbare Bedingungen erhofft man sich auch auf dem Grund des Ozeans von Europa.

RN: Wie könnte ein AUV-artiges Fahrzeug zu seinem Einsatzort kommen?

M. Wirtz: Eins der Alleinstellungsmerkmale des Projekts Europa-Explorer ist, dass wir uns nicht nur mit entweder einem Explorationsfahrzeug für den Ozean oder einer Eisschmelzsonde beschäftigt haben, sondern innerhalb des Projekts die gesamte Mission angefangen von der Oberfläche des Jupitermonds abbilden wollten. Hierzu gehört natürlich auch der Transport des Explorationssystems durch die dicke Wassereiskruste von Europa und entsprechend wurde neben dem Explorations-AUV Leng noch ein weiteres System, das IceShuttle Teredo entwickelt.

Das IceShuttle ist eine Eischmelzsonde, die über ein großes Nutzlastkompartement verfügt und somit das AUV in seinem "Bauch" durch das Eis transportieren kann. Das IceShuttle soll sich dabei gravimetrisch durch das Eis schmelzen, indem sowohl die Nase als auch die Seitenflächen kontrolliert beheizt werden.

Eine Herausforderung ist außerdem das Ausbringen des AUVs aus dem IceShuttle, da hier unterschiedliche Anforderungen berücksichtigt werden müssen.

RN: Wie lange würde das Durchdringen von einem Kilometer Eis denn dauern?

M. Wirtz: In dem abgeschlossenen Projekt Europa-Explorer wurde der Fokus nicht auf den Vortrieb des IceShuttles gelegt, sondern auf die Navigation und Autonomie des AUVs, sowie die Kombination von AUV und IceShuttle.

Mit der Verbesserung der Schmelztechnologie beschäftigen sich bereits andere Forschungsgruppen wie die Kollegen der FH-Aachen des verwandten Projekts Enceladus-Explorer. Somit haben wir uns zumindest für diese erste Projektphase auf einen einfachen Schmelzkopf beschränkt.

Bei Tests mit nur unserem Schmelzkopf alleine haben wir unter einfachen Bedingungen Schmelzgeschwindigkeiten von circa 0,8 Meter pro Stunde erreicht. Wegen der großen Länge des IceShuttles wird außerdem noch eine Beheizung der Seitenflächen benötigt, die zurzeit noch nicht implementiert ist.

Würde man die Ergebnisse des jetzigen Schmelzkopf zu Grunde legen, würde das IceShuttle für einen Kilometer rund 52 Tage benötigen. Bei einer detailierteren Auseinandersetzung mit der Fortbewegung des IceShuttle könnte man aber sicher auch deutlich bessere Ergebnisse erzielen.

RN: Wie würde die Orientierung auf Europa erfolgen?

M. Wirtz: Die Navigation ist für unser autonomes Unterwasserfahrzeug von größter Wichtigkeit. Das Fahrzeug muss unter allen Umständen in der Lage sein zurück zur Basisstation, dem IceSchuttle, zu finden, bevor die Energie des Akkus zur Neige geht. Dabei ist die Navigation in der Wassersäule, in der es keine festen Referenzpunkte und möglicherweise Strömung gibt, generell eine schwierige Aufgabe.

Für die Navigation werden im Falle unseres AUVs eine Vielzahl akustischer Sensoren verwendet, die z.B. per Koppelnavigation die Position des Fahrzeugs schätzen. Dazu werden unter anderem kleine akustische Navigationsbarken in Form von Microglidern ausgebracht, die sich in einem möglichst großem Abstand von der Basisstation (dem IceShuttle) unter dem Eis verankern und dann als Referenzpunkte zur Korrektur der Koppelnavigation verwendet werden.

Neben den akustischen Sensoren verfügt das AUV außerdem über weitere Systeme für die Navigation. Beispielsweise gibt es ein Stereokamerasystem, das mittels visueller Odometrie zur Schätzung von Position und Orientierung die Navigation am Meeresboden verbessert.

RN: Warum ist eine gute Unterwassernavigation so wichtig?

M. Wirtz: Es ist wie bereits geschildert von äußerster Wichtigkeit, dass das AUV immer in der Lage ist, sicher zurück zu Basisstation (dem IceShuttle) zu finden. Da es sich um ein kabelloses, voll autonomes Fahrzeug handeln muss, das über einen Akku als Energiequelle verfügt und darüber hinaus eine nennenswerte Funkkommunikation zur Basisstation durch das Wasser nicht möglich ist, ist das sichere Zurückfinden zum Ausgangsort entscheidend für den Erfolg der gesamten Mission.

Gelingt es dem AUV nicht, die Basisstation zu erreichen, bevor die Energie des Akkus verbraucht ist, sind Fahrzeug, durch den fehlenden breitbandigen Kommunikationskanal unter Wasser alle errungenen wissenschaftlichen Daten, sowie das Bildmaterial verloren - und die Mission wäre gescheitert.

RN: Von Raumfahrzeugen kennen wir sogenannte Safemodes, die im Fehlerfall mit einem Rückfall auf ein ganz grundlegendes Betriebsregime sicherstellen sollen, dass es auf jeden Fall eine Möglichkeit gibt, den vorgesehenen Regelbetrieb wieder aufzunehmen. Wenn etwas nicht funktioniert: Wie gehen AUV und IceShuttle damit um?

M. Wirtz: Im Rahmen des Projekts arbeiten wir auch an einer Selbstüberwachung des AUVs. Eine spezielle Recheneinheit, das "System-Management-Board", überwacht dabei die Ein- und Ausgaben der wichtigsten Aktoren und Sensoren und überprüft deren Plausibilität.

In Zukunft sollen so Fehlfunktionen früh erkannt und auf diese automatisch reagiert werden. Wir sind hierbei allerdings noch ganz am Anfang unserer Arbeit und wollen diese in einem Folgeprojekt weiter vertiefen. Die angesprochene Recheneinheit dient außerdem beim Abtauchen zum Meeresgrund dazu, überflüssige Sensoren und Recheneinheiten abzuschalten und das Fahrzeug so mit einem minimalen Energieverbrauch betreiben zu können.

RN: Wie haben Sie das Szenario für den Mond Europa auf der Erde nachgestellt?

M. Wirtz: Im Rahmen einer Abschlusspräsentation zum Ende des Projekts wurde die grundlegende Idee des Missionskonzept in unserem großen Experimentalbecken in abstrahierter Form nachgestellt und demonstriert.

RN: Wo wurden die autonomen Fahrzeuge schon ausprobiert? Sind Sie zufrieden mit den erzielten Ergebnissen?

M. Wirtz: Tests wurden bisher vorwiegend in unserern umfangreichen Laboreinrichtungen wie z.B. unserem großen Salzwasserbecken (23 m x 19 m x 7,8 m) durchgeführt. Außerdem gab es bereits vereinzelte Ausfahrten zu einem nahe gelegenen See. Auch wenn es natürlich noch eine ganze Reihe von Verbesserungsansätzen insbesondere in Bezug auf die Systemverfügbarkeit gibt, sind wir sehr stolz darauf, dass wir innerhalb der Projektlaufzeit eine vollautonome Mission realisieren konnten.

RN: Gibt es weitere Orte, an denen man AUV und IceShuttle testen möchte?

M. Wirtz: Als nächsten Schritt würden wir mit unseren Systemen natürlich gerne aus dem Labor in eine Umgebung wechseln die etwas realere Bedingungen abbildet. Hier wäre sicherlich ein erster Schritt der Test in einem Binnengewässer in Skandinavien im Winter. Darüber hinaus würden wir natürlich auch gerne an Expeditionen in Polarregionen teilnehmen und uns hier Schritt für Schritt an immer größere Herausforderungen heran tasten.

RN: Könnte man mit Hilfe der Fahrzeuge des DFKI auch auf der Erde Formen von Leben finden, von denen man jetzt noch nichts weiß?

M. Wirtz: Wir beschäftigen uns wie ja bereits beschrieben vorwiegend mit den Technologien, die anderen Wissenschaftlern ermöglichen sollen zu außergewöhnlichen Orten zu gelangen, zu denen sonst kein Zugang besteht, nicht aber direkt mit der Suche nach Leben selber. Daher hängt diese Frage natürlich auch ein wenig von der wissenschaftlichen Nutzlast der Kollegen ab.

Generell würden wir uns aber als Fernziel, wenn unsere Fahrzeuge noch etwas erwachsener geworden sind, wünschen, abgeschnittene Orte wie die subglazialen Seen in der Antarktis, z.B. den Wostoksee, zu erkunden. In subglazialen Seen erhofft man sich von der Außenwelt abgeschlossene Ökosysteme und dort würde vielleicht eine Chance bestehen, eine noch unbekannte Tier- oder Pflanzenart zu entdecken.

RN: Was könnten AUV und IceShuttle oder Nachfolger auf der Erde sonst leisten?

M. Wirtz: Zunächst können die Fortschritte, die beim AUV in Bezug auf Navigation und Autonomie errungen werden, zu Gunsten von autonomen Unterwasserfahrzeugen generell verwendet werden. Das betrifft sowohl industrielle z.B. Offshoreinspektionsaufgben, sowie die Verbesserung autonomer Systeme als wissenschaftliche Plattform z.B. für ozeanographische Anwendungen.

Die Kombination beider Systeme (AUV und IceShuttle) könnte besonderes für die Erforschung von Polarregionen hilfreich sein. Eine ganz besondere Anwendung wäre, wie bereits erwähnt, die Erforschung subglazialer Seen in der Antarktis, wie z.B. dem Wostoksee. Diese im Eis eingeschlossenen Wasserblasen stellen außerdem die beste, auf der Erde verfügbare Analogumgebung für die Vorbereitung einer Mission zum Jupitermond Europa dar.

RN: Gibt oder gab es eine in Planung befindliche Raumfahrtmission, für die das DFKI mit AUV und IceShuttle maßgebliche Vorarbeit geleistet hat?

M. Wirtz: Derzeit gab es eine solche Kooperation noch nicht.

RN: AUV und IceShuttle wurden auf der ILA in Berlin präsentiert. Wie ist das Projekt vom Fachpublikum aufgenommen worden?

M. Wirtz: Ich denke das Thema stößt auf Grund der ungewöhnlichen Randbedingungen generell auf großes Interesse, so auch auf der ILA.

RN: Vielen Dank für dieses Interview Herr Wirtz.

DFKI-Europa-Explorer-Videos bei YouTube:


(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: Interview mit Marius Wirtz, DFKI)


» Zeiss-Großplanetarium Berlin nach Umbau wieder offen
29.08.2016 - Das Zeiss-Großplanetarium in Berlin Prenzlauer Berg öffnete nach zweijähriger Umbauzeit und fasziniert wieder seine Besucher. Raumfahrer.net war bei einer der ersten Veranstaltungen am 26. August 2016 mit Dr. Sigmund Jähn dabei und konnte mit dem Planetarium-Chef Tim Florian Horn sprechen.
„Mein Gott, es ist voller Sterne … .“ Diese letzten Worte von Astronaut David Bowman in Stanley Kubricks Science-Fiction-Meisterwerk „2001 - Odyssee im Weltraum“ kommen einem unweigerlich in den Sinn, wenn man in der Kuppel des Planetariums Berlin Prenzlauer Berg sitzt und in die Himmelsprojektion eintaucht. Dabei darf aber schon vor Eintritt in die Himmelskuppel gestaunt werden: Denn Berlin hat sich sein Großplanetarium und dessen Modernisierung im Ostteil der Stadt richtig etwas kosten lassen.

Das Planetarium am Prenzlauer Berg war schon etwas in die Jahre gekommen. Errichtet im Jahre 1987 anlässlich der 750-Jahr-Feier der Stadt Berlin war es damals eines der größten Sternentheater überhaupt.
Nun tat eine Rekonstruktion Not.

Für die Erneuerung der Medientechnik und die baulichen Maßnahmen des Zeiss-Großplanetariums sowie zur Teilfinanzierung der Eröffnungsproduktion „Sterne über Berlin“ wurden vom Land Berlin Mittel in Höhe von 12,8 Millionen Euro zur Verfügung gestellt. Man hat also richtig ran geklotzt in Berlin. Anders als bei anderen (luftfahrtbezogenen) Bauprojekten in Berlin ist dabei etwas Großartiges entstanden.

Bei den umfangreichen Investitionen ging es nicht nur um die Projektionstechnik, sondern um die gesamte Gebäudesubstanz. Brandschutz, Wasserleitungen, Klimaanlagen seien hier stellvertretend genannt. Augen zwinkernd zeigt Horn, wie der neue Sternenprojektor im Boden versenkt werden kann und meinte, man hätte von dort unten direkt in den Empfangsbereich sehen können. Der Einbau einer Sichtscheibe scheiterte aber an den überproportionalen Kosten für den Brandschutz. Leider.
Natürlich ist das Prunkstück der Sternenprojektor vom Typ ZEISS UNIVERSUM Modell IX, der speziell für die 23-Meter-Kuppel des Hauses modifiziert wurde.

Zusätzlich wurden acht Planetenprojektoren installiert, um die Bewegungen der Wandelsterne am Firmament zu zeigen. Ergänzt wird der Sternprojektor außerdem um ein mehrkanaliges, digitales Projektionssystem mit zehn ZEISS VELVET Videoprojektoren für die 360°-Fulldome-Projektion, die ein kuppelfüllendes Videobild erzeugt.

Die Verbindung aus analogem Sternprojektor und digitalem Planetarium ermöglicht es den Besuchern, in Zukunft nicht nur die Sterne von der Erde aus zu sehen, sondern auch die Erde und das Sonnensystem zu verlassen und dreidimensional durch das Universum zu reisen. Die auf astronomischen Datenbanken basierende 3D-Software visualisiert das gesamte beobachtbare Universum.

Aber auch der gute Ton kommt jetzt neu und in 3D-Sound herüber.
Das Atmosphea-System, das aus der Zusammenarbeit von Shure und dem Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT entstand, sorgt für ein beeindruckend räumliches Klangerlebnis. 49 Lautsprecher ergeben mit dem neu installierten Ganzkuppelprojektionssystem eindrucksvolle dreidimensionale Welten für Auge und Ohr.

Eine Erneuerung der alten Technik war nach 26 Betriebsjahren zwingend notwendig. Heute ist es kaum noch vorstellbar, wie man mit Diaprojektoren und Glühlämpchen das Universum in diese große Koppel hinein zaubern konnte. Darüber hinaus war es inzwischen fast unmöglich geworden, bei Ausfällen passende Ersatzteile zu beschaffen.

Wer also einmal ein älteres Planetarium besucht, sollte in Ehrfurcht vor den Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen verharren, die solche Altanlagen am Leben halten, wo immer das auch sei. Übrigens: Der alte Sternprojektor Cosmorama von Carl-Zeiss-Jena, der seit 1987 rund drei Millionen Zuschauer mit seinem Sternenhimmel begeisterte, ist in das Foyer des Hauses umgezogen und kann dort besichtigt werden.

Tim Florian Horn, der Hausherr und Planetarium-Chef strahlt von einem Ohrläppchen zum anderen. „Dieser Sternenprojektor von Zeiss ist der erste Sternenprojekter dieser Größe, der Komplett auf LED-Licht basiert. Wir haben also keine Bogenlampen mehr, keine Lampen müssen mehr ausgetauscht werden, die Quelle wird sicherlich 25 Jahre laufen.“

Nun steht die Bewährung im Alltagsbetrieb an. Nicht nur Astronomie-Programme werden gezeigt. Das Angebot umfasst auch Themen zu Biologie, Physik, Geologie, außerdem auch Musikunterhaltung.

Mit der Wiedereröffnung der Planetariums Prenzlauer Berg im Osten Berlins geht fast unbeachtet eine Neusortierung der Betreiberstruktur einher. Berlin hat, bedingt durch die Jahrzehnte lange Teilung der Stadt, noch ein weiteres Großplanetarium: Das Planetarium am Insulaner im tiefsten Westen der Stadt. Schon auf Grund der geographischen Lage in der Großstadt haben beide Standorte ihre Daseinsberechtigung.

Dann gibt es noch ein kleines Planetarium in der Archenhold-Sternwarte in Berlin-Treptow. Dort befindet sich auch das größte Linsenfernrohr der Welt. Treten nun alle Standorte in Konkurrenz zueinander? Die Zauberformel heist Abstimmung der Programme. Alle drei Standorte sind nun unter einem organisatorischen Dach vereint: Der Stiftung Planetarium Berlin.

Horn ist nicht nur Direktor des Zeiss-Großplanetariums, sondern auch Kommissarischer Vorstand der Stiftung Planetarium Berlin.

Auch das Planetarium am Insulaner bedarf einer Verjüngungskur. Dazu Horn: „Das werden wir versuchen. Wir werden das Planetarium am Insulaner mehr noch zu einem Bildungszentrum ausbauen. Dazu müssen wir auch bauliche Veränderungen vornehmen. Und natürlich das Planetarium am Insulaner und die Wilhelm-Förster-Sternwarte an die technischen Standards hier des Zeiss-Großplanetariums anpassen. Dafür haben wir schon ein bisschen vom Land Berlin bekommen und ich hoffe, dass wir das weiter ausbauen können... .“

Das Programm des Abends bestand in der Hauptsache aus einem Vortrag von Dr. Sigmund Jähn. Horn überraschte den ersten deutschen Raumfahrer mit einem Zitat aus dem Gästebuch des Planetariums vom 13. November 1987. Dort war von Jähn seinerzeit eingetragen, dass der Sternenhimmel im Planetarium fast so schön wäre, wie der, den er seinerzeit im Weltraum gesehen hatte.

Horn ließ natürlich zwischenzeitlich zeigen, was die neue Planetariumstechnik so möglich macht. Am Schluss der Veranstaltung, nach einem „Besuch der ISS im Orbit“, sagte Jähn spontan und überwältigt: Das ist für Ihn das schönste Planetarium der Welt … . Der folgende lautstarke Applaus stimmte ihm zu.

Der Leser möge sich davon selber bei einem Besuch überzeugen. Es lohnt sich ganz bestimmt. Wir von Raumfahrer.net wünschen dem Hause immer einen vollen Saal und nie versiegende Ideen für spannende Himmelsdarstellungen.

Wir danken Herrn Tim Florian Horn, Kommissarischer Vorstand der Stiftung Planetarium Berlin und Direktor des Zeiss-Großplanetariums für die Zeit und die Geduld, alle unsere Fragen zu beantworten.

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(Autor: Andreas Weise - Quelle: Veranstaltungsbesuch)


» Kommentar: SES, Königsmacher von SpaceX
31.08.2016 - Gestern hat SES bekanntgegeben, dass man den Satelliten SES 10 im Oktober 2016 auf einer wiederverwendeten Falcon 9 starten lassen wolle. Damit hilft SES SpaceX ein weiteres Mal bei der Einführung einer neuen Dienstleistung in den Markt.
Erst SES 8, dann SES 9 und jetzt SES 10: Die Beziehung zwischen SES und SpaceX scheint eine Besondere. Im Dezember 2013, als SpaceX gerade die Falcon 9 v1.1 eingeführt hatte, war SES der erste Kunde, der mit dieser Rakete einen Satelliten in den geostationären Orbit startet. Der erfolgreiche Flug schockt die Konkurrenz, unter anderem die aus Europa. Im März 2016 ist SES erneut erster Kunde, der mit der neuen Falcon 9 v1.2 einen Satelliten in den geostationären Orbit startet.

Man hoffte auch auf die erste erfolgreiche Seelandung bei dieser Mission, doch dieser Erfolg ist SpaceX und SES verwehrt geblieben. Zu gerne wollte man die erste Stufe der Rakete wiederverwenden und bei SES 10 ein weiteres Mal mit derselben ersten Stufe einen Satelliten starten. Doch jetzt muss eine andere Stufe, nämlich die, die bereits die Dragon CRS-8 Kapsel zur ISS beschleunigte, für den Einsatz bei SES 10 herhalten.

Der ausgehandelte Startpreis für diese Pioniertat ist nicht öffentlich, dürfte sich aber wahrscheinlich zwischen 30 und 45 Millionen US-Dollar bewegen. Der Preis für eine neue Falcon 9 Rakete liegt bei circa 60 Millionen US-Dollar.

Technologischen Fortschritt gibt es nicht ohne Risiko. Irgendjemand muss als erster eine Nutzlast auf einer neuen Rakete fliegen. Wenn nur eine Testmasse fliegt, liegt das Risiko zu 100 Prozent beim Raketenbauer. Allerdings profitiert auch der Satellitenbetreiber von einer erfolgreichen Markteinführung und so scheint ein Teilen des Risikos nicht unangemessen, zumal die Versicherungsraten gerade sehr niedrig sind.

Das Vertrauen von SES in SpaceX ist nicht nur eine kurzfristige Laune, sondern ein Teil eines langfristigen Plans. Wenn man sich die SES-Strategie auf deren Webseite für Investoren anschaut, dann sind wiederverwendbare Raketen ein Teil eines größeren Plans, die Kosten für die Satelliten zu senken.

SES plant ebenfalls das Nachtanken der Satelliten im Orbit, volle Digitalisierung der Satellitennutzlast und weiteres mehr. Dadurch sollen die Investitionskosten für Satelliten weiter sinken, was letzten Endes auch dem Endkunden am Boden zu Gute kommt.

Ein Teil der Motivation von SES ist also klar, günstigere Satelliten möchte man haben. Daneben ist die Falcon 9 auch ein Ersatz für die Proton-Rakete aus Russland, die in letzter Zeit bei der Zuverlässigkeit schwächelt. Allerdings ist eine Wegwerf-Falcon 9 auch schon relativ günstig und die Kosten allein können den massiven Einsatz für wiederverwendbare Raketen seitens SES wohl nicht erklären.

Vielleicht schaut man bei SES im Vorstand auch gerne Science-Fiction-Filme im Kino, träumt von Reisen zu fremden Welten. Vielleicht möchte man einen kleinen Beitrag leisten, um dieser Zukunft ein bisschen näher zu kommen. Ein bisschen intrinsische Motivation tut ja vielleicht ab und zu ganz gut, anstatt nur nach dem Vorteil für die eigene Firma zu suchen.

Der weltweit größte Satellitenbetreiber aus Luxemburg setzt stark auf SpaceX. In Zukunft sollen nach SES 10 auch SES 11, SES 14 und SES 16 mit SpaceX fliegen. Nur SES 12 und SES 15 sind bei Arianespace gebucht.

Das Vertrauen von SES in SpaceX ist auch insofern bemerkenswert, als dass kürzlich der CEO von Airbus Safran Launchers, Alain Charmeau, in einem Interview bei SpaceflightNow mitgeteilt hat, bei Airbus glaube man, dass der Kunde eine neue Rakete und eben keine wiederverwendete Rakete beim Start bevorzugt. Das haben Airbus nach seiner Aussage Kunden gesagt. Welche Kunden das sind, wissen wir nicht, SES kann damit offensichtlich nicht gemeint sein.

SES ist bisher der einzige Akteur von Gewicht in Europa, der sich für wiederverwendbare Raketen ernsthaft einsetzt. Airbus arbeitet an Adeline, einem Konzept, um das Vulcain 2 zu bergen, CNES / DLR arbeiten an Prometheus (Methantriebwerk) und gemeinsam mit Japan an Callisto, einem Gefährt, das senkrecht starten und landen können soll. Aber das sind bestenfalls Demonstratoren, deren Umsetzung in eine orbitale Rakete eher perspektivisch ist, schlechtestenfalls PR-Projekte, um in der öffentlichen Meinung nicht Nichts-tuend dazustehen.

Ein ernsthaftes "commitment" sieht jedenfalls anders aus. Aber SES 10 wird von Airbus gebaut, da können sich die Airbus-Ingenieure bei der Nutzlastintegration die Falcon 9 noch einmal aus der Nähe anschauen und vielleicht zu einem anderen Fazit kommen.

Ob sich wiederverwendbare Raketen langfristig etablieren, wird man in ein paar Jahren wissen. Als Europäer kann es einen bereits jetzt mit Stolz erfüllen, dass wenigstens eine Größe der europäischen Raumfahrt die Initiative in die Hand nimmt und nicht wie der Rest darauf wartet, dass sich die Welt von alleine verbessert.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

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(Autor: Tobias Willerding - Quelle: SES, SpaceX, SpaceNews, SFN)



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Mars Aktuell: ULA erhält Startauftrag für NASA-Marsrover 2020 von Redaktion



• ULA erhält Startauftrag für NASA-Marsrover 2020 «mehr» «online»


» ULA erhält Startauftrag für NASA-Marsrover 2020
31.08.2016 - Der US-amerikanische Startanbieter United Launch Alliance (ULA) ist von der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) mit dem Transport ihres nächsten großen Marsrovers ins All beauftragt worden.
Die NASA teilte am 25. August 2016 mit, dass man mit dem Startanbieter aus Centennial im US-Bundesstaat Colorado einen entsprechenden Vertrag (Launch Services Contract) geschlossen habe. Die ULA soll den aktuell Mars 2020 genannten großen neuen NASA-Rover auf einer Atlas-V-Rakete in der Version 541 ins All und auf den Weg zum Mars bringen.

Aktuell setzt sich die Version 541 aus einer Zentralstufe mit dem Kerosin mit flüssigem Sauerstoff verbrennendem RD-180-Triebwerk von RD-AMROSS und einer Centaur-Oberstufe mit einem Triebwerk RL10C-1 von Pratt & Whitney Rocketdyne zusammen, an der seitlich vier Feststoffbooster von Aerojet angebracht sind. Die Nutzlast sitzt bei dieser Version gewöhnlich unter einer von der RUAG beigesteuerten Nutzlastverkleidung mit fünf Metern Durchmesser.

2020 soll der Start mit dem Rover stattfinden. Ausgangspunkt für den Flug wird die Rampe Nr. 41 der Luftwaffenbasis Cape Canaveral (Cape Canaveral Air Force Station, CCAFS) im US-Bundesstaat Florida sein. Für den Rover, die Bereitstellung seiner Energiequelle – ein Radioisotopengenerator (Radioisotope Thermoelectric Generator, RTG), seinen Start, die Bahnverfolgung und Telemetriedatenverarbeitung investiert die NASA eigenen Angaben zufolge rund 243 Millionen US-Dollar, umgerechnet derzeit rund 218 Millionen Euro.

Die NASA sieht sich auf einem ambitionierten Weg zum Mars, in dessen Rahmen sie auch Menschen zum roten Planeten schicken möchte. Robotische Missionen dienen der Raumfahrtbehörde dabei als Wegbereiter.

Aktuell sind die Sonden Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) und Odyssey auf Bahnen um den Mars unterwegs. Ergänzt wurden sie zuletzt durch die Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission (MAVEN), die sich speziell der Atmosphäre und ihrer Entwicklung widmet.

Auf dem Marsboden aktiv sind die Rover Opportunity und Curiosity, die insbesondere zur Erforschung der Marsoberfläche eingesetzt werden. Ein etwas tieferes Eindringen in den Marsboden soll der Lander InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) ermöglichen. Er ist mit entsprechendem Bohrgerät ausgestattet und soll nach aktuellen NASA-Angaben 2018 starten - nach bisheriger Planung auf einer ULA Atlas V in der Version 401.

Aufgaben des Rovers Mars 2020 werden die geologische Erkundung seines Landegebietes, die Sammlung von Informationen über die Bewohnbarkeit, die Suche nach Anzeichen vergangenen Lebens sowie die Bestimmung vor Ort verfügbarer Ressourcen und möglicher Gefahren sein.

Außerdem ist geplant, dass der Rover speziell auszusuchende fels- und erdartige Bodenproben einsammelt und sie in besonderen Lagerbehältern verstaut. Im Rahmen einer künftigen bemannten Mission könnten die versiegelten Behälter geborgen und schließlich zur Erde gebracht werden.

Der Entwurf für den neuen Rover basiert auf dem für den Rover Curiosity. Bei seiner Mission wird die NASA auf die Erfahrungen mit zahlreichen vorangegangenen Mission zur Erforschung des Mars zurückgreifen können. Von der Mission Mars 2020 verspricht sich die NASA neu Erkenntnisse über die Möglichkeit der Verwendung von Ressourcen auf der Oberfläche durch künftige Raumfahrer. Die Nutzung von Umgebungsbedingungen und Materialien, die vor Ort gegeben sind, könnte Kosten und erforderliche Entwicklungsarbeiten reduzieren helfen, hofft die NASA.

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(Autor: Thomas Weyrauch - Quelle: NASA, ULA)



 

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"InSpace" Magazin #561
ISSN 1684-7407


Erscheinungsdatum:
5. September 2016
Auflage: 5271 Exemplare


Chefredaktion
Thomas Weyrauch

Redaktion InSpace Magazin:
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Simon Plasger

Redaktion:
Johannes Amann
Igor Bissing
Michael Clormann
Lars-C. Depka
Klaus Donath
Günther Glatzel
Sascha Haupt
Stefan Heykes
Oliver Karger
Hans J. Kemm
Hans Lammersen
Timo Lange
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Simon Plasger
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